作业帮啥是夸克?分几种?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/12 07:55:53
啥是夸克?分几种?
啥是夸克?分几种?
啥是夸克?分几种?
20世纪60年代,美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——夸克（quark）组成的,很多中国物理学家称其为“层子”,在台湾亦曾翻译“亏子”,但并不普遍使用.“夸克”一词是由默里·盖尔曼改编自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根守灵夜》（Finnegans Wake）中的诗句：“向麦克老大三呼夸克.”（Three quarks for Muster Mark!）.
所有的中子都是由三个夸克组成的,反中子则是由三个相应的反夸克组成的,比如质子,中子.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.
它们具有分数电荷,是电子电量的2/3或-1/3倍,自旋为1/2或-1/2. 最初解释强相互作用粒子的理论需要三种夸克,叫做夸克的三种味,它们分别是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇夸克[1](strange,s).1974年发现了J/ψ粒子,要求引入第四种夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c).1977年发现了Υ粒子,要求引入第五种夸克底夸克(bottom,b).1994年发现第六种夸克顶夸克(top,t),人们相信这是最后一种夸克.夸克理论认为,所有的中子都是由三个夸克组成的,比如质子（uud）,中子（udd）；反中子则是由三个相应的反夸克组成的.夸克理论还预言了存在一种由三个奇异夸克组成的粒子（sss）,这种粒子于1964年在氢气泡室中观测到,叫做负ω粒子.顶、底、奇、魅夸克由于质量太大（参见下表）,很短的时间内就会衰变成上夸克或下夸克. 夸克按其特性分为三代,如下表所示： 世代 自旋 特色 中英文名称 符号 带电量 / e 质量 / MeV.c-2 1 + 1/2 Iz=+1/2 上夸克（Up quark） u + 2/3 1.5 to 4.0 1 − 1/2 Iz=−1/2 下夸克（Down quark） d − 1/3 4 to 8 2 − 1/2 S=−1 奇异夸克（Strange quark） s − 1/3 80 to 130 2 + 1/2 C=1 魅夸克（Charm quark） c + 2/3 1150 to 1350 3 − 1/2 B′=−1 底（美）夸克（Bottom quark） b − 1/3 4100 to 4400 3 + 1/2 T=1 顶（真）夸克（Top quark） t + 2/3 171400 ± 2100 中国的部分物理学家称夸克为层子,因为他们认为：即使层子也不是物质的始元,也只不过是物质结构无穷层次中的一个层次而已.
在量子色动力学中,夸克除了具有“味”的特性外,还具有三种“色”的特性,分别是红、绿和蓝.这里“色”并非指夸克真的具有颜色,而是借“色”这一词形象地比喻夸克本身的一种物理属性.量子色动力学认为,一般物质是没有“色”的,组成重子的三种夸克的“颜色”分别为红、绿和蓝,因此叠加在一起就成了无色的.因此计入6种味和3种色的属性,共有18种夸克,另有它们对应的18种反夸克. 夸克理论还认为,介子是由同色的一个夸克和一个反夸克组成的束缚态.例如,日本物理学家汤川秀树预言的[[π+介子]]是由一个上夸克和一个反下夸克组成的,π-介子则是由一个反上夸克和一个下夸克组成的,它们
都是无色的.(右下2图绘制:张嘉年)