什么是夸克(Quark)？

夸克是一种微小的理论粒子，它构成原子核中的质子和中子。夸克和胶子一起，也构成了更奇异的强子，例如介子，它们并不稳定。它之所以被称为理论粒子，是因为假设它的存在有助于更好的物理理论，它从未被直接观察到。科学家拿着...

夸克是一种微小的理论粒子，它构成原子核中的质子和中子。夸克和胶子一起，也构成了更奇异的强子，例如介子，它们并不稳定。它之所以被称为理论粒子，是因为假设它的存在有助于更好的物理理论，它从未被直接观察到。科学家拿着烧杯和轻子——电子、μ介子、τ，与它们相关的中微子和反粒子夸克构成了宇宙中所有可见的物质。它们是唯一通过四种基本力相互作用的基本粒子：强核力、弱核力、电磁力和重力。这些粒子的一个基本性质是禁闭-所有的夸克都构成强子，而且一定不是独立的。对它们物理性质的描述来自量子色动力学（QCD），一种将原子核凝聚在一起的强大核力理论。和所有其他亚原子粒子一样，夸克可以用三个量子数来详尽地描述：自旋J，宇称P和质量m。因为它们从来都不是孤立的，所以必须通过观察它们所组成的较大粒子来推断它们的性质。已知的有六种类型：向上、向下、魅力、奇怪、顶部，底部。这些名字纯粹是武断的，并不代表每个夸克的性质。构成宇宙大部分的正常物质是由上下夸克组成的，它们是最轻的粒子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，而中子是由两个下夸克和一个上夸克组成的。夸克的质量是不同的，在光速的平方上用GeV（千兆电子伏特）来测量。亚原子粒子是根据它们产生的能量来测量的，而不是以克为单位的质量。下夸克的质量大约是上夸克的两倍奇异夸克的质量大约是下夸克的20倍。魅力夸克的质量是它的10倍，其次是底部夸克，它的质量是最后一个夸克的3倍，最后是顶部夸克，它是所有夸克中质量最大的一个。质量的增加往往与粒子的稀缺性相对应，物理学家们正在寻找理论化的夸克物质，一种由胶子连接的连续夸克组成的假想晶格。目前还不知道这种物质在物理上是否可能存在。如果是这样的话，它很可能是在尚未坍缩成黑洞的极为紧凑的恒星核心中发现的。

发表于 2020-09-18 06:49
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分类：科学教育

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