铁马战车 粤语 西瓜:夸克是什么东西啊?

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/23 20:28:38

夸克这个概念,是由于最近25年来发现了7百多种不
同的亚原子粒子才产生出来的。确实,其中只有很少几种粒
子能够维持到十亿分之一秒才发生衰变,但是,仅仅存在着
这些粒子的事实本身,就够物理学家伤脑筋了。
为什么会有这么许多粒子,而且每一种粒子都与别种粒
子不相同呢?
事情会不会是这样:这些不同的粒子可能组成几个大家
族,并且每个家族内的许多粒子可能按照非常有规律的方式
彼此有些差异?要是这样的话,就只需要考虑到少数几个粒
子家族的存在,而无需把每一种粒子一一分别考虑了。这时,
在看来似乎杂乱无章的亚原子丛林里,就会建之起某种秩序
来了。
1961年,美国物理学家盖尔曼和以色列物理学家尼
门分别研究出一种把粒子归入这样一些家族的办法。盖尔曼
甚至还提出,有一个粒子族应该包括一种他称之为负ω粒子
的东西——这是一种具有非常奇特的、极不寻常的性质的粒
子,但人们从来没有碰到过它。不过,物理学家只要知道它
按照假设应该会有什么样的性质,他们就知道该怎样去寻找
它了。结果,他们在1964年发现了这种粒子,并且发现
它的性质正好与盖尔曼对它的描绘一模一样。
盖尔曼在研究他那些粒子家族时想到,说不定所有各种
不同的亚原子粒子会是由很少几种更为简单的粒子结合而成
的。如果真是这样,那可就会把我们对宇宙的看法大大简化。
在他看来,只要假定存在着三种不同的、具有特定性质的亚
原子粒子,就可以按不同的方式把它们组合起来,得出已知
的所有各种亚原子粒子。
由于要用三个这种假设的粒子结合起来,才能构成一个
已知的粒子,盖尔曼就想起了作家乔伊斯的《芬尼根斯·韦
克》中的一句话(作者为耍弄文学技巧,故意在这本书中玩
文字游戏):“三个夸克才顶得上一个马克。”因此,盖尔
曼就把这些假设中的粒子命名为“夸克”。
夸克的二个令人惊奇之处,就是它们应该带有非整数电
荷。所有已知的电荷不外以下几种情况:或者等于电子的电
荷(-1),或者等于质子的电荷(十1),再不然,就是
正好等于这两种电荷的若干倍。但是,p夸克的电荷只有
+2/3,n夸克和λ夸克的电荷只有-1/3。这样,一
个质子将由一个n夸克和两个p夸克构成,一个中子则由两
个n夸克和一个p夸克构成,余者依此类推。
但是,夸克是真的存在呢,还是仅仅是一种数学上的臆
想?
为了让你明白我的意思,请你考虑一张五角的钞票。一
张五角的钞票可以看作等于10个五分的硬币。但是,这仅
仅是一道算式呢,还是你真的有可能把这张五角的钞票撕成
十份,并且发现每一份都是一个实实在在的五分硬币?
自从盖尔曼第一次提出存在夸克粒子以来,物理学家就
一直千方百计想找到夸克存在的迹象,但却没有成功。
1969年,澳大利亚有人报道说,已经在宇宙线碰撞所产
生的粒子簇射中,找到了带非整数电荷的粒子的径迹。不过,
它的证据看起来非常玄,所以,大多数物理学家对这个报道
都持怀疑态度。
参考资料:http://www.tyut.edu.cn/wuli/zhu/kxjwj/axmf03.htm

目前人们一般认为:光子是电磁作用的媒介子,电子和原子核之间存在电磁作用,这种电磁作用通过光子来传递。介子是由两个正反夸克组成的粒子,它在质子和中子之间传递强相互作用。质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的粒子,介子、质子的共同点是它们都是由夸克组成的。胶子是夸克与夸克之间作用的媒介,由于胶子的作用,多个夸克才能组成质子、中子、介子之类的更大粒子。

介子是自旋为整数、重子数为零的强子,参与强相互作用。介子属于强子类。

根据夸克模型,介子是由一个夸克和一个反夸克组成的束缚态,这一对夸克和反夸克可以是不同味的。

1935年,日本物理学家汤川秀树提出了介子场理论,预言存在一种“介子”,参与了核子之间的强相互作用,并预言这种介子的质量应该为电子的200倍。1936年,美国物理学家安德森在宇宙射线中发现了一种带单位正电荷或负电荷的粒子,质量为电子的206.77倍,人们以为它就是汤川秀树预言的介子,把它叫做μ介子,后来发现这种粒子其实并不参与强相互作用,是一种轻子,所以改名μ子。

1947年英国物理学家鲍威尔在宇宙射线中又发现了一种粒子,带单位正电荷或负电荷,质量为电子的273倍,与核子有很强的相互作用,平均寿命2.60310×10-8秒,这才是汤川秀树预言的介子,叫做π介子。π+介子和π-介子互为反粒子。1950年又发现了π0介子。

其他的介子还有:K介子,η介子等。

目前人们一般认为:光子是电磁作用的媒介子,电子和原子核之间存在电磁作用,这种电磁作用通过光子来传递。介子是由两个正反夸克组成的粒子,它在质子和中子之间传递强相互作用。质子是由两个上夸克和一个下夸克组成的粒子,介子、质子的共同点是它们都是由夸克组成的。胶子是夸克与夸克之间作用的媒介,由于胶子的作用,多个夸克才能组成质子、中子、介子之类的更大粒子。

夸克这个概念,是由于最近25年来发现了7百多种不
同的亚原子粒子才产生出来的。确实,其中只有很少几种粒
子能够维持到十亿分之一秒才发生衰变,但是,仅仅存在着
这些粒子的事实本身,就够物理学家伤脑筋了。
为什么会有这么许多粒子,而且每一种粒子都与别种粒
子不相同呢?
事情会不会是这样:这些不同的粒子可能组成几个大家
族,并且每个家族内的许多粒子可能按照非常有规律的方式
彼此有些差异?要是这样的话,就只需要考虑到少数几个粒
子家族的存在,而无需把每一种粒子一一分别考虑了。这时,
在看来似乎杂乱无章的亚原子丛林里,就会建之起某种秩序
来了。
1961年,美国物理学家盖尔曼和以色列物理学家尼
门分别研究出一种把粒子归入这样一些家族的办法。盖尔曼
甚至还提出,有一个粒子族应该包括一种他称之为负ω粒子
的东西——这是一种具有非常奇特的、极不寻常的性质的粒
子,但人们从来没有碰到过它。不过,物理学家只要知道它
按照假设应该会有什么样的性质,他们就知道该怎样去寻找
它了。结果,他们在1964年发现了这种粒子,并且发现
它的性质正好与盖尔曼对它的描绘一模一样。
盖尔曼在研究他那些粒子家族时想到,说不定所有各种
不同的亚原子粒子会是由很少几种更为简单的粒子结合而成
的。如果真是这样,那可就会把我们对宇宙的看法大大简化。
在他看来,只要假定存在着三种不同的、具有特定性质的亚
原子粒子,就可以按不同的方式把它们组合起来,得出已知
的所有各种亚原子粒子。
由于要用三个这种假设的粒子结合起来,才能构成一个
已知的粒子,盖尔曼就想起了作家乔伊斯的《芬尼根斯·韦
克》中的一句话(作者为耍弄文学技巧,故意在这本书中玩
文字游戏):“三个夸克才顶得上一个马克。”因此,盖尔
曼就把这些假设中的粒子命名为“夸克”。
夸克的二个令人惊奇之处,就是它们应该带有非整数电
荷。所有已知的电荷不外以下几种情况:或者等于电子的电
荷(-1),或者等于质子的电荷(十1),再不然,就是
正好等于这两种电荷的若干倍。但是,p夸克的电荷只有
+2/3,n夸克和λ夸克的电荷只有-1/3。这样,一
个质子将由一个n夸克和两个p夸克构成,一个中子则由两
个n夸克和一个p夸克构成,余者依此类推。
但是,夸克是真的存在呢,还是仅仅是一种数学上的臆
想?
为了让你明白我的意思,请你考虑一张五角的钞票。一
张五角的钞票可以看作等于10个五分的硬币。但是,这仅
仅是一道算式呢,还是你真的有可能把这张五角的钞票撕成
十份,并且发现每一份都是一个实实在在的五分硬币?
自从盖尔曼第一次提出存在夸克粒子以来,物理学家就
一直千方百计想找到夸克存在的迹象,但却没有成功。
1969年,澳大利亚有人报道说,已经在宇宙线碰撞所产
生的粒子簇射中,找到了带非整数电荷的粒子的径迹。不过,
它的证据看起来非常玄,所以,大多数物理学家对这个报道
都持怀疑态度