华为云免费6个月:关于 夸克

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/09 22:43:32
据说 质子是由夸克组成的,对吗?
由几种夸克组成的?
由多少个夸克组成的?
其中,每个夸克的质量是多少?
所有夸克的质量之和是多少?这个质量和 与 一个质子 的质量相比 是多了还是少了?为什么?
反感从网上长篇大论地拷贝资料。希望回答者能读懂所拷贝的资料,然后完全使用自己的语言,逐一地回答我的问题。谢谢。

1: 据说 质子是由夸克组成的,对吗?
YES
2:由几种夸克组成的?
两种。
3:由多少个夸克组成的?
由3个夸克组成的。分别为 2个上夸克和1个下夸克。上夸克携带 2/3 电荷,下夸可携带 负1/3 电荷。

4: 其中,每个夸克的质量是多少?
上夸克的质量约为 5 MeV/c^2, 下夸克的质量约为 10 MeV/c^2

5 : 所有夸克的质量之和是多少?
加起来 约 20 MeV/c^2

6 这个质量和 与 一个质子 的质量相比 是多了还是少了?
1个质子的质量约为 938 MeV/c^2。
所以夸克质量之和 远远小于 质子的质量

7:为什么?
3个夸克的质量之和只占了1个质子质量的2%,剩下98%的质量从何处而来,长期以来一直是个谜。

为了解释这一点,科学家推测存在一种“夸克凝聚”现象,即构成质子的夸克与其它不同性质的夸克成双成对地拥挤在质子周围,正是这种“夸克对”赋予质子以更大的质量。理论预测认为,夸克对的密度在真空中最大,其密度与温度和压强成反比。

东京大学早野龙五教授等人通过实验验证了夸克对的密度随温度和压强变化而变化的特性。综合7日的《读卖新闻》和《朝日新闻》报道,早野教授等人用德国重离子研究所的加速器,使由2个夸克组成的π介子进入锡原子核,通过测定π介子和锡原子核之间引力的强度,推算出夸克对的密度。实验结果和理论预测值基本一致,从而间接地证明了“夸克凝聚”现象的存在。

科学家认为,这次实验证明,由希格斯玻色子产生的质量,会因“夸克凝聚”现象进一步增加。相关论文2004年发表在美国《物理评论通讯》上。

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。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:

符号 中文名称 英文名称 电荷(e) 质量(GeV/c^2)
u 上夸克 up +2/3 0.004
d 下夸克 down -1/3 0.008
c 粲(魅)夸克 charm +2/3 1.5
s 奇异夸克 strange -1/3 0.15
t 顶(真)夸克 top(truth) +2/3 176
b 底(美)夸克 bottom(beauty) -1/3 4.7
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。

除顶夸克外的五种夸克已经通过实验发现它们的存在,华裔科学家丁肇中便因发现粲夸克而获诺贝尔物理学奖。近十年来高能粒子物理学家的主攻方向之一是顶夸克 (t)。

至于1994年最新发现的第六种“顶夸克”,相信是最后一种,它的发现令科学家得出有关夸克子的完整图像,有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之内宇宙如何演化,因为大爆炸最初产生的高热,会产生顶夸粒子。

研究显示,有些恒星在演化末期可能会变成“夸克星”。当星体抵受不住自身的万有引力不断收缩时,密度大增会把夸克挤出来,最终一个太阳大小的星体可能会萎缩到只有七、八公里那麽大,但仍会发光。

夸克理论认为,夸克都是被囚禁在粒子内部的,不存在单独的夸克。一些人据此提出反对意见,认为夸克不是真实存在的。然而夸克理论做出的几乎所有预言都与实验测量符合的很好,因此大部分研究者相信夸克理论是正确的。

1997年,俄国物理学家戴阿科诺夫等人预测,存在一种由五个夸克组成的粒子,质量比氢原子大50%。2001年,日本物理学家在SP环-8加速器上用伽马射线轰击一片塑料时,发现了五夸克粒子存在的证据。随后得到了美国托马斯·杰裴逊国家加速器实验室和莫斯科理论和实验物理研究所的物理学家们的证实。这种五夸克粒子是由2个上夸克、2个下夸克和一个反奇异夸克组成的,它并不违背粒子物理的标准模型。这是第一次发现多于3个夸克组成的粒子。研究人员认为,这种粒子可能仅是“五夸克”粒子家族中第一个被发现的成员,还有可能存在由4个或6个夸克组成的粒子。

质子是由夸克组成,夸克是现在能用科技观察到的最小微粒,是它构成了中子与质子

有理论说你不可能把夸克分离出来,让它单独存在。当利用足够大的能量使它分离时,能量会转化为一个介子!因此每一个夸克的质量是不能测量的

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。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:

符号 中文名称 英文名称 电荷(e) 质量(GeV/c^2)
u 上夸克 up +2/3 0.004
d 下夸克 down -1/3 0.008
c 粲(魅)夸克 charm +2/3 1.5
s 奇异夸克 strange -1/3 0.15
t 顶(真)夸克 top(truth) +2/3 176
b 底(美)夸克 bottom(beauty) -1/3 4.7
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。

除顶夸克外的五种夸克已经通过实验发现它们的存在,华裔科学家丁肇中便因发现粲夸克而获诺贝尔物理学奖。近十年来高能粒子物理学家的主攻方向之一是顶夸克 (t)。

至于1994年最新发现的第六种“顶夸克”,相信是最后一种,它的发现令科学家得出有关夸克子的完整图像,有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之内宇宙如何演化,因为大爆炸最初产生的高热,会产生顶夸粒子。

研究显示,有些恒星在演化末期可能会变成“夸克星”。当星体抵受不住自身的万有引力不断收缩时,密度大增会把夸克挤出来,最终一个太阳大小的星体可能会萎缩到只有七、八公里那麽大,但仍会发光。

夸克理论认为,夸克都是被囚禁在粒子内部的,不存在单独的夸克。一些人据此提出反对意见,认为夸克不是真实存在的。然而夸克理论做出的几乎所有预言都与实验测量符合的很好,因此大部分研究者相信夸克理论是正确的。

1997年,俄国物理学家戴阿科诺夫等人预测,存在一种由五个夸克组成的粒子,质量比氢原子大50%。2001年,日本物理学家在SP环-8加速器上用伽马射线轰击一片塑料时,发现了五夸克粒子存在的证据。随后得到了美国托马斯·杰裴逊国家加速器实验室和莫斯科理论和实验物理研究所的物理学家们的证实。这种五夸克粒子是由2个上夸克、2个下夸克和一个反奇异夸克组成的,它并不违背粒子物理的标准模型。这是第一次发现多于3个夸克组成的粒子。研究人员认为,这种粒子可能仅是“五夸克”粒子家族中第一个被发现的成员,还有可能存在由4个或6个夸克组成的粒子。

夸克是人类已知现在最小的东西,现在的科学技术还无法分离它,夸克还有一个秘密,就是夸克囚禁,所以夸克无法分离。