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發布時間︰2019-10-26 熱度︰

科技訊 北京時間10月25日消息 ,質子和中子是構成原子核的粒子  。看起來似乎已經足夠微小!但科學家表示,這些亞原子粒子其實是由更小的粒子組成。他們將這些粒子稱為夸克!

“我認為最簡單的說法是,夸克是物質的基本組成部分。構成了我們周圍的一切 !”理論物理學家杰弗里?韋斯特解釋道 ,韋斯特在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室建立了高能物理研究小組 。現在是聖塔菲研究所的杰出教授!

與電子和其他輕子一樣  ,夸克似乎不能再繼續分割為更小的結構。夸克是如此之小!以至于關于其大小的描述听起來都令人難以置信  ,倫敦大學學院物理學教授喬恩?巴特沃斯(Jon Butterworth)解釋道。夸克的半徑大約是質子半徑的2000倍  !而質子的半徑比一粒沙子小2.4萬億倍,

1964年首次提出  ,

最早在1964年,加州理工學院的理論物理學家默里?蓋爾曼(Murray Gell-Mann)首次提出了夸克模型  。他是發展粒子物理學標準模型的關鍵人物之一!也是1969年諾貝爾物理學獎得主,要想解釋質子和中子的性質 。就必須假定它們由更小的粒子組成 !加州理工學院的另一位物理學家喬治?茨威格(George Zweig)也獨立地提出了這個想法  ,

從1967年到1973年,在斯坦福直線加速器中心(現稱為SLAC國家加速器實驗室)進行的實驗證實了夸克的存在。正如韋斯特所解釋的!夸克的一個奇怪之處在于  ,它們可以被觀察到。但不能被分離   !“一個細微的區別在于,“它們和電子一樣都是基本粒子。我們可以觀察並分離它們!你可以指出某個電子的方向 ,你不可能從原子核中取出一個放到桌子上。對它進行檢驗  !”

,

利用龐大的粒子加速器 ,科學家可以加速電子。並利用它們來探測原子核內部的秘密!如果電子撞擊到足夠深的地方   ,就會使夸克脫離 。科學家就可以用非常精密的探測器來測量夸克  !“我們重建了目標中組成質子和中子的基本單元,“你可以看到這些小點。我們把它們稱為夸克!

夸克有六種類型是否有比夸克更小的粒子?科學家︰目前還不清楚_上海隨緣食品經營許可證辦理平台   ,

夸克只帶有部分電荷   ,夸克可以分為六種類型。即六種“味”!分別是上、下、粲、奇、底和頂  ,它們還有一種名為“色荷”的性質。用來描述強相互作用如何把它們結合在一起  !色荷由膠子攜帶,膠子也是一種基本粒子 。負責在兩個夸克之間傳遞強相互作用 !就像光子負責在兩個帶電粒子之間傳遞電磁力一樣,

美國堪薩斯大學的一個物理學研究小組計劃使用大型強子對撞機(LHC)上的一個設備來研究夸克和膠子之間的強相互作用 ,大型強子對撞機是世界上最強大的粒子加速器。位于法國和瑞士之間一條27公里長的隧道內!

“我們的想法是更解質子和重離子——比如鉛——的結構,並研究一種叫做‘飽和(膠子狀態)’的新現象 。”這項研究的領導者、堪薩斯大學物理學教授克里斯托夫?羅永(Christophe Royon)解釋道!“當兩個質子或兩個離子以極高的能量踫撞時,我們可以很靈敏地探測到它們的子結構——夸克和膠子。從而探測到某些膠子密度變得非常大的區域!”

“我們可以類比紐約高峰時段的地鐵,此時地鐵完全擠滿了  。”克里斯托夫補充道  !“在這種情況下 ,膠子的行為不是單一的。而是可以表現出集體行為!就像擁擠的地鐵一樣,如果有人摔倒了   。每個人都會感覺到!因為人們離得很近,在某種程度上。質子或重離子可以表現得像一個固體!這種狀態稱為‘色玻璃凝聚態’,這是我們希望在大型強子對撞機上看到的。也希望在美國未來的電子-離子對撞機上能看到!

如果能找到這種稠密膠子物質存在的證據,或許將回答關于夸克最大的一個未解問題。“這是物質的一種新狀態!”克里斯托夫說,“相對論性重離子對撞機(RHIC)或大型強子對撞機已經提供了一些暗示。但一切都還不確定!這將是一個重要的發現,大型強子對撞機和電子-離子對撞機都是觀察這一現象的理想設備  。

科學家還想解答的另一個重要問題是 ,是否有比夸克更小的東西?“是否還存在另一個層次?”韋斯特說。“我們不知道答案 !


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