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夸克quark (物理名词)

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2022-02-05

夸克(英语:quark)是一种参与强相互作用的基本粒子,也是构成物质的基本单元。夸克互相结合,形成一种复合粒子,叫强子。强子中最稳定的是质子和中子,它们是构成原子核的单元。由于一种叫“夸克禁闭”的现象,夸克不能够直接被观测到,或是被分离出来,只能够在强子里面找到。基于这个原因,我们对夸克的所知大都是间接的来自对强子的观测。

夸克quark 的尺寸范围 

中文名:夸克
外文名:quark
理论提出者:默里·盖尔曼和G.茨威格
名称来源:《芬尼根的守灵夜》的词句
证实机构:斯坦福直线加速器中心(SLAC)
被作用力:强力、弱力、电磁力、引力
上夸克质量:1.7 to 3.3( MeV/c2)
下夸克质量:4.1 to 5.8( MeV/c2)
粲夸克质量:1,270+70−90( MeV/c2)
奇夸克质量:101+29−21( MeV/c2)
顶夸克质量:172,000±900 ±1,300( MeV/c2)
底夸克质量:4,190+180−60( MeV/c2)

种类
我们已知的夸克有六种。夸克的种类被称为“味”,它们是上(u)、下(d)、奇(s)、粲(c)、底(b)及顶(t)。上及下夸克的质量是所有夸克中最低的。较重的夸克会通过一个叫粒子衰变的过程,来迅速地变成上或下夸克。粒子衰变是一个从高质量态变成低质量态的过程。就是由于这个原因,上及下夸克一般来说很稳定,所以它们在宇宙中很常见,而奇、粲、顶及底则只能经由高能粒子的碰撞产生(例如宇宙射线及粒子加速器)并很快衰变。

原子核与夸克大小范围 

特性
夸克有着多种不同的内在特性,包括电荷、色荷、自旋及质量等。在粒子物理的标准模型中,夸克是唯一一种能经受全部四种基本相互作用(电磁、引力、强相互作用及弱相互作用)的基本粒子。另外,夸克也是现在已知唯一一种基本电荷为非整数的粒子。夸克的每一种味都有一种对应的反粒子,叫反夸克,它跟夸克的不同之处只在于它的一些特性跟夸克大小一样但符号不同。
由夸克构成的强子根据其自旋可以分为重子(自旋为半奇数)和介子(自旋为整数)。所有的重子,比如质子和中子,都是由三个夸克组成的(反重子则是由三个反夸克组成的)。质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。而所有的介子都是由一对正–反夸克构成。

粒子物理标准模型 

最后,我们来总结一下,费米子是构成物质的基本粒子,而传递作用的是玻色子。下图中就是费米子和玻色子之间的关系图,矩形框内的就是费米子,而椭圆内的就是玻色子。

关于各种粒子的内容大概就是这么多,这期信息量很大,我们再来简单的总结一下,

  • 粒子是所有微观粒子的总称,不特指某种粒子
  • 粒子还能分为费米子和玻色子,前者是构成物质的最小单位,后者是传输相互作用的。
  • 费米子中分为夸克和轻子。
  • 玻色子中分为规范玻色子和标量玻色子,规范玻色子有传递强相互作用的胶子,传递弱相互作用的W玻色子和Z玻色子,传递电磁力的光子;标量玻色子目前只有希格斯玻色子,是用来赋予粒子质量的。
  • 量子指的是能量的最小单位,能量变化只能取量子的整数倍。因此,能量的变化并不是连续的,量子颠覆了经典物理学中“变化是连续的”观念。
Tags:夸克,原子物理  
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