莱茵体育 目标价30:什么是夸克?????

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

夸克是什么东西？

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。

碧声注：2000年2月，欧洲核子中心（CERN）的科
学家宣布，他们成功地在实验室中模拟微型的“宇宙大爆炸”，
从中获得证据表明，存在一种新的物质形态 ——“夸克胶
子浆”。

夸克
quark

一种从理论上提出的构成强子的组成粒子。1964年M.盖耳-曼和G.兹韦克分别独立提出强子的夸克模型。兹韦克将这种组成粒子称之为Ace（爱斯），盖耳-曼从爱尔兰作家J.乔伊斯的作品《为芬尼根守灵》中的诗句中摘出quark一词称呼它。1965年北京基本粒子理论组提出层子模型，将强子的构成部分称为层子，意为它们是更深层次的粒子。按照夸克模型，强子是由夸克组成的，重子由3个夸克组成，介子由一个夸克和一个反夸克组成。夸克的重子数B、电荷Q和超荷Y都是分数。起初盖耳曼等人提出的夸克模型中夸克只有3种：上夸克u、下夸克d和奇异夸克s，已能说明当时观测到的强子实验数据。1974年发现J／ψ粒子，需要引入第四种粲夸克c；1978年发现γ粒子，需要引入第五种底夸克b；另外理论上认为还应有第六种顶夸克t，1994年4月26日，美国费米国家实验室宣布，找到顶夸克存在的证据。c、b、t3种夸克的质量很大〔mc≈1.5吉电子伏特（GeV)，mb≈4.6GeV，mt≈78～180GeV〕，称为重夸克，原有的夸克u、d、s则称为轻夸克。为了说明夸克的自旋统计问题，假设夸克具有色自由度，每一种（味）夸克可处于3种不同的色状态。1973年建立描述夸克之间强相互作用的量子色动力学理论，夸克之间的作用力是由于带有色荷的夸克相互交换胶子而产生的。胶子静质量为零，自旋为1，且带有色荷，胶子之间也有强作用。
实验上未观察到自由状态夸克，也未观察到自由胶子 ，一种可能的解释是夸克很重，目前所达到的能区还不足以把它们从强子中打出来；另一种可能的解释是认为夸克由于某种原因被囚禁在强子内部，而不可能以自由状态存在，这就是所谓夸克禁闭。解释夸克禁闭的一种看法是色相互作用犹如弦，近距离时相互作用弱，远距离时相互作用增强；夸克分离越远，弦的能量越大；而弦的断裂则产生一对新的相反色荷，也就是说以很高能量子轰击的结果，要么是不能将强子击开，要么产生出一些强子，因而夸克永远禁闭在强子内部。

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”。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。“夸克”一词是由默里·盖尔曼改编自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根彻夜祭》(Finnegan's Wake)中的诗句。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)和奇异夸克(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，所有的重子都是由三个夸克组成的，反重子则是由三个相应的反夸克组成的。比如质子(uud)，中子(udd)。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。