什么是夸克
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发布时间：2022-04-21 15:16
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懂视网
时间：2023-01-12 23:05
1、夸克是一种参与强相互作用的基本粒子，也是构成物质的基本单元。
2、夸克互相结合，形成一种复合粒子，叫强子。强子中最稳定的是质子和中子，它们是构成原子核的单元。由于一种叫“夸克禁闭”的现象，夸克不能够直接被观测到，或是被分离出来，只能够在强子里面找到。
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时间：2023-07-22 12:53
夸克有许多不同的内禀特性，包括电荷、色电荷、自旋和质量。在标准模型中，夸克是唯一能承受所有四种基本相互作用的基本粒子，基本相互作用有时被称为“基本力”。“夸克”这个词是盖尔曼从詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根的守灵之夜》“三个夸克换一个集合标记”中取的短语。这意味着一个质子中有三个夸克。
另外，夸克在本书中有很多含义，由两个上夸克和一个下夸克组成的质子中有一个是海鸟的叫声。他认为，这适合他当初“基本粒子不是基本的，基本电荷不是整数”的奇怪想法。同时，他也指出这只是一个笑话，是对自命不凡的科学语言的反叛。另外，可能是因为他对鸟类的热爱。
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时间：2023-07-22 12:53
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。
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 奇夸克 strange -1/3 0.15
t 顶夸克 top +2/3 176
b 底夸克 bottom -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、八公里那么大，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，*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。
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时间：2023-07-22 12:54
1964年，美国物理学家盖尔曼提出-夸克模型和夸克的八重态及十重态
(u上夸克带电2/3,d下夸克带电-1/3,s奇夸克带电-1/3)
夸克的八重态
夸克的十重态
重(超)子十重态图
4个德尔塔重子的电荷分别为:
Δ-=1e-, Δ0=不带电, Δ+=1e+, Δ++=2e+ ,
e为一个电子的电量=1.60*10⁻¹⁹ 库仑。
夸克分-三代(一代比一代重),六味(按能量由小到大-上下奇粲底顶),三色(色为自由度,三色为红绿蓝,)及正反,共36种
夸克是构成强子(含中子、质子、核子、超子、重子、介子等大多数粒子)之基本单位
中子、质子、介子这一类强子是由更基本的单元-夸克组成的(中子、质子由三个夸克组成,属重子,介子由二个夸克组成)，很多中国物理学家称夸克为“层子”。
三代夸克图
三色夸克图
三色夸克组成不同的-重子核子超子(红蓝绿各占一色),
正反二个夸克组成各种介子
夸克—胶子等离子体图
图中＋－号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特（qubit）
（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）
注：位元即比特
