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为什么叫粲夸克,夸克是什么物质组成的

来源:整理 时间:2022-05-28 14:47:48 编辑:科技知识 手机版

上夸克,下夸克,粲夸克,奇夸克,顶夸克,底夸克。上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克;每种夸克也叫盲夸克,每个盲夸克都有三种颜色(红、绿、蓝)。例如,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由两个下夸克和一个上夸克组成。上夸克的质量最小,顶夸克的质量最大,下夸克的质量大约是上夸克的两倍。

质子由夸克组成,夸克由什么组成?再往下呢?

答:当前的科学实验,能触及和证实存在的,夸克已经是最基本的粒子之一;但是超弦理论预言,夸克由更基本的“弦”组成。质子和中子由更基本的粒子“夸克”组成,这点已被实验证实;在标准模型理论中,预言了62种基本粒子,其中绝大部分已被实验证实存在,夸克是大类,包含62种粒子中的36种,比如中子就由一个“上夸克”和两个“下夸克”构成,这已经是当前实验物理学能触及的极限了。

但由于“夸克禁闭”,夸克无法独立存在,只能和其他夸克发生强相互作用,继而“绑定”在一起,形成质子、中子等其他基本粒子,不过理论物理学家走在了前面,发展了一门非常前沿的理论——超弦理论。超弦理论认为:我们宇宙中的一切物质,都由一种名为“超弦”的组成,超弦尺度非常小,大约10^-35米级别,当超弦以不同的方式振动时,就得到了不同性质的基本粒子,

“超弦”本身是一维的,但是超弦可以在不同的维度中震动;而且超弦理论预言,我们宇宙由“十维空间 一维时间”构成,其中有七个维度的空间蜷缩在普朗克尺度。目前,超弦理论很被物理学家看好,被认为是最有可能成为终极理论的理论;目前,超弦理论还从理论上,解决了物理学中的一大难题,就是相对论和量子力学的相容性问题,

不过限于超弦理论的研究需要极其艰深的数学知识,以至于目前少有物理学家能去专攻超弦理论,而且当前的科学技术条件,还远远达不到验证超弦理论的尺度。比如以人类目前建造的大型强子对撞机,如果要对超弦理论进行验证,其对撞机的长度可以绕银河系一圈了;所以,目前超弦理论还处于理论研究的探索阶段,未来的路还有很长,

夸克是什么物质组成的?

物质都由原子组成,原子则由原子核以及绕核运行的电子组成,原子核又由质子和中子组成(除氕原子核之外),而夸克就是组成质子和中子的理论基本粒子。虽然由于色禁闭,夸克从未被直接观测到,但很多实验都能间接表明它们的存在,在粒子物理学中,引入夸克模型,非常符合实际观测结果。按照目前的认知,夸克是组成物质的最基本单位,

不过,按照弦理论,“能量弦”才是物质的最基本单位,由于它们的振动和运动产生了我们所观测到的基本粒子。但弦理论还只是一种数学原理,缺乏实验的证实,下面,我们来简单了解一下夸克。夸克和轻子(如电子、μ介子、中微子及其反粒子)两大类基本粒子组成了宇宙中所有可见的物质,夸克是与四大基本自然力(电磁力、引力、强核力和弱核力)都有相互作用的唯一基本粒子。

这些粒子具有色禁闭的基本属性——夸克都是以强子的形式出现,无法被单独分离出来,量子色动力学是描述夸克物理性质的理论。就像其他亚原子粒子一样,夸克可以用三个量子数来进行描述:自旋J、宇称P和质量m,因为夸克无法单独分离出来,所以必须通过观测由它们组成的较大粒子来推断其性质。目前已知有六种夸克:上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克,

几种夸克的质量各不相同,它们的质量一般用兆电子伏特除以光速的平方(MeV/c^2))来表示。亚原子粒子是根据它们产生的能量而不是质量来测量的,上夸克的质量最小,顶夸克的质量最大,下夸克的质量大约是上夸克的两倍。包括质子和中子在内的所有重子,全部都是由三个夸克组成,例如,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由两个下夸克和一个上夸克组成。

一夸克究竟有多小?

首先,一个夸克真的真的很小,小到人类目前无法直接观察到它的真面目。如果要针对人类视觉的极限选择高清超级摄像头,完全不需要昂贵的徕卡,因为人眼本身就是一个超级摄像头——像素高达5.76亿!但是就因为像素高就可以为所欲为吗?当然,答案是否定的。人眼如果以硬件为主,只能相当于一台焦距50mm,可变光圈F4-F32,400万像素,ISO50-ISO6400感光度,镜头等于3片3组左右,快门1/24的相机。

文章TAG:为什么叫粲夸克夸克物质

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