原子由中子、质子、电子组成，中子、质子好像由夸克组成，下面还有什么阿？最小的粒子是什么？

20世纪60年代，美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——夸克（quark）组成的! 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。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(flavor)，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(美夸克)（bottom/beauty 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，比如质子（uud），中子（udd）；反重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，很短的时间内就会衰变成上夸克或下夸克。 质 子 由 两 个 上 夸 克 和 一 个 下 夸 克 组 克 ， 上 夸 克 的 电 荷 量 为 +2/3 ， 下 夸 克 的 电 荷 量 为 -1/3 ， 所 以 质 子 的 电 荷 量 为 : 2/3+2/3-1/3 = +1 中 子 则 包 括 一 个 上 夸 克 和 两 个 下 夸 克 ， 所 以 电 荷 量 为 : 2/3-1/3-1/3 = 0 已 发 现 的 粒 子 种 类 繁 多 ， 杂 乱 非 常 ， 夸 克 理 论 的 提 出 ， 大 大 减 少 了 基 本 粒 子 的 数 量 ， 让 物 理 世 界 变 得 更 简 洁 、 更 美 。 现 代 粒 子 物 理 学 家 相 信 ， 「 上 帝 」 只 用 了 六 种 夸 克 和 少 量 轻 子 ， 便 构 筑 成 我 们 宏 观 所 见 的 一 切 物 质 ！ 夸 克 间 的 吸 引 力 是 很 奇 怪 的 ， 距 离 愈 远 ， 吸 力 反 而 变 大 ， 这 也 是 科 学 家 到 现 在 亦 无 法 分 离 出 独 立 夸 克 的 原 因 。 你 可 以 幻 想 夸 克 之 间 好 像 有 绳 子 连 著 ， 当 夸 克 互 相 贴 近 时 ， 绳 子 会 松 兮 兮 的 ， 夸 克 们 可 以 自 由 移 动 ， 当 你 尝 试 把 夸 克 分 开 ， 绳 子 便 突 然 绷 紧 ， 不 让 夸 克 分 开 。 就 算 你 有 足 够 的 力 量 把 绳 子 扯 断 ， 你 也 不 会 得 到 独 立 的 夸 克 ， 原 因 是 当 你 把 绳 子 绷 紧 ， 能 量 便 会 储 藏 在 绳 子 内 ， 直 至 能 量 足 以 平 空 产 生 两 个 夸 克 ， 结 果 ， 虽 然 你 能 把 绳 子 拉 断 ， 你 得 到 的 也 不 过 是 四 颗 夸 克 ， 而 不 是 两 颗 独 立 的 夸 克 。 对 夸 克 有 兴 趣 的 读 者 ， 可 参 看 安 东 尼 u2027 热 博 士 (Dr. Anthony Zee) 所 著 的 "Fearful Symmetry" ( 中 译 「 可 怕 的 对 称 」 ) ， 这 是 一 本 为 一 般 读 者 而 写 的 科 普 读 物 ， 前 半 部 ( 直 至 广 义 相 对 论 ) 非 常 精 彩 易 懂 ， 但 后 半 部 ( 包 括 夸 克 、 统 一 埸 论 ) 部 份 ， 若 没 有 群 论 (group theory) 和 基 本 物 理 知 识 ， 可 能 会 较 为 艰 涩 ， 但 这 书 能 让 读 者 对 夸 克 理 论 有 一 个 更 深 入 的 理 解 。 最 后 ， 夸 克 (quark) 这 个 名 称 来 自 作 家 詹 姆 斯 u2027 乔 伊 斯 (James Joyce) 的 小 说 《 菲 尼 根 斯 u2027 威 克 》 (Finneg Wake) ， 当 中 的 十 三 行 诗 写 到 ： 「Three quarks for Muster Mark.」 "quark" 原 指 乌 鸦 的 呱 呱 叫 声 ， 怎 知 盖 尔 曼 觉 得 三 声 鸦 叫 (quarks) 的 暗 喻 非 常 好 ("The allusion to three quarks seems perfect" ， 暗 合 当 时 所 知 的 三 种 夸 克 ) ， 便 用 这 字 为 新 发 现 的 亚 粒 子 命 名 。 2008-06-11 20:56:25 补充： 玻 色 子 是 负 责 传 递 力 的 粒 子 ， 它 们 就 像 媒 人 般 在 粒 子 间 游 走 ， 让 两 颗 粒 子 互 相 吸 引 或 排 斥 。 例 子 电 磁 力 的 传 递 粒 子 是 光 子 ， 强 作 用 力 的 媒 人 是 胶 子 ， 弱 作 用 力 则 由 W 及 Z 玻 色 子 穿 针 引 线 。 2008-06-11 20:57:37 补充： 由 于 科 学 家 不 能 分 离 出 独 立 的 夸 克 ， 所以夸 克 质 量 只 是 一 个 约 数 。 参考: 太 空 馆 维基 自己!~!

1、夸克真的存在。1960 年代，美国物理学家默里·盖尔曼和 G.茨威格独立提出，中子和质子这种强子是由更基本的单位夸克组成的。 许多中国物理学家称之为“地层”。 它们具有分数电荷，是电子电荷的 2/3 或 -1/3 倍，自旋是 1/2。 “夸克”一词由默里·盖尔曼改编自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根的觉醒》（Finnegans Wake）。 强相互作用粒子理论的原始解释需要三种夸克，称为三味夸克，分别是上夸克（up, u）、下夸克（down, d）和奇夸克（strange, s）。 J/ψ 粒子于 1974 年被发现，需要引入第四个夸克 Charm 夸克 (charm, c) (charm, c)。 1977年，Υ粒子被发现，要求引入第五种底夸克(bottom, b)。 1994年，发现了第六种顶夸克（top, t），据信这是最后一种夸克。 2、 夸克理论认为，所有重子都是由三个夸克组成，反重子是由三个相应的反夸克组成。 如质子（uud）、中子（udd）。 夸克理论还预言了一种由三个奇异夸克组成的粒子（sss）的存在，这种粒子是1964年在氢气泡室中观察到的，称为负欧米茄粒子。

分类: 教育/科学 >> 科学技术 解析: 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

什么是奇异夸克现象？会有哪些表现？真相是什么？但这种 "蛮力 "对夸克不起作用，对于 "夸克禁闭 "的解释比较流行的是用弦理论，是由夸克之间的强子连接组成的，而强子可以被认为是一条很短的弦，夸克是弦的两端，如果要使两个夸克分开。需要大量的能量来使这根弦 "断裂"，然而分离两个夸克的能量足以使夸克分离并同时形成一对新的夸克（能量转化为质量），这样新的和原来的夸克又形成了两对锁定的夸克。这样下去，你将永远不会得到一个 "自由 "夸克。这有点像当你切割一个条形磁铁时，你总是得到两个新的磁铁而不是一个磁极。简而言之，夸克禁闭是一个非常普遍的理论，不能用几句话就能清楚地描述。这里的解释只是非常笼统。很多人都听说过夸克，但没有多少人听说过夸克禁闭，这是粒子物理学的奥秘之一。夸克禁闭描述了一种物理现象，简单地说，这意味着夸克并不单独存在。我们所知道的是，物质世界是由原子和分子组成的，原子核一般由质子和中子组成，而质子和中子由夸克组成。夸克是已知最小的基本粒子之一，科学家在物理实验中观察到，质子和中子等基本粒子都可以出来单独观察，但夸克不同，我们所有的物理观察都无法现单个夸克的存在，只能发现由一对或几对粒子组成的夸克。这种无法观察到单个夸克的情况被称为夸克禁闭。夸克禁闭并不是因为夸克太小（小于10^-18米）而无法单独观察，而是因为存在着一个无法打破的循环。这里需要理解的一件事是，在微观层面上，能量和质量之间的界限有点模糊，特别是在夸克层面上，你可以把它看作是一个小的能量团。在质子或中子的情况下，它们被核力结合在一起，通过强相互作用，你只需要足够的能量来拉开它们。

介子由2个夸克构成，由于夸克的强相互作用而导致的。夸克是构成物质的基本粒子之一，分为上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、底夸克和顶夸克等六种。其中，上夸克和下夸克在强相互作用下可以组成质子和中子等重子，而粲夸克和反粲夸克结合后可以形成介子等强子。

奇异物质是夸克物质的一种特例，属性是完美的密度和稳定度,足以让它们坚不可摧。奇异物质比起宇宙间的其他物质都要稳定,以至于足以支持它们存在于中子星外。通常认为是包含上夸克、下夸克和奇夸克的流体。这是与核物质（质子、中子等构成的普通物质）及非奇异夸克物质（non-strange quark matter，除奇异物质外的夸克物质）相对的概念。该种物质被假定存在于中子星的核中，甚至可能是尺寸从飞米级别（奇异夸克团）到千米级别（夸克星）的独立存在的物质。奇异物质恰好成为开启虫洞之门的钥匙，奇异物质和地球上发现的物质甚至是反物质都不一样，这是一种全新的，不同的，具有疯狂属性的物质。奇异物质同时具有负质量和正质量，宇宙中的其他一切都具有吸引力，使得两个物体相互靠近，但负质量是排斥的。它会把你推开。有了奇异物质，我们可以编织时空。宇宙的真空中甚至可能有这种奇异物质的候选者，真空中的量子涨落不断地产生粒子对和反粒子对，它们两两结合后瞬间湮灭，真空与正反粒子的不断结合而沸腾，我们可以操纵它们来产生类似于负质量的效果来稳定虫洞。

如果让你说出宇宙中除了黑洞之外密度最高的天体，恐怕一般都会回答是 中子星 。的确，中子星让人类第一次见识了原子核级别的高密度物质（可以将中子星看成是一个巨大的原子核），每立方厘米的质量高达1亿到10亿吨，颠覆了人们的想象。然而，就没有比中子星密度更高的选手了吗？还真有一位候选者，它就是本文的主角： 夸克星 。 夸克星的名字十分霸气， 夸克是构成质子、中子等基本粒子的更小的物质单元 ，夸克星顾名思义就是由夸克组成的星体，比中子星体积更小，而密度甚至可以达到中子星的几倍甚至几十倍，绝对是个厉害的角色！ 按照恒星演化规律，中小质量的恒星的寿命末期会变成白矮星，更大质量的恒星在超新星爆发后形成中子星，当恒星的质量再大，但又不足以形成黑洞时，中子也会被压碎，形成由夸克物质构成的“夸克星”。这听起来很合理，但夸克已经进入了量子色动力学的领域，具有一些奇特的性质，如 “渐近自由” 、 “夸克禁闭” 等，事情就没那么简单了。 今天，人马君就与大家一起探寻神秘的夸克星，了解一下这个传说中极端致密天体的前世今生。 关于夸克星的预言，还要从超新星能量之谜说起。 对于超新星爆发的机制，天文学家直至现在还没能给出一个圆满的解释 ，这可能会让大家感到很意外，说实话，人马君也很意外！ 早在公元1054年，人类第一次记载了超新星。那时正是宋朝，司天监向皇帝汇报了“客星”的出现和消失。那次爆发形成了著名的蟹状星云和星云中央的中子星。 根据目前比较流行的II型超新星理论，在大质量恒星的生命末期，中心区域的氢燃料耗尽，开始了氦聚变，恒星随之膨胀为红超巨星。如果质量够大的话，星体核心不断合成更重的元素，并继续释放出能量。但当合成到铁和镍的时候，再通过聚变或α粒子吸收来合成更重的元素时，不仅不再释放能量，反而需要吸收能量来克服库仑斥力。 因此，在红超巨星的中心，就形成了一个铁（镍）核。当铁核质量达到钱德拉·塞卡极限（1.44倍太阳质量），由泡利不相容原理产生的电子简并压将无法抵抗引力，铁核变得不稳定。在引力的作用下，铁核迅速坍缩，直到强相互作用力（中子简并压）与引力达到平衡为止。 从这时起，理论与实际开始出现分歧。一开始，科学家认为 铁核坍缩过程产生了大量携带能量的中微子，与外壳物质相互作用，造成了超新星爆发 ，但计算表明，由于中微子与物质的作用非常微弱，这些中微子和能量不足以造成如此强烈的爆炸。后来，又提出了“反弹理论”：在铁核坍缩后， 外层物质随之以极高速度向下坠落，撞击在停止收缩的核心上，形成了反弹激波 ，激波向外传播，炸开了恒星外壳，形成了爆发。 反弹理论听起来很靠谱，然而详细分析表明，反弹激波会迅速衰减，根本无法把恒星炸成一朵大烟花。于是，科学家又提出了更进一步的理论：中微子加热理论，它将中微子与反弹理论结合，指出 核心坍缩释放的中微子会加热反弹激波后方的物质，形成“热泡”，推动激波向外传播 ，实现炸开恒星的“宏伟目标”。这一理论在计算模拟中实现了超新星爆发，但爆发的能量还是太小，与观测不符。 听了以上描述，您可能也了解了：到现在为止，还没有一个理论能很好的解释猛烈而常见的超新星爆发现象。这样的问题怎能不引起大人物的注意，于是，M理论之父、有弦理论界“教皇”之称的爱德华·威顿登场了。 在1970年代后期，科学界已经提出了夸克星的构想，即考虑恒星的质量够大时，在铁核坍缩后，即使是中子简并压也无法抵抗引力，核心会继续压缩，直到中子也被压破，成为自由夸克“气体”，而当夸克的简并压能够抵抗引力时，就形成了夸克星。 然而，在夸克的世界里，自由夸克“气体”是一个很讨厌的东西，于是，在如此强的压力之下，夸克们似乎向着另一个截然不同的方向发展了。 1984年，爱德华·威顿发表了一篇论文，提出了“奇异物质”的概念，以及由奇异物质构成的“奇异星” ，与自由夸克“气体”相比，这也许更接近夸克星的真实面目。 在威顿的设想中， 奇异物质由上、下和奇夸克组成，也就是u，d，s三种夸克 。而构成自然界中一般物质的质子、中子，都是由3个u和d夸克组成的。由于存在“夸克禁闭”（即 夸克之间的距离越远，相互作用力越大 ），导致不存在游离在外的夸克。而s夸克具有奇异量子数（在弱相互作用中不守恒），被称为奇异夸克。 前面说到，在超新星爆发时，恒星内部的铁核崩溃坍缩，最后由中子简并压抵抗住了引力，形成了中子星的雏形。由于中子是费米子，它必须在空间中占有体积，在中子星中，中子密度非常高，相互之间靠得很近，由此导致能量非常高（费米能），当高到一定程度时， 一个u夸克和一个能量极高的d夸克，可能发生弱相互作用过程，转化为一个u夸克和一个s夸克，而在一定条件下，s夸克也可以重新转化为d夸克。 当反应达到平衡时，u，d，s三种夸克的数量差不多，s夸克略少，形成了奇异物质，而中子星将成为奇异星，也就是夸克星。 威顿在1984年论文中指出， 以奇异物质形式存在的夸克物质，其能量水平应该比中子星物质更低，也就比中子星物质更稳定。 理论上，中子物质最终都应该转化为奇异夸克物质，但这一过程可能比宇宙的寿命更长久。 理论计算表明，在超新星爆发前那一刻，中子物质一旦开始向奇异夸克物质转化，速度可以用迅雷不及掩耳来形容。当达到合适的条件时（例如引力压缩），中子物质通过强相互作用先转化为由u、d两种夸克组成的正常夸克物质，也就是所谓的自由夸克气体，但它存在的时间甚至小于1微秒，随后便通过弱相互作用转化为u、d、s三种夸克组成的奇异夸克物质。 一旦中子星的中心形成了奇异夸克物质，整个星体会在很短时间内全部转变为奇异星 ，对于这一过程，科学家提出了爆轰和扩散两种形式，转变的时间从不足1秒到几十秒不等。 由于奇异夸克物质的能量低于中子物质，在转变过程中，将以中微子的形式释放出大量能量，可以加热外层物质，推动激波前进，终于让计算中的超新星“成功”爆发了！ 夸克星的物质形态与正常世界里完全不同，具有很多奇怪的现象。由于夸克禁闭被突破，整个夸克星实际上形成了一个巨大的基本粒子，如同一个中子或一个质子一样，这与中子星截然不同。 而 夸克物质被束缚在一起，靠的却并不是巨大的引力，而是整体的夸克禁闭 ，因此奇异夸克物质不一定要形成大的夸克星，也能以小块的形式存在，而最小的奇异夸克物质就是著名的H双重子，由2个u，2个d和2个s夸克组成。 据分析， 夸克物质有着极高的黏性 ，由于三种夸克可以在不同的密度条件下可以相互转化，任何振动都会被迅速抑制，因此会像糯米粘糕一下，很黏牙！ 如果一个夸克星由纯夸克物质构成的话，由于夸克之间的作用距离非常短，短到不足1飞米（10^-15米），它的 表面将异常光滑 ，没有任何细小的起伏，只在外表包着一层薄薄的电子。 而如果夸克星吸积了来自其它地方的正常的原子核物质，会在外面形成一个核物质壳，这个壳与夸克物质之间有一个几百飞米的间隙，间隙中的电场和电子阻止了核物质落在夸克物质上。如果吸积的物质越来越多，核物质壳的厚度越来越大，内侧的原子核和电子密度越来越大，最终将电子压入原子核，形成中子物质。由于中子不受间隙电场影响，可以向下落在夸克星上，使夸克星的体积变大。此时核物质壳的厚度就不会再增加了。 下面来探讨一下大家关心的夸克星的密度问题。由于物质形态的不同，奇异夸克星和中子星的质量与半径的关系差别相当大，下面的曲线可以直观的表现出这种差异。 可见，夸克星的半径随着着质量的增大而增大，而中子星的半径随着质量增大而减小，且一般不会小于10公里。 当质量比较小时，同样质量的夸克星的半径可能仅为中子星的几分之一，也就是说密度将比中子星大几十倍 ，达到每立方厘米20亿吨左右，非常惊人。像人马君这么大的一块奇异夸克物质，重量可以达到160万亿吨，已经不能用“重于泰山”来形容了，因为这比1000个泰山还要重！ 而质量比较大时，夸克星与中子星的大小可以重叠 ，也就是说，一些大质量的中子星和夸克星的密度是差不多的，这也是有时难以区分夸克星和中子星的原因。 自从夸克星的概念被提出以来，天文学家寻找夸克星的努力就从未停歇，但是迄今为止，还从未找到能证明夸克星存在的确凿证据，这是因为夸克星与中子星外在的特征实在太像：直径都很小，都有高速的自转，都有很强的磁场，甚至都会有规律的发出电磁脉冲……如果说有区别，那就是夸克星的直径会比中子星小，如果一个致密星的直径小于8公里，那很可能就是夸克星。但要测定这么小的星体的直径相当的难，只能在有吸积盘的情况下，通过测定吸积盘内圈直径来估计。 还有一种方法：由于夸克星更加致密，同时还具有极强的体黏滞性，因此可以承受更高的旋转速度，如果一个致密星的旋转周期达到了亚毫秒级，那它也很可能是夸克星。 目前比较公认的夸克星候选者当属 RX J1856.5-3754 和 3C58 ， 这二位在钱德拉X射线望远镜下的成像是这样的： RX J1856.5-3754是距离我们只有400光年的一颗致密星，根据钱德拉望远镜的观测数据分析，它的表面温度为70万度，直径可能不到12公里，比一般的中子星要小得多，很可能是一颗奇异夸克星。 而3C58则是一个在公元1181年就被中国和日本观测到的超新星爆发的残骸，距离我们一万光年，虽然这是一颗很年轻的致密星，但其温度却已经低于100万度，如此快的冷却速度，在中子星理论中是无法解释的，因此也认为可能是夸克星。 除了上面两个之外，夸克星的候选者还有很多，但它们都没有得到确切的证明。同时，最小的奇异夸克物质单元——H双重子也从未被实验发现。对夸克星的探寻，依然是天文学界的一个热门议题。 夸克星虽然还没有找到，好奇的人们已经在思考更激进的理论了： 在夸克星和黑洞之间，还会不会存在更加致密的天体呢？ 俗话说，人有多大胆，地有多大产，只要脑洞大开，创新点总会有的！人们已经提出了许多密度比夸克星还高的假想天体，例如以下这几个疯狂的想法： 先子星 ：虽然在实验中，夸克和轻子是没法再分了，但科学界曾经假设过一种更小的物质单元——先子，并假定夸克和轻子都是用先子构成的。如果先子存在的话，如果引力增大以至于夸克也被压碎的话，有可能形成以先子简并压来抵挡引力的先子星。假如先子星存在，它的密度将达到每立方厘米100万亿吨，人马君已伙呆！ 电弱星 ：如果先子不存在的话，别急，还有一根稻草可用：夸克也会“燃烧”，它可能会通过电弱燃烧转化为轻子，并释放出能量，这些能量可以暂时抵挡一下过分巨大的引力，从而维持住星体而不变成黑洞。据说，一颗苹果大小的电弱星的质量相当于两个地球！但是随着夸克的消耗，电弱星注定是不会长久的，大概只能存在一千万年左右。 量子真空星 ：量子力学认为真空并不是空的，而是有虚粒子不断出现和湮灭，当引力将物质压缩到极致时，真空被极化，产生了斥力，形成了量子真空星。它的性质已经很接近黑洞，甚至用现有观测技术很难将其与黑洞区分开来。 普朗克星 ：一种观点认为黑洞并不存在，因为根据量子力学，物质的尺度不可能小于普朗克长度，引力把物质压缩到1个普朗克密度之后，就达到了密度的极限，将无法再压缩，从而形成了普朗克星，它甚至像黑洞一样有事件视界。普朗克星是不稳定的，会立即发生反弹，但由于引力越强的地方时间流逝得越慢，在外面的观测者看来，普朗克星的寿命与黑洞一样长。 这么看，普朗克星如果存在的话，应该是终极的致密星了！ 啰里啰唆的说了这么多，大家对夸克星应该有一些了解了吧？其实，包括夸克星在内的多种致密星，还仍然只是理论上的猜想，这些猜想未必就一定成立，也许哪一天会被实验或新的更靠谱的理论证伪。但 这些假说代表了人类对未知的探寻，不管最终能不能成立，都具有开创性的意义。 另一方面，人马君深深的感受到，微观和宏观是统一的，如果我们搞不清楚微观的机理，也就无法解释宏观的现象，这也许就是科学家们孜孜不倦的追求“大统一理论”的原因吧！ #中子星##夸克##黑洞#

大约再过50亿年，我们的太阳就会走到自己的末日，膨胀成一颗红巨星，最终以白矮星的命运结束自己的一生。 白矮星是宇宙中数量最多的致密星，因为绝大部分恒星都会以这种方式谢幕。 当死亡恒星的内核质量大于太阳的1.44倍时，才会变成另一种致密星——中子星。 白矮星内部绝大部分都是碳元素，此外还会有一小部分氧、氮、氢。而中子星的引力过于巨大，以至于电子都被压进了原子核，与质子结合成为中子。 因此，这种致密星几乎完全由中子构成，所以称为中子星。这么看来，中子星可以近似看作是一个只有中子、没有质子的特殊原子，而白矮星则可以看作是几乎完全由碳原子构成的一个巨大分子。 在中子星之上，还有黑洞，这要求死亡恒星的内核质量超过太阳的1.5-3倍。 在黑洞内部，连中子也不复存在，一切物质都彻底被吞噬到奇点内，损失除质量、角动量以及电荷之外的所有物质。 这是迄今为止人类已知的三种致密星，但是我们发现，这里还有缺失的一环！ 按照白矮星近似于几乎只含有碳原子的分子、中子星可看作只有中子的原子的话，黑洞已经属于虚无。 可是，中子并非基本粒子，它仍然可以继续分割。 中子是由夸克组成的，分别是两个下夸克和一个上夸克 。那么问题来了：难道宇宙中就没有一种夸克星吗？ 或许，宇宙中就存在这么一种神秘的天体，介于中子星与黑洞之间，那就是夸克星。 在关于中子星的标准模型中，中子星的核心应该是保持完整的，也就是说，它的内部应该也是充满了中子。不过，最近的一些研究认为，中子星的内部或许会发生分解，形成传说中的物质—— 夸克汤 。 由于夸克禁闭作用，我们几乎不可能分离出单个夸克来。 但是在宇宙大爆炸或者中子星内部这种恐怖的超高压、超高温环境下，夸克有可能会游离出来，这种状态就叫做夸克汤。 而在中子星内部，这种夸克汤就可能形成神秘的夸克星。它看起来和中子星有些相似，但比中子星还要更小。 如果这样的夸克星真的存在，那么它的内部会发生一些有趣的事情。我们知道，夸克一共有6种，而构成一切可见物质的质子和中子都是由上、下两种夸克组成的。而在夸克星内部，上夸克和下夸克会发生碰撞，从而产生另一种夸克—— 奇异夸克 。奇异夸克比上、下夸克更重，并且会形成一种非常诡异的核子—— 奇异夸克团 。 一个简单的奇异夸克团，是由一个上夸克、一个下夸克和一个奇异夸克组成。由于奇异夸克团密度远超过质子和中子，所以会将靠近自己的质子和中子撕裂，然后通过上述过程形成更多奇异夸克团。理论上来说，一个奇异夸克团一旦接触了普通物质，就会很快将其完全转变为奇异物质，小则是普通的奇异夸克团，大的就是奇异夸克星了。 这个理论听起来挺有趣的，可是很多科学家并不愿意接受。 首先，按照这个理论，所有的中子星内应该都有奇异夸克的存在，这就会导致中子星全都崩溃为夸克星。而实际上我们观测到的中子星，体积都超过了理论上夸克星的极限。 另外，虽然说质子和中子是由上、下夸克组成的，但不代表它们内部就绝对不存在奇异夸克。量子涨落允许奇异夸克偶尔在极短的时间内出现一下，而我们从未见过这样的情况导致周围的一切都变成奇异物质，因为单个的奇异夸克是不稳定的。因此，如果奇异物质真的存在，那也只可能存在于巨大而且密度极高的天体内。 即便如此，科学家们仍然锲而不舍，希望在宇宙中找到答案。最近的一项研究，似乎发现了一些秘密。在这项研究中，科学家试图寻找一种叫做 奇异夸克矮星 的天体。根据他们的假设，这种天体质量和白矮星差不多，但因为它是由奇异物质构成的，所以要比白矮星小得多。 那么，他们该如何寻找这种神奇的天体呢？ 研究人员指出：宇宙中的白矮星似乎都遵从一个 质量-半径函数 ，如果我们发现一些看似是白矮星却又不符合这个规律的，那就有可能是奇异夸克矮星。 目前来说，一颗天体的质量相对比较容易获得，而半径则比较复杂。好在，当我们知道一颗恒星的质量和表面的引力时，就可以很轻松地计算出它的半径——简单的万有引力公式就可以计算出来。因此，研究人员调用了蒙特利尔白矮星数据库内关于白矮星的数据来进行寻找。 在这个数据库中一共记录了超过5万颗白矮星的数据，其中4万颗同时有质量和引力的数据。这些数据相对来说并不难获得，通过引力透镜效应或者多普勒效应就可以计算出白矮星的质量，而表面的引力通过观测它产生的引力红移就可以计算出来。通过这些数据和上面提到的奇异矮星可能的性质，就可以寻找这种神秘的天体。 结果发现，绝大部分白矮星都遵从着质量-半径函数关系，但是其中也有8颗并不符合预测。 这8颗白矮星的质量相对更小一点，这意味着它们有可能就是研究团队一直在寻找的奇异矮星 。 当然，这也不意味着他们就已经找到了奇异矮星，毕竟我们要先排除观测数据的误差，还要确定是否白矮星还有些不了解的机制。 不管怎么说，这是一个好机会，值得深入研究。也许在宇宙中，就真的有奇异矮星这种神秘的天体甚至更加神奇的天体，等着我们去发现，并且届时将会让我们大吃一惊呢！

夸克星是一种假设的星体，质量大约是太阳的1.44倍，在恒星死亡之后由于重力产生坍缩，如果恒星的质量过大，就会将中子挤压破碎成更小的夸克，而夸克在一定压力下中子分离转化成为奇夸克，奇夸克结合在一起就形成了神秘的夸克星，夸克星和黑洞完全不同，只有当足够的物质被加入到夸克星中，才会继续坍塌最终成为黑洞，和本站看看吧。 夸克星是什么样的存在 实际上夸克星是一种假设的星体，也就是不存在的，和白洞一样都是一种设想理论而已。根据基本理论，恒星在死亡的是可能因为自身有着重力，最终发生了坍塌。假如质量中等的话，那么其中的电子和质子会发生挤压最终成为了中子星。 假如恒星质量更大的话，中子发生破碎最终成为夸克。而夸克在一定压力下中子分离转化成为奇夸克，这是一种更加精密的物质。而夸克星就是奇夸克结合在一起形成的。 夸克星和黑洞一样吗 夸克星主要由奇夸克组成，是一种假设的星体。从理论上来说，这是一种质量比较高的，主要有中子星形成的物质。那么假如其中中子星的中子因为重力的原因发生了压缩和坍塌，那么个别的中子可能发生一定崩坏，最终形成了奇物质，星体也是由奇夸克紧密结合的。 夸克星就像是一种歹意的巨大中子一般，而黑洞就是一个理论方面的奇点。夸克星就是黑洞和中子星之间的存在。假如有足够的物质被加入到夸克星中，后面会继续坍塌最终成为黑洞。 而所谓的奇异夸克星就是夸克星，主要构成都是奇异物质，这是建立在假说方面的存在。而奇异星有时候可能会和奇特星有一定混淆。不过在相关论文上面，一般都会用奇异星特指所有的夸克星。 奇异夸克星能不能成为夸克星也是一个疑问，奇异夸克星也不是简单的由奇异物质团构成的，不过很多东西还是比较混淆视听的，新的方程也没有更好方案。 夸克星就是一种假设的星体，现实中能不能存在还是个谜，不过并不妨碍相关研究人员进行研究。

strangelet“奇异微子”“奇异夸克团” 奇异微子是针对一种假设的微小“奇异物质”产生的术语，奇异物质包含几乎与奇异夸克数量一样的粒子。根据理论成分最高的研究显示，奇异微子在一百万分之一千秒内，能转变成普通物质。但是奇异微子能否与普通物质结合，变成奇异物质？2000年相对论重离子对撞机(RHIC)在美国第一次出现时，人们提出了这个问题。当时的一项研究显示，人们没有理由关注这个问题，现在相对论重离子对撞机已经运行8年，它一直在寻找奇异微子，但是至今仍一无所获。有时大型强子对撞机就像相对论重离子对撞机一样，需要通过重核子束运转。大型强子对撞机的光束拥有的能量将比相对论重离子对撞机的光束拥有的能量更多，但是这种情况使奇异微子形成的可能性更小。就像冰不能在热水中形成一样，像这种对撞机产生的高温，很难让奇异物质结合在一起。另外，夸克在大型强子对撞机中比在相对论重离子对撞机中更加微弱，这使它很难聚集奇异物质。因此在大型强子对撞机内产生奇异微子的可能性，比在相对论重离子对撞机内更小。这个结果已经证实奇异微子不会产生的论点。

物质是由分子构成，分子是由原子构成，原子是由更小的粒子——质子、中子和电子构成。后来又有中微子、夸克。如今人类科技发现最小的粒子还有重子、强子、介子及超子等等。 现在又提出了斥力子假说。——————下面补充一些知识！什么是夸克 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 奇异夸克 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，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。

基本粒子如此之多，难道它们真的都是最基本、不可分的吗？近40年来大量实验实事表明至少强子是有内部结构的。1964年盖尔曼提出了夸克模型，认为介子是由夸克和反夸克所组成，重子是由三个夸克组成。他因此获1969年物理奖。原子是由原子核和电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，质子和中子是由什么构成的呢？这的确是轮中之轮！这些新发现的物质的基本构件构成了质子和中子，当时还没有名称。盖尔—曼于是便杜撰了一个名称——夸克。而这名称还真的就这么叫上了。强子是由夸克构成的。古希腊人认为，一切物质都是由为数不多的基本粒子（即他们所谓的“原子”）构成的。这一伟大的原理已被事实证明不那么好理解。基本粒子是否就是夸克？难道夸克也是复合体吗？我们一会儿再来讨论这个问题。夸克以两种构型附着在一起。一种构型是两个夸克附在一起，另一种构型是三个夸克附在一起。两个夸克在一起就构成了介子，三个夸克在一起就构成了重子。夸克也有量子能级。能够通过吸收能量而受激进入较高的级位。受激的强子看上去与其他的强子一样，于是，很多先前被认为是独立的粒子现在被看作是单个夸克结合的受激状态。为了解释所有已知的强子，就必须设想夸克不止一种。在20世纪70年代初，人们设想有三种“味道”的夸克。这三种夸克被异想天开地称作“上”、“下”、“奇”。后来，出现了更多的强子，又多出了第四种夸克，即“粲”夸克。近来，出现了更多的粒子，人们认为还得有另外两种夸克：“顶”夸克和“底”夸克。现在，很多种粒子作用都可以借助详细的夸克计算获得系统的了解。夸克理论的基本预设是，夸克本身是真正浑然一体的基本粒子，是一种象点一样的物体，没有内部成分。在这方面，夸克颇象轻子，因为轻子不是由夸克组成的，它们本身似乎就是基本粒子。事实上，夸克和轻子之间有着自然的对应，使人们获得意想不到的机会得以洞见大自然的运作。夸克和轻子之间的系统联系见下面的表1。表右边一栏是夸克的味道，左边是已知的所有轻子。要记住，轻子感受到的是弱力，而夸克感受到的是强力。轻子和夸克之间还有一个区别是，轻子或是不带电，或是只带1个单位的e799bee5baa6e997aee7ad94e58685e5aeb931333433623234电荷；而夸克则带3分之1或3分之2单位的电荷。尽管轻子与夸克有着如许的差别，但二者之间存在着深刻的数学对称，使轻子和夸克在上面的图表中有了逐层面的对应。第一个层面只有四种粒子：上、下夸克、电子及电中微子。奇怪的是，一切普通的物质竟全是这四种粒子构成的。质子和中子是由3个3个的夸克组成的，而电子只是充任构成物质的一种亚原子粒子。中微子只是跑进宇宙里，一点也不参与物质的大体构造。就我们所知，假如其他的粒子都突然消失了，只要有这四种粒子，宇宙就不会有多大变化。亚原子粒子可分为两大类：轻子和夸克。夸克没有被发现单独存在，而是两个或三个地在一起。夸克的电荷是分数的。一切普通的物质都是由Ⅰ层面的粒子构成的。Ⅱ层面和Ⅲ层面似乎是Ⅰ层面的简单复制，其中的粒子是高度不稳定的。可能尚有未发现的层面。下面一个层面的粒子似乎就是第一个层面的复制，只不过较重而已。第二个层面的粒子都极不稳定（中微子例外），它们所构成的各种粒子很快就衰变为层面Ⅰ的粒子。第三个层面的粒子也是这样。于是就必然产生这样的问题：层面Ⅰ之外的其他粒子有什么用处呢？为什么大自然需要它们？在形成宇宙的过程中，它们扮演了什么角色？它们是多余的赘物？或者，它们是某种神秘的、现在尚未完全明了的过程的一部分？更为令人不解的问题是，随着将来能量越来越高的粒子加速器的出现，是否也只有这三个层面的粒子？是否会发现更多的或无穷多的层面？还有一种复杂的情况加深了我们的不解。为了避免与量子物理学的一个基本原则相冲突，我们必须设想每一种味道的夸克实际上有三种不同的形式，即人们所说的“颜色”。任何一个给定的夸克都必须被看作是某种多层电镀（比喻说法）的叠加，不断地闪现出（又是一个比喻说法）“红”、“绿”、“蓝”的颜色。这样一来，一切又看上去象是乱了套的动物园了。但是，收拾局面的方法就在眼前。对称又来救驾了。不过，这一次的对称，其形式更微妙，更深奥，怪不得被人们称作超对称。为了理解超对称，我们就得说说物质基本结构分析的另一个大线索：力。不管粒子动物园有多么纷坛复杂，其中看来只有四种基本的力：引力，电磁力（因与日常生活密切相关而广为人知），弱作用力和强作用力。中子和质子之间的强力，当然不可能是基本力，因为中子和质子本身就是复合物而不是基本粒子。当两个质子相互吸引时，我们实际上看到的，就是六种夸克相互作用的合力。夸克之间的力才是基本力。可以用描述电磁场的方式描述夸克之间的力，而夸克的色就相当于电荷。质子的对应物是所谓的“胶子”，其作用就是我们先前说过的象仿使那样，不断地在夸克之间来回跳动，将夸克胶结在一起。物理学家们仿照电动力学，把这种由“颜色”产生出来的力场理论叫作色动力学。色动力作用要比电磁力作用复杂。这有两个原因。第一，夸克有三色，而电荷却只有一种，于是，与一种光子相对应的就是八种不同的胶子。第二，胶子也有颜色，因而彼此也有很强的相互作用，而光子不带电荷，彼此间又是那么不相干。

在我们的宇宙中，中子星是除了黑洞以外最致密的物体，而在中子星的核心内部，有一种最危险的物质的存在，那就是“奇异物质”。如果一个物体具有传染性，能将接触到的任何东西都转化为自己的同类，那它将是可怕且无敌的。要想知道奇异物质是什么，那就要从最基础的开始说起，什么是中子星？一颗巨大质量的恒星，通过超新星爆炸后会形成一颗中子星。当恒星核心的核聚变停止时，由于没有力量来抵抗恒星的引力，它开始发生重力塌缩，内部的粒子会在强大的压力下紧紧压缩在一起。最终电子被压进质子里，和质子融合在一起形成中子，这时原子内部全部都是紧挨着的中子。为了阻止进一步的塌缩，中子间的势力，开始和它们自身的引力做博弈。如果引力战胜斥力，那恒星就会变成黑洞，相反它就会成为一颗中子星。奇异物质的出现，是因为中子星核心中的物质发生了某种改变。在说这种变化之前，我们先来了解一下原子核中原本都有些什么。原子核里面是质子和中子，它们由更小的粒子夸克组成，夸克粒子永远不会单独出现。如果你硬要把它们拆开，它们会用你的这股力量去形成新的夸克。夸克有很多种类型，可只有组成质子和中子的上夸克和下夸克可以构成稳定的物质，其它类型的夸克会衰变得特别快。但在中子星内部就不一样，中子星内部有超强的压力。有一种假说认为，它里面的质子和中子被分解成夸克，它们紧压在一起，形成一波“夸克汤”。这些夸克粒子组成了夸克物质，这样的物质组成的天体叫“夸克星”，也叫“奇异星”。就是在这个天体中，夸克发生某种变化，生成了奇异物质。一些夸克转变成能够制造奇异物质的奇夸克，奇异物质非常致密且极其稳定，甚至能独立存在中子星外部，可以说这种物质是最理想的状态了。但如果真是这样，对我们来说就不太好了。因为它很可能有传染性，任何被它接触到的物质都会变成奇异物质，而摆脱它的唯一方法就是把它扔进黑洞里。不过奇异物质存在于中子星内部，只有当两个中子星相互碰撞或者是被黑洞撕裂的时候，才会洒出来。洒出来的东西中，还有一种叫“奇异夸克团”的奇异物质，它和中子星的核心一样致密，最小能有原子那么小。它会在太空中飘荡几百万年甚至几十亿年那么久，直到它撞上一颗恒星或行星，则将这颗天体上所有的物质都变成奇异物质。我们无法预测它什么时候会撞上地球，但有推测说奇异夸克团的数量比一个星系里的恒星还要多。它们形成于宇宙早期，很可能是暗物质，但这些都是推测。太阳系至今没有碰上奇异物质，所以往后遇到的概率也很小。但如果天文学家真能找到奇异星，那不管是对天文学家本人，还是对宇宙的研究都是意义重大的。

谢尔顿 板上 写的已经 清楚。是顶夸克t通过弱力衰变为W玻色子和底夸克b，有时也会衰变为奇异夸克。顶夸克可以衰变为下夸克，但这种情况非常罕见。根据标准模型的预测顶夸克的寿命仅为5×10-25s。顶夸克衰变为底夸克的分支比约为0.99，在标准模型的预测下同|Vtb|2相当。谢尔顿黑板上写的就是指顶夸克分支比99.82%衰变为底夸克。|Vtd|2是衰变为下夸克；|Vts|2是衰变为奇异夸克。 而旁边的红色线条就是衰变过程的费恩曼图。 贴一张维基百科上。顶夸克衰变图。谢尔顿的 蓝笔 写的是： 卡比博-小林-益川矩阵（Cabibbo-Kobayashi-Maskawa，CKM或KM matrix）是粒子物理标准模型的一个重要组成成份，它表征了顶类型和底类型夸克间通过W粒子弱相互作用的耦合强度。对二代夸克情形，它是由意大利物理学家卡比博在1963年首先给出的，通常被称为卡比博矩阵或卡比博角。1973年日本物理学家小林诚和益川敏英把它推广到三代夸克。三代矩阵含有相位，可以用来解释弱相互作用中的电荷宇称对称性破缺（CP破坏），也被经常用来解释宇宙重子数不对称。CKM矩阵在轻子中的对应是真木-中川-坂田矩阵。 强子的弱衰变中，人们发现奇异数守恒的过程要比不守恒的过程进行得快约20倍。为解释此现象，卡比博引入了一个下夸克和奇异夸克（这两种夸克有相同的量子数）之间的混合角θc。上夸克与下夸克和奇异夸克的相互作用耦合分别正比于此角的余弦（cosθc）和正弦（sinθc）。 CKM矩阵是一个三维幺正矩阵。在标准参数化下，它可以由三个混合角（θ12，θ13，θ23）和一个相位（δ）表示。其中（u，c，t）和（d，s，b）分别代表三代顶类型（上、粲、顶）和底类型（下、奇异、底）夸克，c12，s12等是cosθ12，sinθ12等的简写。 实验上CKM矩阵参数满足s13< ，描写这一重要特性的一个常用参数化表示是由美国物理学家沃尔芬斯坦（Wolfenstein）给出的。 谢尔顿最后说明CP对称性是破坏的。

基本粒子所谓基本粒子就是构成物质的最基本的单元.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类.强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称.它们由夸克组成,已发现的夸克有五种,它们是：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克.理论预言还有第六种夸克存在,已命名为顶夸克,但目前尚未发现.现有粒子中绝大部分是强子,质子、中子、π介子等都属于强子.轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用,而不参与强相互作用的粒子的总称.轻子共有六种,包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子.电子、μ子和τ子是带电的,所有的中微子都不带电；τ子是1975年发现的重要粒子,不参与强作用,属于轻子,但是它的质量很重,是电子的3600倍,质子的1.8倍,因此又叫重轻子.传播子也属于基本粒子.传递强作用的胶子共有8种,1979年在三喷注现象中被间接发现,它们可以组成胶子球,但至今尚未被直接观测到.传递弱作用的W+,W-和Z0.中间玻色子是1983年发现的,非常重,是质子的80一90倍.基本粒子要比原子、分子小得多,现有最高倍的电子显微镜也不能观察到.质子、中子的大小,只有原子的十万分之一.而轻子和夸克的尺寸更小,还不到质子、中子的万分之一.粒子的质量是粒子的另外一个主要特征量.按照粒子物理的 规范理论,所有规范粒子的质量为零,而规范不变性以某种方式 被破坏了,使夸克、带电轻子、中间玻色子获得质量.现有的粒子质量范围很大,从0到90吉电子伏.光子、胶子是无质量的,电子质量很小,只有0.5兆电子伏,π介子质量为电子质量的280倍；质子、中子都很重,接近电子质量的2000倍,约为1吉电子伏,已知最重的粒子是Z0,其质量为90吉电子伏.己发现的五种夸克,从下夸克到底夸克,质量从轻到重.下夸克质量只有0.3吉电子伏,而底夸克重达5吉电子伏,顶夸克还没有发现,理论预言它的质量可能超过100吉电子伏.中微子的质量非常小,目前己测得的电子中微子的质量小于7电子伏,即为电子质量的七万分之一,已非常接近零.粒子的寿命是粒子的第三个主要特征量.电子、质子、中微子是稳定的,称为 "长寿命"粒子；而其他绝大多数的粒子是不稳定的,即可以衰变.一个自由的中子会衰变成一个质子、一个电子和一个中微子； 一个π介子衰变成一个μ子和一个中微子.粒子的寿命以强度衰减到一半的时间来定义.质子是最稳定的粒子,实验已测得的质子寿命大于10的33次方年.粒子具有对称性,有一个粒子,必存在一个反粒子.1932年科学家发现了一个与电子质量相同但带一个正电荷的粒子,称为正电子；后来又发现了一个带负电、质量与质子完全相同的粒子,称为反质子；随后各种反夸克和反轻子也相继被发现.一对正、反粒子相碰可以湮灭,变成携带能量的光子,即粒子质量转变为能量；反之,两个高能粒子碰撞时有可能产生一对新的正、反粒子,即能量也可以转变成具有质量的粒子.粒子还有另一种属性—自旋.自旋为半整数的粒子称为费米子,为整数的称为玻色子.物质是不断运动和变化的,在变化中也有些东西不变,即守恒.粒子的产生和衰变过程就要遵循能量守恒定律.此外还有其他的守恒定律,例如轻子数和夸克数守恒,这是基于实验上观察不到单个轻子和夸克的产生和湮灭,必须是粒子、反粒子成对地产生和湮灭而总结出来的.微观世界的粒子具有双重属性粒子性和波动性.描述粒子的粒子性和波动性的双重属性,以及粒子的产生和消灭过程的基本理论是量子场论.量子场论和规范理论十分成功地描述了粒子及其相互作用.

应该是味不同.前面已谈到，有6种夸克（即上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、底夸克和顶夸克）以及名字起得稀奇古怪的味（味指一种用以区分不同类型的夸克及不同种类的轻子的性质）。各种不同的味实际上指量子力学性质，因为所有夸克的味道都好得很，犹如童子鸡（每种有味的夸克有3种不同“颜色”，反映量子上的很小差别）。夸克包括又大又重的基本粒子。实际上，顶夸克特别大，重量为质子的200倍，与整个金原子几乎一样大。夸克之所以难以发现，根据E＝mc2，它的形成需要很大的能量。有意思的是，只有在普通物质中才能发现上夸克与下夸克。质子由2个上夸克和1个下夸克组成。中子则由2个下夸克和1个上夸克组成。其他味则2个～3个为1组结合成粒子加速器的粒子园的奇异的产物。（来自空间的高能辐射叫宇宙射线，在其轰击地球时，产生自然界的异常粒子。宇宙射线主要由质子组成，它与大气的原子碰撞，产生短寿命的异常粒子。通过研究宇宙射线轰击发现了第一个反物质粒子，即正电子或反电子。）决不会单独发现夸克，尽管在创世大爆炸大量爆发热量与能量时，单个的夸克则有可能存在不到一万亿分之一秒。

u200b u200b对物质寻根究底是宇宙学家一直在做的一件事。他们一直想知道，创生大爆炸后出现的物质究竟是什么形态。科学界迄今还不能制造如此高的能量，以创造最初的物质。一些科学家开始放慢脚步，去追踪已知基本粒子的底细。 u200b u200b我们现在知道，基本粒子有很多种。本文要说的，是组成物质（指化学元素，如氢、氮……）的基本粒子。这也是古代哲学家的话题，可以追溯到很久以前。约公元前4 50年，古希腊哲学家德谋克利特说，世界上的一切物质皆由一些极微小的基本粒子组成，他称此为原子，而原子就不能再分下去了。 u200b u200b近代物理学也把原子作为物质的最小单位，并认为它由原子核和电子构成。20世纪30年代。人们了解到原子核内还年代，人们了解到原子核内还含着质子和中子。彼时，人们把这些粒子称为基本粒子。20世纪60年代，科学家在一系列实验中感到质子可能有内部结构。在高能电子的轰击下，质子内部的电荷具有一定的分布图，其半径在0.7×10-13厘米的线度上。1964年，盖尔曼和茨威克正式从理论上计算出这种深层次物质的存在，将其取名为夸克，它带有分数电荷。u200b 之后，理论界确认，夸克共有6种，它们是上夸克、下夸克、奇异夸克、9夸克、底夸克和顶夸克。参与物质组成的主要是上夸克和下夸克。 u200b u200b地球上有100多种元素，最简单的是氢，氢在大爆炸后不久就生成了，而较重的元素是在恒星核燃烧和超新星爆发时出现的。氢的结构最简单，原子中心是一个原子核，核内有一个质子，围着核有一个电子。而其他元素的原子核内皆有质子和中子，前者呈电正性。后者为电中性，两者统称为核子。 u200b u200b现在，一些科学家对核子抱有很大希望。他们说，抓住它的复杂性，我们就能解释物质宇宙是如何存在和运行的，进而进入高难度技术领域，诸如新型激光和储能材料研究等领域。 u200b u200b原子核是原子中最厚实的部分，质子和中子除了电性的不同外，在质量上也略有区别，前者为938.3兆电子伏特，后者略大，为939.6兆电子伏特。二者的质最相差甚小，仅0.14%，而正是这微小的差异，使得宇宙百态繁复。质子配上了电子，形成电中性、带结构的原子，没有让世界变成一个无特性的中子半流体。 u200b u200b粒子物理学家斯克雷奇达说：“若质子重于中子，那么整个宇宙将变得大不一样。质子是稳定的，故原子和我们是稳定的。”而这跟它的质量有关。目前我们认为，质子的半衰期至少是10^32年，而宇宙迄今的年龄也不过10^10年。也就是说，宇宙中没人见过一个质子的衰变。 u200b u200b如果质子与中子的质量之差稍大一点，就会有更多的中子参与形成更复杂的重元素，就将遇到难以克服的能量屏障，使重元素无法形成，宇宙将只有氢元素。 u200b u200b若两者的质量之差稍小一点，那么在恒星形成之前，氢将自发地变成更无生气的氦，使得宇宙成为一个呆滞的世界。 u200b u200b德国理论物理学家福多尔说，所有这些导致了一个必然的结论，即质子和中子的质量若不是像现在这样，那么人类将不会存在。 u200b u200b我们已知核子并非基本粒子。质子是由两个上夸克（带2/3电荷）和一个下夸克（带负1/3电荷）组成，故带一个正电荷；中子由两个下夸克和一个上夸克组成，故呈电中性。下夸克略重于上夸克。但我们无法据此解释质子和中子的质量差。这两种夸克的质量都很小，我们很难确切地说出差额究竟是多少，因为夸克从未被单独看到过。总的来说，这些夸克加起来，只占质子、中子质量的很小一部分。 u200b u200b像所有的基本粒子那样，夸克也是通过黏性的、漫游于整个空间的希格斯场（由希格斯玻色子产生）的作用而获得质量的。但要解释清楚由多个夸克组成的物质，还得加上别的方法。u200b u200b最终的答案来自量子色动力学（QCD）。就像带电粒子带有电荷。决定了它对电磁力的反应，夸克带有色荷（这个“色”并非我们日常所说的颜色，只不过借用此词表达夸克的一种属性），可以跟强核力相互作用。QCD就是描述强核力的基本理论。u200b u200b带电粒子是通过相互交换无质量的光子而结合的，与之类似，带色荷的夸克是通过相互交换胶子而组成物质（诸如质子、中子）的。胶子没有质量但有能量，根据爱因斯坦的著名公式：E=mc^2，其能量可变成多种夸克泡，通常总是处在质子或中子内。根据量子理论的测不准原理，这些额外的粒子不断地从真空中蹿出，又立即消失，一直处在这种状态下。 u200b u200b在过去的40年中，物理学家一直试图解开这个谜。他们提出了一种理论，称晶格QCO，可以解释核子的全盘运动，不过其数学计算十分复杂、费时。 u200b u200b研究在2008年出现了突破，科学家终于得出了两个核子的质量——936兆电子伏特，并了解了夸克的能量和胶子的相互作用，它们构成了核子质量的大部分。但这一计算还不十分精确，很难找出质子和中子的全部重要差别。 u200b u200b此外，这一计算还忽略了电荷效应。电荷是另一种能量,它同样有质量。那些在核子中瞬息即逝的夸克和反夸克都带有电荷，这对粒子的质量做了额外的贡献。不将这些效应考虑进去，讨论核子的质量问题就成了空谈。韦尔切克说，讨论某种复杂粒子的质量差，实在是无意义的模仿。笔者认为，既然核子是原子结构中最厚实的部分，故精确地说，不仅核子的质量是活的，所有原子的质量皆是活的、变动着的。u200b u200b质子与中子的质量之差难以捉摸，解决此难题的方法不是QCD方程，而是量子电动力学（QED）的方程，它是处理电磁相互作用的理论。最佳的办法当然是把QCD和QED置于同一框架，可是这极困难，电磁场自身的能量无法直接计算出来。这个能量在晶格模拟中会变得无限大，其数学效果就是使方程无解。 u200b u200b福多尔等人付出了很大的努力，获得了质子与中子的质量差。他们得出的数字跟其他理论计算值保持一致，虽然可能的误差约有20%，但科学家仍然认为这是一个里程碑。 韦尔切克说，令人兴奋的是，现在我们有能力去计算有关宇宙运行的、十分基础的条件，过去我们做不到。 u200b u200b巨大恒星的内部活动（诸如超新星爆发）第一次为宇宙播种了重元素。我们无法把QED和QCD结合起来，就意味着我们无法指出第一批重元素产生的时标。而其产生的条件又十分极端，我们无法在实验室内模拟。韦尔切克说：“如今我们有信心进行计算了。” u200b u200b2012年，大型强子对撞机发现了希格斯玻色子，但仍留下不少难题。诸如，创生大爆炸后，为何出现的物质多于反物质？为何质子和电子的电荷如此完美（一正一负），而前者结构复杂，后者却很单一？福多尔的一位合作者说：“我们需要新的物理学，去寻找标准物理理论以外还隐藏着的东西。” 现在，大型强子对撞机再次启动，去 探索 粒子在更高能标上的相互作用。科学界希望它能给出某种新事物的清晰信号，“但是人们不得不去了解这个新理论（指给出的新的信号）的基础”。u200b u200b这听上去有点夸张，但还是值得考虑的。要知道，现代技术就是来自我们对物质深层次的了解。一个世纪前，我们刚好抓住了原子，正是在对它了解的基础上，我们发明了计算机和激光技术，进而洞悉了原子核，带来了许多新技术，诸如核电站、原子弹等。 u200b u200b我们进入质子和中子的世界，意味着科学研究又深入了一个层面。在跟色荷的相互作用中，胶子更具激发性（与光子跟电磁力的相互作用相比），故它可能操作带色荷粒子在原子尺度上产生更大能量。 u200b u200b胶子不像光子。它们自身可相互作用，彼此束缚在一个扭曲的能量柱之中。若我们能更为直接地驾驭它们，就可能获得一种使用和储藏能量的好方法。因建立QCD理论而获得了诺贝尔奖的韦尔切克说：“核子能把一大堆能量存入一个很小的空间。若我们能通过计算精确地模拟核化学实验，而不是做碰巧能成功的实验，就是很大的成功，这将把我们引向密集能量储藏方面的 探索 。” 就今日而言，这些大多还是梦想，但至少物理学家已能顾及这些梦想。科学界认为，我们已经到了夸克时代！ u200b u200b2012年，天文学家观测到了一颗超新星SN2009ip，他们倍感惊讶，原因是不久前它已爆发了一次。加拿大卡尔加里大学的天文学家马依得说那是一颗夸克星。 u200b u200b超新星爆发后留下的残存物是中子星，其核心的引力进一步加强，最终使得中子物质变成由上夸克、下夸克和奇异夸克组成的物质。理论上说，这种奇异夸克物质是很稀有的。星球的引力进一步增大，打破了夸克的束缚态，就使得中子星变成了夸克星。有科学家认为，在高密度的低温环境中，它们能自由存在。 若夸克星确实存在，那么它将是得天独厚的天体物理实验室，有助于我们探测物质的特性，这是地球上最好的对撞机也做不到的。 u200b u200b人们从未见过夸克在核子外面单独存在，这也许跟核子内的“夸克海”有关。“夸克海”是一个相互作用的海洋，质子和中子的大部分质量皆隐藏在夸克和胶子海洋中相互作用的能量之中。 文章转载自网络

弦理论告诉我们夸克里面还有个宇宙。我们就是生活再宇宙中的，而我们的世界有夸克，夸克里面有宇宙。我们的宇宙也属于上一级的夸克，它属于上上级的宇宙。个人认为这个宇宙指的是空间，我们生活的宇宙只是它其中的一部分 爱因斯坦在生命的最后30年里一直在寻找统一场论——一个能在单独的包罗万象的协和的数学框架下描写自然界所有力的理论。爱因斯坦这样做的动机不是我们常想的那些与科学研究紧密相关的东西，例如，为了解释这样或那样的已知现象或实验数据。 实际上，驱使他的是一种关于自然界基本规律内在美的信念：对宇宙的最深刻认识将揭示它的最真实秘密，那就是，它所依赖的原理是简单而有力的。爱因斯坦渴望以前人从未成功达到过的清晰来揭示宇宙活动的奥秘，由此而展示的自然界的动人美丽和优雅，将让每一个第一次知道的人产生有生以来最强烈的敬畏、惊讶和震撼。 弦理论或者超弦理论是那些象量子和夸克等等已经溶入大众词典的诸多新科学专用词汇之一，但它们却很少能被人解释清楚。即使会议的参加者也会告诉你，超弦理论，象许多新兴科学和研究领域一样，涉及了许多高前沿的数学领域，并不是很容易能把握的。超弦理论到底是什么呢？简单说来，我们可以这样来定义超弦理论：(1)超弦理论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论；(2)超弦理论认为弦是物质组成的最基本单元，所有的基本粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振动激发态；(3)超弦理论第一次将二十世纪的两大基础理论-广义相对论和量子力学-结合到一个数学上自冾的框架里；(4)超弦理论有可能解决一些长期困绕物理学家的世纪难题如黑洞的本质和宇宙的起源。(5)超弦理论的实验证实将从根本上改变人们对物质结构、空间和时间的认识。 首先，我们发现，弦理论描述自然界的活动还真有几分科学幻想的成份。举例来说、弦理论描述的世界并不是我们肉眼所看到的三维空间和一维时间。合理的解释是那些额外的空间维数没有被观测到是因为它们很小很小。要理解弦理论的高维属性并不困难。(参见《宇宙的琴弦》P. 180-181) 在弦理论中就有许多这样极小的额外空间维数，因此，微观世界并不象我们普遍感觉到的世界那么简单。在宏观尺度上，弦理论也可能用来解释宇宙大爆炸的开始和黑洞内部的行为，而这些问题是以前的物理理论包括爱因斯坦的广义相对论都失效的地方。现在发展的弦理论是有关时间和空间的量子理论，因此理论看起来也就显得非常非常的奇怪。 弦理论的一个基本观点就是自然界的基本单元不是象电子、光子、中微子和夸克等等这样的粒子，这些看起来象粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦)，闭弦的不同振动和运动就给出这些不同的基本粒子。因此弦理论从一些非常基本和简单的单元就能得到宇宙的无穷变化和复杂性。在弦理论中，人们自然地可以得到规范对称性、超对称性和引力，而这些原理在原有的标准模型中或者是强加进去的或者是与量子理论相冲突的，在弦理论中它们都协和地统一起来了，并且是彼此需要、独一无二的。

强子(Hadron)是一种亚原子粒子，所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子。按目前的物理理论强子是由夸克、反夸克和胶子组成的。胶子是量子色动力学中的力子，它将夸克连在一起，强子是这些连接的产物。按其组成夸克的不同，强子还可以分为：重子(Baryon)：重子由三个夸克或三个反夸克组成，它们的自旋总是半数的，也就是说，它们是费米子。它们包括人们比较熟悉的组成原子核的质子和中子和一般鲜为人知的超子（Hyperon,比如Δ、∧、∑、Ξ和Ω），这些超子一般比核子重，而且寿命非常短。介子(Meson)：介子由一个夸克和一个反夸克组成，它们的自旋是整数的，也就是说，它们是玻色子。介子有许多种。在高空射线与地球空气相互作用时会产生介子。其它很稀有和奇怪的强子。由多于三个但单数的夸克或反夸克组成类似重子的强子。由多于一对夸克-反夸克对组成的类似介子的强子。完全由胶子组成的粒子。目前发现的所有强子都满足盖尔曼-西岛关系，即：S＝2（Q-I3）-B，S是奇异数，Q是电荷，I3是同位旋，B为重子数不是她，而是他，至于懂不懂那是另一回事。不过你去查我是否是转载的精神值得敬佩。大体还是懂的，物理老师介绍过

很有意思的一个问题.，想知道最小的东西，首先了解什么最小？一般情况下都是以单一个物质的长度来计算大小，那么我们就先了解以下长度单位由大到小：1Ym=1×10^24m（尧米）1Zm=1×10^21m（泽米）1Em=1×10^18m（艾米）1ly=9.46×10^15m（光年）1Pm=1×10^15m（拍米）1Tm=1×10^12m（太米）1Gm=1×10^9m（京米）1Mm=1×10^6m（兆米）1km=1×10^3m （千米）1hm=1×10^2m（百米）1dam=1×10^1m（十米）1m（米）1dm=1×10^(-1）m （分米）1cm=1×10^(-2）m （厘米）1mm=1×10^(-3）m （毫米）1dmm=1×10^(-4）m（丝米）1cmm=1×10^(-5）m（忽米）1μm=1×10^(-6）m（微米）1nm=1×10^(-9）m（纳米）1pm=1×10^(-12）m（皮米）1fm=1×10^(-15）m（飞米）1am=1×10^(-18）m（阿米）1zm=1×10^(-21）m（仄米）1ym=1×10^(-24）m（幺米）然后在了解最小的东西有多小：很有意思的一个问题.【以下非官方数据,仅供参考.】【1】原子半径的数量级大概10^-10m ,原子核半径的数量级大概10^-14——10^-15m,原子核由中子和质子构成,质子和中子大小相当,质子半径的数量级大概10^-15m,质子和中子又都分别由3个夸克构成,夸克的半径数量级可认为10^-15m,夸克是目前发现组成最小的粒子.电子半径的数量级大概10^-16m 所以,电子＜夸克＜质子≈中子＜原子核＜原子【2】对于同一种元素而言,有：原子＜分子,分子的数量级大概10^-10——10^-9m,这是指一般的小分子.大分子如蛋白质等,数量级要大一级,大概10^-9——10^-8m【注意】：这里要注明是同一种元素,很多原子就比氢分子大,如碘原子,不同的元素,分子和原子大小是不能比较的.【3】病毒比蛋白质等大分子稍大一个数量级,大概10^-8——10^-7m【4】细菌比病毒大一个数量级,大概10^-7——10^-6m【5】细胞核的体积数量级也是纳米级(10^-9m)的,那么细胞的半径数量级大概10^-6m ——10^-5m ,比细菌大一个数量级.【6】细胞比细胞核大一个数量级,大概10^-5——10^-4m【7】接下来是头发丝,大概10^-4m【综合】：【电子】＜【夸克】＜【质子】≈【中子】（略大）＜【原子核】＜【原子】＜【分子】＜【大分子】＜【病毒】＜【细菌】＜【细胞核】＜【细胞】＜【头发丝】【最后】：夸克只是目前发现【重子】中体积最小的,但可以预见,夸克也不是最小的,不可再分的.另外,光子不属于粒子,因为光子没有静止质量,只是一种能量的载体.所以这里不列入光子.【没有最小,只有更小】

看看这个http://baike.baidu.com/view/19449.htm

正负电子对相撞湮灭过程中，正负两个电子并没有结为一体，只是双方互相作用，使各自的结构坍塌湮灭成能量并以基本的能量形式光子释放，并不是一起生成，所以只能是两个光子。

六种夸克各带多少电荷，见下图：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:万物源图于比特 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

上夸克和下夸克是基本粒子的一种，它们属于夸克这一种物质的基本单元。夸克有六种类型，分别是上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、奇异夸克和魅夸克，这六种夸克的性质可以通过其质量、电荷、自旋、味和色等属性来区分。其中，上夸克和下夸克的主要区别在于质量和电荷。上夸克的质量约为 3.0×10^-27kg，下夸克的质量约为 5.0×10^-27kg。另外，上夸克的电荷为两分，而下夸克的电荷为三分。在强子物理中，夸克的电荷、重子数、轻子数和重子极矩等都是重要的物理属性，这些属性可以通过实验测量来获得。总之，上夸克和下夸克是构成强子的两种基本粒子，其区别主要在于质量和电荷。

分类: 社会民生 解析: 重子(baryon)是由三个夸克（或者三个反夸克组成反重子）组成的基本粒子。最常见的重子有质子和中子（合称为核子），其它重子有比这两个粒子重的粒子（所谓的超子）。重子这个称呼是指其质量相对重于轻子和介于两者之间的介子起的。 重子是强相互作用的费米子，也就是说它们遵守费米-狄拉克统计和泡利不兼容原理，通过组成它们的夸克它们参加强相互作用。同时它们也参加弱相互作用和引力。带电荷的重子也参加电磁力作用。 重子与由一个夸克和一个反夸克组成的介子一起被合称为强子。强子是所有强相互作用的粒子的总称。 质子是唯一独立稳定的重子。中子假如不与其它中子或者质子一起组成原子核的话不稳定，会衰变。[编辑] 重子家族 除核子外还有Δ、∧、∑、Ξ和Ω等重子家族。 Δ重子（Δ++、Δ+、Δ0、Δu2212）由上夸克和下夸克组成，它们衰变为π介子以及一个质子或者一个中子。 ∧重子（∧0、∧+c）由一个上夸克、一个下夸克以及一个魅夸克或者一个奇异夸克组成。电中性的∧重子的发现首次显示了奇异夸克的存在。 ∑重子（∑+、∑0、∑u2212）由一个奇异夸克和两个上或者下夸克或者一个上夸克和一个下夸克组成。电中性的∑重子与电中性的∧重子相同，因此比其它∑重子衰变得快。 Ξ重子（Ξ0、Ξu2212）由两个奇异夸克和一个上夸克或者一个下夸克组成。电中性的Ξ重子（由一个上夸克和两个奇异夸克组成）衰变为一个电中性的∧重子和一个电中性的π介子，后者很快衰变为一个电子和一个阳电子，两者互相湮灭，因此整个过程看上去好像是电中性的Ξ重子衰变为电中性的∧重子和伽马射线。 电负性的Ω重子（Ωu2212）由三个奇异夸克组成。理论家首先预言了它的存在、质量和衰变结果。它是通过这些预言通过它的衰变结果被发现的，因此它的发现是夸克理论的一个重要成果。 重子物质 重子物质是指从质量上来看主要由重子组成的物质，比如所有由原子组成的物质。而非重子物质则是从质量上来看主要不是由重子组成的物质，比如中微子、自由电子、光子等等。对于暗物质主要是有重子物质还是由非重子物质组成的问题有很多争议。重的可能组成非重子暗物质的物质可能有超对称粒子、黑洞等。对于宇宙学来说这个问题非常重要，因为早期宇宙中重子物质的量直接影响到大爆炸理论中的核合成模型。 重子物质的存在本身在宇宙学中就已经提出了一个难题。大爆炸理论预言宇宙开始时重子与反重子的量应该是一样多的，此后重子超过反重子的过程被称为重子相变。

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。 <BR><BR> 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。 <BR><BR>夸克按其特性分为三代，如下表所示： <BR><BR>符号 中文名称 英文名称 电荷(e) 质量(GeV/c^2) <BR>u 上夸克 up +2/3 0.004 <BR>d 下夸克 down -1/3 0.008 <BR>c 粲(魅)夸克 charm +2/3 1.5 <BR>s 奇夸克 strange -1/3 0.15 <BR>t 顶夸克 top +2/3 176 <BR>b 底夸克 bottom -1/3 4.7 <BR><BR> 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。 <BR><BR> 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。 <BR><BR> 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)。 <BR><BR> 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。 <BR><BR> 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。 <BR><BR> 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。 <BR><BR> 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 胶子 在物理学中，胶子是一种负责传递强核力的玻色子。它们把夸克捆绑在一起，使之形成质子、中子及其他强子。胶子的电荷为零，但自旋是 1。它们通常假设为无质量，但亦可能有大至几百万电子伏特（MeV）的质量。胶子是维持原子核穏定的重要一环。 在量子色动力学（QCD，是一广为接受描述强核力的理论）中，当两颗粒子色荷互相作用时便会交换胶子。当两颗夸克交换胶子时，它们自身的色彩亦同会时改变；胶子会携带发出者的反色彩以补偿发出者的色变，它亦会携带接收者的色彩。因胶子本身有色，故它们亦能与其它胶子互相作用，令到对于强核力的数学分析十分复杂和困难。 于1980年代早期，位于汉堡的德国电子加速器（DESY）的大规模电子-正子碰撞器（Large electron-positron collider，PETRA）凭一明显的三重喷流结构显示了胶子的存在；其第三喷流被认定为一个产生了的夸克发出胶子。 八种胶子 从一般人的角度来看，由于有三种色荷，故应有九种不同的胶子：。可是，若由数学角度出发则胶子应有无限多种：以上九种形态的叠加（例如 等）。此外，由于实验证明无色重子并不互相作用，故以下性质必然成立，否则重子便能通过发射胶子来利用强核力互相作用。 因胶子再没有其他线性独立关系，故只有八种线性独立的胶子，其一般简化为“胶子共有八种”。 夸克—胶子等离子体 现有宇宙理论认为，宇宙形成于距今约120亿至150亿年前的一次“大爆炸”。宇宙“大爆炸”后的极短瞬间会形成超高能量密度，这使得一种称为“夸克—胶子等离子体”的物质能够在约10微秒（1微秒为百万分之一秒）的极短时间内充斥宇宙，然后再凝聚结合形成原子核等物质。但迄今科学家们还难以对这一理论假设进行检验。 欧洲核子中心的最新研究成果使得科学家们能够验证“大爆炸”数微秒后的宇宙景象。这项重大突破不仅使物理学的研究疆域拓展至接近宇宙诞生初始，而且对考察宇宙的起源、物质的本性以及对验证现有的粒子物理标准模型等都有重要意义。 近代物理学研究认为，原子的构造单元是质子和中子等亚原子粒子，而亚原子粒子又由夸克等更微观的基本粒子构成。夸克间通过强力作用组合成质子和中子，而这种强作用力主要通过另一种名为胶子的基本粒子来传递。 通常情况下，夸克由于受到强作用力而被子约束于原子核尺度内，自身无法独立存在。但现有一些理论假设认为，足够大的能量和温度应该能拆解质子和中子，并使夸克和胶子重新结合形成所谓“夸克—胶子等离子体”。“夸克—胶子等离子体”是与质子和中子不同的另一种新型物质形态。 为了拆除束缚夸克的强作用力，参加“重离子”计划的科学家利用铅离子互相撞击产生的超高能量进行实验。 通过对多年实验的数据进行综合分析，科学家最近终于发现，在铅离子的碰撞中有新的物质形态产生，其特征与理论预测的“夸克—胶子等离子体”的很多特征相符。 欧洲核子研究中心的公报指出，新成果证明了现有的一些对夸克间基本作用力的预测是正确的，同时也是在了解宇宙早期演化方面向前迈出的重要一步。新成果是国际物理学界通力合作的产物，包括中国在内的20个国家的约500名科学家参与了“重离子”研究计划。

一、夸克理论提出的背景20世纪50年代以前，科学家们按粒子间作用力的特点把粒子分为三大类：第一类是轻子，只参与弱力、电磁力和引力作用，不参与强力作用，而且自旋为半整数的粒子；第二类是强子，不仅参与弱力、电磁力和引力作用，而且参与强力的粒子．强子又可按其自旋的不同分为两大类：一类其自旋为半整数，统称为重子，如质子、中子等，另一类其自旋为整数或零，统称为介子，如π介子等；第三类是传播子，即传递相互作用的基本粒子，如光子〔2〕． 由于粒子中绝大多数是强子，而且轻子只有6个（这里没有包括其反粒子），于是科学家猜测：从某种意义上说，轻子是比强子更基本的粒子，而强子是复合体系，其中包含更少的和更基本的单元，强子是由更简单的粒子——夸克组成的． 二、夸克名字的由来 夸克模型是1964年由盖尔曼（Murrey Gell－Mann）和兹威格（G．Zweig）独立引入的，他们认为强子是由三种更基本的粒子组成的．盖尔曼称组成强子的新粒子为夸克（quarks），而兹威格称它们为爱斯（aces），像纸牌中爱斯（A）一样〔3〕．盖尔曼借用了詹姆斯·乔埃斯（James Joyce）写的一首题为《芬尼根的彻底祭》的长诗中的一句：“向麦克老大三呼夸克”．这里夸克是海鸟的叫声，用三声称呼三种基本粒子〔4〕．夸克的称呼一直被沿用至今．这些名字，无论夸克或爱斯，仅仅表明作者的俏皮话，并没有必要深究． 三、最初的三味夸克 根据夸克模型，通常用u、d、s来代表三个夸克（夸克的总称用q代表），u（up）称为上夸克，d（down）称为下夸克，s（strange）称为奇异夸克或奇夸克，称三种夸克为三味．他们推测出夸克的各种量子数如表1所示． 表1 夸克的量子数 s B Q I Iz S Y 上夸克u 1／2 1／3 2／3 1／2 1／2 0 1／3 下夸克d 1／2 1／3 －1／3 1／2 -1／2 0 1／3 奇夸克s 1／2 1／3 －1／3 0 0 -1 -2／3 注：s为粒子的自旋，B为重子数，Q为电荷，I为同位旋，Iz为同位旋分量，S为奇异数，Y＝（B＋S）为超荷〔5〕．由表1可知：夸克的性质是奇特的，而且是带分数电荷，这是人们始料不及的．根据强子结构的夸克模型，重子是由三个夸克构成的，如质子p（uud）、中子n（udd）、Ω－（sss）、Δ－（uuu）等，而介子是由正反两种夸克构成的，如π＋（u）、π－（d）等，由夸克的各种量子数可推算出强子对应的量子数，也就是上一层次的性质由下一层次粒子的性质决定的．（注、、为u、d、s的反夸克） 四、夸克的三色 在上述粒子中，如Ω－（sss），Δ＋＋（uuu），由于夸克是费米子（自旋为半整数的粒子），夸克都处于基态时，三个相同的夸克处于相同的状态，这违背了泡利不相容原理（泡利不相容原理：对于半整数的费米子，不允许有两个或两个以上相同的粒子处于同一状态）．为解决这个矛盾，1964年格林伯格（D．W．Greenberg）为夸克引入了一个新的量子数——色量子数（这不是光学上真正的颜色的原意，而只是借用了这个名称），以表示同味夸克还有不同的种类，称之为“色荷”（与电荷类比）．他根据SU（3）群论，指定夸克有三色：红（R）、黄（Y）、绿（G），如记作ur、uy、ug．这样由带不同色荷的同味夸克构成的粒子就不违反泡利不相容原理．夸克确定具有“色”的第一个证据是在π0介子衰变了两个光为的过程中找到的． 五粲夸克的由来 从1964年起，三夸克模型取得了巨大的成功，并于1968年由费里德曼（Jerome I．Friedman）、肯德尔（Henry W．Kendall）和泰勒（Richard E．Taylor）领导的实验组在斯坦福电子直线加速器上做的电子—质子非弹性散射实验中证实了夸克的存在．该实验结果还表明了质子里的夸克数为3〔6〕．但是，一直到1974年，美籍华人丁肇中在美国布鲁克海汶实验室发现了一个新粒子，命名为J粒子，与此同时里克特（B．Richter）在斯坦福直线加速器中心也找到了同样的粒子，命名为Ψ粒子，现在该粒子叫做J／Ψ粒子．它不能用通常的三味夸克来构成，因此又引入了一种新夸克，用c来表示，c（charm：可爱和迷人的意思）称为粲夸克．J／Ψ粒子是由粲夸克和反粲夸克构成的，粲夸克的最主要特征是它具有了一个新的量子数即粲数C，粲夸克和反粲夸克的粲数分别是＋1和－1． 六底夸克和顶夸克的由来 1977年，雷德曼（Leederman）小组在美国费米实验室发现了新粒子Υ，为解决粒子Υ不得不引入第五种夸克，它被取名为底夸克（bottom）或美（beauty）夸克，用第一个字母“b”来表示．Υ粒子是由底夸克和反底夸克构成的．底夸克的电荷为-1／3，从对称性考虑似乎还应存在一种电荷为＋1／3的夸克，这种夸克被取名为顶夸克（top）或真（truth）第六味夸克，用第一个字母“t”来表示．直到1994年5月，美国费米实验室宣布发现了第六味夸克，据目前的理论，夸克只有六种且已全部被找到．粲夸克、底夸克、顶夸克的量子数如表2所示． 表2 s B Q I Iz S Y 粲夸克c 1／2 1／3 2／3 0 0 0 4／3 底夸克b 1／2 1／3 －1／3 0 0 0 -2／3 顶夸克t 1／2 1／3 2／3 0 0 0 4／3 在粒子物理学中有一个“标准模型”，这个标准模型告诉我们，组成自然界万事万物的基本粒子是夸克和轻子．夸克构成了中子、质子和所有的原子核．它有六味三色．轻子有带电的和不带电的，带电的轻子是电子e、u子和τ重轻子，不带电的有电子中微子νe，μ子中微子νμ和τ中微子ντ，而且夸克和轻子都是成对的，即有三对夸克和三对轻子．一般称三代： 第一代（νe，e）——（u，d）； 第二代（νμ，μ）——（c，s）； 第三代（ντ，τ）——（t，b）． 其中第二代、第三代粒子好像是第一代粒子的重复再现，除了子一代比上一代质量大以外，其它物理性质各代都是非常相似的〔7〕． 七夸克是如何组成强子的 量子色动力学认为，带色的夸克通过交换胶子（胶子是强子中的电中性粒子，顾名思义，其作用是使夸克粘合而形成强子，胶子有八种）而结合，即夸克与夸克、或夸克与反夸克、或反夸克与反奈克之间通过胶子而结合在一起．凡带有色荷的粒子能放出和吸收胶子，从而实现强相互作用．吸收和放出胶子可使夸克改变颜色．而原子核内的核力是核子内夸克之间强相互作用力的剩余效应． 八夸克的渐近自由和红外禁闭 在线度大约小于10－14cm、相应能量大于1GeV（1GeV＝109eV）的区域内，夸克之间的距离越小（或能量越高），则相互作用强度越小，这个结果称为“渐近自由”．在这样的距离上，夸克的行为像是一些独立的粒子，它们之间不存在强相互作用力．然而，当能量大约小于1GeV，距离接近或大于10－13cm时，夸克间的强相互作用力似乎会很快变得非常大，以至于不可能将它们分开到宏观距离而成为自由夸克．这种情况称为“红外禁闭”．强作用的红外禁闭性质表明，自由夸克不能存在，它只能永远被禁闭在强子内〔8〕． 夸克是否就是自然界中最小的不可再分割的粒子呢?在现在的高能物理的尺寸范围内（10－16cm），夸克仍是点粒子，没有结构．但有人估计，夸克极有可能是有结构的．我们期待科学的进一步发展．以上引用

我们被时空限制在宇宙的一个小角落，即便我们能放眼看遍整个宇宙，看见的一切也不过只占宇宙的5%。 宇宙中大部分物质，我们除了能感知它们所施加的引力，几乎无法探测。这就是我们对暗物质最基本的认知。有人认为这些神秘的暗物质必定由未知的粒子组成，而另一些人则认为熟悉的粒子可能才是关键。 虽然，目前探寻暗物质的主流工作还聚焦于发现宇宙深藏的未知物，但一些科学家越来越怀疑暗物质是否可以用现有的物理定律来解释。其中一种观点认为，一种拥有六夸克的粒子可以解释暗物质，而不需要任何新奇的理论。 事实上，暗物质是难以捉摸的。 从1922年开始，科学家们找到了各种证据表明，大量的物质都藏着暗处，如同埋入宇宙血肉中的骨架，支撑宇宙星系的运转。 对我们来说，这样的运转是异常的，它使得星系转得比我们想象中更快，穿行宇宙的光线比我们想象中扭曲得更厉害。 我们希望通过解剖宇宙将它看得更仔细，但造物主似乎只赋予了我们运用电磁力的天赋。其他三力我们运用得并不醇熟，但我们却通过想象与数学两大利器构建了各种理论模型。 其中一个称为 弱相互作用大质量粒子(WIMPs) 的理论曾是解释暗物质的主流。它是将粒子标准模型融入超对称概念后，预示的一种超对称的中微子。 在美国南达科他州地下1500米处的废弃金矿中，在南极洲冰层的深处，在瑞士大型强子对撞机中，在随着国际空间站环绕地球的外太空中，各种仪器设备一直在寻找WIMPs的蛛丝马迹。 我们对粒子的基本认知就是，原子核由质子和中子组成，它们本身又由夸克构成。已知的夸克有六种类型，称为六“味”：上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）、底（b）、顶（t）。 每种类型又可分为三“色”：红、绿、蓝，所以共有18种夸克。当然每种还有对应的反夸克。 三个夸克要构建基本粒子时，必须遵循 “色荷守恒” ——红、绿、蓝相互抵消，变成“无色”。夸克的电荷是分数，上（u）、粲（c）、顶（t）的电荷为2/3，下（d）、奇（s）、底（b）的电荷为1/3。 粒子物理学家以这套 游戏 规则，就可以组合我们这个世界已知的所有粒子，而它们大多就是不同夸克的两、三组合。 但在粒子对撞机的帮助下，物理学家开始发现了更多的粒子夸克结构，比如四夸克的粒子和五夸克的粒子。但为什么不能是六夸克的粒子呢？ 在理论中，一些六夸克构型是可以构成稳定粒子的。纽约大学的理论物理学家格伦尼斯·法拉尔（Glennys Farrar）认为，这样的粒子可能就是暗物质的基本结构。在更高的能量下，这样的粒子可能以我们今天所测得的暗物质比例从原始宇宙中凝聚出来，并且可能仍然存在于宇宙中。 2017年，法拉尔曾表明这样的粒子质量是质子的两倍，且有稳定的夸克结构（两个上夸克，两个下夸克和两个奇异夸克）。通过这一假设，法拉尔甚至预测了早期宇宙中暗物质的丰度，而且与现在的宇宙理论匹配，不需要更多人为的调整。 法拉尔认为六夸克暗物质会被地球的引力场所捕获，并可能与地壳中一些粒子的原子核结合，产生一种更重口味（味，是夸克的一种分类）的氧，称为氧-18（oxygen-18）。通过比较氧-18原子核的质量是否与预计的一致,就可判断这种粒子是否存在。 这样的六夸克粒子得到了一些物理学家的质疑，当然也有另一些物理学家积极响应，并宣称在过往的实验数据中就有六夸克存在的证据。 早在2011年，物理学家们就在德国做了一项名为WASA的实验。在COSY加速器中，物理学家发现了一种名为d*(2380)的粒子，并认为它由六夸克组成。d*(2380)以质量来命名，质量约23.8亿电子伏特（2380million electron volts）是三夸克质子质量的两倍多一点。 这项研究发表在了《物理学杂志G：核与粒子物理学》（Physics G: Nuclear and Particle Physic）上。研究人员计算出这样的粒子可以形成一种稳定的“云”，是一种 玻色-爱因斯坦凝聚态 。 玻色-爱因斯坦凝聚态 是一种在温度足够低时，所有属于玻色子的原子会突然聚集在最低能量状态，形成的一种新物质形态。相当于所有的原子都失去了个性，表现出单一的量子态，凝聚在一起成了一个独立的宏观量子整体。 最常见的就是实验室里的液氦，它的玻色-爱因斯坦凝聚态也称为 超流体 ，它可以通过0.1微米的毛细管，会由于光照从杯子里沿杯壁爬出来，插一根管子还会从中喷出来。 现在我们可以在实验室里制造出液氦这种超流，但还无法创造出六夸克的稳定“云”，但六夸克实验也许能够通过瞬间爆发的伽马射线在太空中完成，或在太空中找到由这种“云”坍缩产生的其他粒子。 目前约克的科学家正计划与德国和美国的物理学家合作，一起测试他们的理论。如果六夸克粒子真能解释暗物质，则意味着粒子物理标准模型就能解释关于暗物质的谜团。 在这之前，暗物质长期被认为是超越标准模型的某种神秘的存在。如今这疯狂的想法又将它变为了标准模型的一部分。 这似乎为 探索 暗物质开辟了一条新道路，而寻找暗物质真实身份的工作还在继续。 或许我们永远也无法确切地知道暗物质到底是什么？以玛雅人的圣书《波波尔·乌》中的话来说，造物主并不想让我们成为神邸。 第一批被创造成形的人……他们被赋予智慧知晓了这个世界的一切。 当他们举目四望时，立即看到环绕周围的一切，接下来他们思忖着弧形的天空和圆球状的地球…… 这时造物主说：“他们知晓所有……现在我们该怎么对付他们？让他们的目光只能触及近旁，让他们只能看到地球表面的一小部分……难道他们不是我们创造出来的简单自然生物吗？难道他们也必须是神邸？”

目前还没有关于夸克炸弹的报道，不过夸克炸弹是可以存在的，有兴趣的话可以去查一下奇异夸克．

与此同时，在加州，盖尔曼也在忙碌。一个伟大的理论家具有在混乱中进行综合和理清思路的特殊才能，这正是盖尔曼所有的。有许多事情需要整理和解释，其中包括粒子那令人难以置信的庞大数目（为什么如此之多？）以及明显的家族现象（是什么机制或者原理造成的？）在杨振宁、李政道和吴健雄工作的基础上，盖尔曼提炼出了一些想法，一种分类系统，发表在20世纪60年代初一系列论文中。他称他的系统为“八重法”，这个名词是从中国的佛经里借用的。（并不是像有些热心者所认为的那样，盖尔曼想要暗示物理学已经变得神秘化或哲学化。他只不过是需要一个名字来表示一个概念，这个概念对于语言世界是如此之新，以致必须重新发明一个才行。大多数希腊字母都已经用于命名粒子，所以他只得从他最感兴趣的事情中找一个名字。）盖尔曼的思路是这样的：他已经注意到，许多亚原子粒子（包括介子、质子和中子）都是以家族出现，两三成组。介子有三个，K介子有两对，质子有一对（质子和反质子），等等，形成密切相关的家族，彼此非常相似。实际上，这些家族成员之间的相似性远超过它们之间的差别性，各种情况唯一的差别在于电荷和质量。而质量差别之小（只有几MeV），显然是由于电荷的差别引起的。换句话说，这些粒子很可能是等同的，因为质量的差别有可能仅仅是电荷的差别引起的。因此，盖尔曼说，如果你把这些家族中的每一个成员都看成是具有不同特性的一个粒子——这些粒子具有“多重性”，有什么不可以呢？这就为如何看待原子核里发现的粒子的多样性，提供了富有成效的新思路。其次，他注意到强力完全不顾及电荷。不管粒子是中性还是带负电或带正电，效果都一样，它以同样的强度作用于质子和反质子。强力对中性π介子、它的带正电的姐妹或者带负电的兄弟没有什么区别，它们就像是等边三角形的三个边。盖尔曼认为，奇异粒子的奇异性和多重性有一定联系。奇怪的K介子不像三个一组的丌介子，它们似乎是形成了两对。他肯定这里还有某种没有发现的更深层次的对称性在起作用，并不只是偶然相关。20世纪60年代末，数学家不久前刚刚重新发现了挪威数学家李（Marius Sophus Lie，1842—1899）的工作，李曾经提出过一种抽象的表示方法，叫做“群论”。盖尔曼认识到有一种李群——SU（3），或者3维特殊幺正群——似乎适用于介子和重子。[伦敦帝国学院的尼曼（Yuval Ne"eman，1925—2006）也提出过同样的想法。]盖尔曼用群作为模子，把介子和重子按它们的电荷与奇异性排列在一起。重子共有八个，正好填满了图像，可是介子只有七个。因此基于应该有第八个介子才能填满这一图像这一特点，盖尔曼预言它的存在，这类似于门捷列夫1869年提出元素周期表时，曾预言过几种还没有被发现的元素的存在。特别是，盖尔曼预言了一种他所谓的“Ω-”粒子，事实证明他是正确的。1964年果然发现了这样的粒子，并且后来无数次地观察到它。它的反粒子——反Ω-（或者Ω+）也在1971年被发现。于是“八重法”诞生了，粒子的丛林得到了整治，至少比以前有序得多。但是盖尔曼还有更多的打算。即使有了“八重法”这一新秩序，他认为必定还有某种更深刻和更简单的秩序，一定还有某种粒子比以前人们设想的更为基本。盖尔曼意识到，物理学家正在做的事情，就像是正在关注物质中的分子，并且试图理解其复杂性，却没有意识到它们是由原子组成这一事实（这正像道尔顿之前的化学家）。重子（中子和质子）应该是由某种更小的东西组成——但那是些什么东西呢？1963年3月25日星期一，在纽约市哥伦比亚大学的教工俱乐部里，午饭过后开始出现了答案。（看来物理学家在吃饭时往往可以思考出许多东西！）盖尔曼正在哥伦比亚访问，他做了一系列关于“八重法”及其他问题的演讲，受到热烈欢迎。主邀大学的一些理论家，其中包括塞尔伯（Robert Serber，1909—1997），邀请他吃饭。塞尔伯举止安详，曾经在伯克利与奥本海默一起合作过，后来又在洛斯阿拉莫斯和盖尔曼一起工作过。一般来说，他宁愿在后台工作，但是这一天他有一个问题：“粒子三个一组是怎么回事，是三重态吗？”盖尔曼立即回答：“那不过是可笑的托词！”李政道也在场，补充道：“一个可怕的思想。”于是，盖尔曼开始在餐巾纸上乱涂：要使三重态有效，粒子必须要有分数电荷，这一现象在自然界中从未观察到过，实际上是不可想象的。粒子必须是＋2/3，－1/3，－1/3。但是后来他开始更多地思考这个问题。只要一个粒子在自然界不以分数电荷出现，这个想法也许就不那么古怪了。如果真正基本的核粒子，基本强子，都是不可观测的，不能从重子和介子里跑出来，那么就无法个别观察；如果它永远被禁锢在自然的质子、中子、兀介子等物理学家在自然界发现的各种粒子里面，那么它也许就是可能的。盖尔曼在下一次的演讲中讲了这一思想。回到加州理工学院，他进一步对此进行加工，并且在和他以前的论文指导老师外斯柯夫（Victor Weisskopf，1908—2002）通电话时提到了这件事。外斯柯夫正在瑞士日内瓦CERN担任主任。盖尔曼对他说，也许重子和介子都是由带分数电荷的粒子组成的。外斯柯夫没当一回事，他立即提醒：“请严肃点，这是国际长途。”然而盖尔曼是严肃的。1964年他提出，存在携带分数电荷的一组古怪粒子。他又一次采用了怪诞的命名方法，称之为夸克，这是引自乔伊斯（James Joyce，1882—1941）怪诞的诗集《芬尼根彻夜祭》（Finnegans Wake）中的一句成语：“三声夸克，鼓励马克！”携带2/3正电荷的粒子，他称为上夸克，另外两个他分别给予下夸克和奇异夸克的称呼。质子是由两个上夸克和一个下夸克组成，总电荷为＋1。中子是由两个下夸克和一个上夸克组成，结果是不带电。在他介绍这一思想的两页论文中，最后一句话是感谢塞尔伯启发了这些思想。与盖尔曼想到夸克的同时，另一位年轻的物理学家也沿着同样的思路在做这件事情，他的名字叫兹韦格（George Zweig，1937—）。兹韦格是一位实验物理学家，当时正在CERN工作，他把这些粒子看成是真实具体的粒子，而不是像盖尔曼所认为的只是抽象结构，他称之为王牌（aces）。由于兹韦格比较年轻，不大知名，他未能成功发表他的革命性思想（甚至盖尔曼也是选择向一份很少有人知道的杂志投稿，以免退回）。但是，当盖尔曼得知兹韦格曾经就这一课题在CERN写过一篇内部文章后，他总是肯定兹韦格的功绩，尽管他对兹韦格的“混凝土块模型”持嘲笑态度。物理学家终于得到了这样的结论：如果真有盖尔曼提出的奇异夸克，它一定是成对的。于是，他们开始寻找所谓的“粲夸克”，粲夸克是奇异夸克的伴侣。令人惊奇的是，产生这一想法的不止一个人，又是两个不同研究单位的研究者：布鲁克海文国家实验室的丁肇中（Samuel Chao Chung Ting，1936—）和SLAC的里克特（Burton Richter，1931—）。考虑到这样的事实：粒子实验往往需要数月、有时数年的计划，并且需要大量科学家的投入才能进行，而这两个单位做同样课题的人互相并不了解，这种可能性是极其罕见的。然而，就在1974年11月丁肇中出现在SLAC准备宣布J粒子诞生的那一天，里克特也宣布他和他的小组发现了他所谓的ψ介子。丁肇中惊呆了。经过交流，他们发现两个小组完全独立地发现了同一个粒子，最后取名为J/ψ介子。随后不久，研究者们认识到，由于J/ψ介子所具有的特性，如果粲夸克不存在，它也不会存在。于是丁肇中和里克特不仅独立地发现了一种新粒子，而且为粲夸克的存在找到了证据。他们两人由于这些发现分享了1976年诺贝尔物理学奖。

基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位。但是因为物理学的不断发展，人类对物质构成的认知逐渐深入，因此基本粒子的定义随时间也是有所变化的。目前物理学认为的基本粒子可以分为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子四大类。此外也有理论认为可能存在质量非常大的超粒子。夸克目前的实验显示共存在6种夸克(quark)，和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是第一代：u（上夸克） d（下夸克）第二代：s（奇异夸克） c（粲夸克）第三代：b（底夸克） t（顶夸克）轻子共存在6种轻子（lepton)和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的μ子和τ子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代：第一代：e（电子） νe（电子中微子）第二代：μ（μ子） νμ（μ子中微子）第三代：τ（τ子） ντ（τ子中微子）规范玻色子这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”，是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。自然界一共存在四种相互作用，因此也可以把规范玻色子分成四类。引力相互作用：引力子（graviton）电磁相互作用：光子（photon）弱相互作用（使原子衰变的相互作用）：W 及 Z 玻色子，共有3种：W + ,W 61 ,Z0强相互作用（夸克之间的相互作用）：胶子（gluon）希格斯粒子希格斯粒子(Higgs)是粒子物理标准模型中唯一还没有在加速器上产生出来的粒子。粒子物理学家们认为希格斯粒子与其他粒子的相互作用使其他粒子具有质量。相互作用越强质量就越大。希格斯粒子本身质量极大，目前的加速器能量还无法达到，而理论的计算也比较困难。物理学家们普遍希望能够在2008年将要开始运行的LHC加速器上产生出希格斯粒子。标准模型预言存在2种希格斯粒子：H + 和H0，但是也有很多科学家提出其他的可能性。超粒子除了以上这些实验已经证明的基本粒子之外，理论粒子物理学家为了解释某些现有理论无法解释的实验现象，而猜想我们的宇宙中可能存在有质量非常巨大的超粒子。它们质量非常的大（相对一般粒子如质子而言），因此现有的加速器还无法制造他们。但是因为量子波动的存在，因此它们可能在非常短的时间间隔内和非常小的概率下与我们可见的粒子发生相互作用，因此它们可以间接的探测到。目前每种粒子都被认为存在对应的超粒子。并且被用来解释某些物理现象。例如夸克quark的超粒子squark用来解释正反粒子数目的不对称，以及中微子neutrino的超粒子neutrilino用来解释为什么中微子的质量如此之小（但不是0），等等。另外，还有最新的弦理论。弦理论是理论物理学上的一门学说。弦理论用一段段“能量弦线”作最基本单位以模拟世界上所有物质结构，大至星际银河，小至电子， 质子，夸克一类的基本粒子都由这一维的“能量线”所组成。中文文献上，一般写作“弦”或“弦”。较早时期所建立的粒子学说则是认为所有物质是由零维的“点”状粒子所组成，也是目前广为接受的物理模型，也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题，但是此理论所根据的“粒子模型”却遇到一些无法解释的问题。比较起来，“弦理论”的基础是“波动模型”，因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述“弦”状物体，还包含了点状、薄膜状物体，更高维度的空间，甚至平行宇宙。值得注意的是，弦理论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测.

我就是做B物理的，呵呵。简单给你回答一下吧1. 什么叫B介子。目前发现的夸克总共有三代（u，d），（c，s）和（t，b）夸克。三夸克构成的强子叫重子，双夸克构成的强子叫介子，那么什么叫B介子呢？就是介子中的夸克其中一个是b夸克。这样的介子叫B介子。如：（bu_bar），(bd_bar)等构成B±、B0（B0bar）等介子，都叫B介子。2. 什么叫B物理以研究B介子的性质的物理就是B物理，包括B介子的衰变，B介子的混合、以及通过B介子衰变到D0(D0bar)研究D介子的混合等等，都属于B物理的范畴。3. 不是说研究B物理就不研究其他夸克物理了，像c夸克物理现在能在研究，c夸克物理叫璨夸克物理，主要就是研究含有一个c夸克的物理。s夸克构成的K±、及K0（K0bar）介子在一二十年前就研究透了，所以，奇异夸克物理现在不是很火，研究奇异夸克物理很难在其中发现新物理了。t物理现在还在研究中，因为其质量很大，所以，高能加速器要产生t夸克物理数据现在还很少，所以，t物理现在因为实验条件的限制，在研究中，但是实验数据有限。不懂再追问吧。

，　 重子(baryon)是由三个夸克组成的粒子, 而反重子(anti-baryon)是由三个反夸克所组成的粒子. 　 日常生活中最常见到的重子是质子与中子, 质子是由两个上夸克与一个下夸克组成的, 在粒子物理中的符号是 uud, u的意思是上夸克, d的意思是下夸克. 由於上夸克带有 +2/3的电荷, 下夸克带有 -1/3的电荷, 所以质子所带的电荷是: +2/3 +2/3 -1/3 = 1带有一单位的正电.质子 p (uud) 中子 n (udd) Λ (uds)另外一个常见的重子 - 中子则是由两个下夸克与一个上夸克所组成的, 所以是中性的不带有电荷. 你我都是由中子以及质子所组成的.在科学研究中, 质子以符号 P表示, 常写成 P 或者 (uud), 中子是由n表示, 或者写成(udd).其他的重子不容易出现在自然界, 但是常常在加速器的实验中制造出来, 原因是因为他们的生命期短, 很快就衰变成中子或者质子, 所以不容易长久保存.例如含有一个奇异夸克的Λ, 是由一个上夸克一个下夸克以及一个奇异夸克(s)所组成的, 或者可以用(uds)表示. 含有奇异夸克的粒子, 又有另外一个名字叫做超子

基本粒子基本粒子 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类强子强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称.它们由夸克组成,已发现的夸克有六种,它们是：顶夸克、上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克.现有粒子中绝大部分是强子,质子、中子、π介子等都属于强子.(另外还发现反物质,有著名的反夸克)轻子轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用,而不参与强相互作用的粒子的总称.轻子共有六种,包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子.电子、μ子和τ子是带电的,所有的中微子都不带电,且所有的中微子都存在反粒子；τ子是1975年发现的重要粒子,不参与强作用,属于轻子,但是它的质量很重,是电子的3600倍,质子的1.8倍,因此又叫重轻子.　　补充：　　已经发现的轻子包括电子、μ子（渺子）、τ子（陶子,重轻子）三种带一个单位负电荷的粒子,分别以e-、μ-、τ-表示,以及它们分别对应的电子中微子、μ子中微子、τ子中微子三种不带电的中微子,分别以ve、νμ、ντ表示.加上以上六种粒子各自的反粒子,共计12种轻子.　　轻子不一定都很轻,τ子的质量比很多重子都大.　　轻子是基本粒子的一族,与玻色子和夸克不同.　　所有已知带电轻子都可带有一正电荷或一负电荷,视乎他们是粒子还是反粒子.所有中微子和它们的反粒子都是电中性的.传播子传播子也属于基本粒子.传递强作用的胶子共有8种,1979年在三喷注现象中被间接发现,它们可以组成胶子球,由于色禁闭现象,至今无法直接观测到.光子传递电磁相互作用,而传递弱作用的W+,W-和Z0,胶子则传递强相互作用.重矢量玻色子是1983年发现的,非常重,是质子的80一90倍.

1897年，Ju2022Ju2022汤姆逊证明阴极射线是带负电的粒子，质量比氢原子小很多，这一粒子就是我们现在所熟知的“电子”。汤姆逊通过实验进一步发现这种粒子是所有原子的组成部分。这样，化学家的原子被汤姆逊一举击碎了。以前人们认为化学原子没有结构，不可分割。而电子的发现意味着，化学家的原子并非简单的、不可分的实体。此后，20世纪头十年出现了各种原子结构假说，但没有一种能够得到证实。1911年，卢瑟福在他“一生中最不可思议的实验结果”基础上提出一种原子模型。在这种新模型中，曾经是道尔顿的不可分割的原子，现在看起来每一个都像一个微型的太阳系，坚实的原子核居于中心，电子“行星”远远地围绕着它旋转。经过玻尔等的完善，这种原子模型被广泛接受，并对门捷列夫元素周期律给出了完美解释。 1919年，卢瑟福与他的学生在做进一步实验时，发现用α粒子轰击各种元素的原子核，都会从中打出高速的氢原子核。这说明氢原子核是各种元素的原子核的重要组成部分。普劳特假说在某种意义上复活了。1920年，卢瑟福给氢原子核起了一个专门名字——质子。 于是，构成宇宙间万物的基本砖石由原子变成了质子和电子。科学家们还提出了原子的质子－电子模型。但进一步的研究，否定了这种模型。1932年，卢瑟福的学生查德威克从铍原子核中打出一种质量与质子几乎一样大，但不带电荷的粒子，查德威克把这种中性粒子叫做“中子”。这说明原子核中有中子。这样一来，组成宇宙间万物的基本砖石就又多了一种“中子”。中子发现后，德国物理学家海森堡马上意识到所有原子核可以通过质子与中子的组合来诠释。这种原子核的质子－中子模型很快就被科学界所接受，并成为今天我们所熟知的常识。 道尔顿物质结构的绘景至此又一次发生了改变。道尔顿不可分的原子被分为：电子与原子核；而原子核又由质子和中子组合而成。各种元素的原子，不过是由质子、中子、电子这三种基本砖石造成的预制件而已。 在此之前，道尔顿关于同一元素的原子质量完全一样的观点也被修正了。从1911年开始，人们就开始认识到存在有相同的原子序数，因而化学性质无法区分，但原子质量却不同的同位素。人们也了解到大多数元素都是同位素的混合物，如自然界中的氯是两种同位素35Cl和37Cl的混合物，因而氯的相对原子质量35.46只不过是平均值。普劳特猜想是由于错误的理由而被否定的！质子－中子这一原子核模型也使人们对同位素有了更清晰的了解：同位素只不过是同种元素原子核内的中子数有所差别罢了。 一切都清楚、明白了。而这一切又是多么简洁明了啊。然而这一简洁明了的物质世界图景只保持了不长的时间。 1932年，安德逊在宇宙线中发现曾被狄拉克预言的正电子，反物质进入了物理学家的视野。随着宇宙线的研究及20世纪50年代后加速器建设的迅猛发展，新粒子如雨后春笋一般涌现出来，其中被统称为强子的粒子就有百种以上。这些基本粒子组成了一个令人难以置信的多样性的“动物园”，这既令人兴奋，同时也让人头疼。理论物理学家们开始忙于将数目庞大的强子进行分类。 1964年，盖尔曼提出夸克模型。经逐步完善的夸克模型包括六种夸克：上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克（或称真夸克，直到1995年，才由费米实验室确认找到）、底夸克（或称美夸克）。而作为基本粒子的电子则属于轻子系列。轻子也包括六种，除我们熟知的电子外还包括电中微子、μ子、μ中微子、τ子和τ中微子。六种夸克与六种轻子可以划分成三代。于是，这12种粒子可归结到一个优美的表格型阵列中： 第一代 第二代 第三代 夸克 上夸克 下夸克 粲夸克 奇异夸克 顶夸克 底夸克 轻子 电中微子 电子 μ中微子 μ子 τ中微子 τ子 如果考虑全些，还要考虑反粒子与色。添加上反轻子，那么轻子的数目要加倍，成为12种。如果考虑反夸克与夸克的色（每种夸克有3种色），于是夸克的数目增长到36种。正是这些夸克和轻子构成了物质。过去或现在的宇宙中所有的东西，都可以由它们来制造。而如果只关注我们周围熟悉的大千世界，则只要有第一代基本粒子（上夸克、下夸克、电中微子、电子）就足够了：上、下夸克组成了质子和中子，它们构成了原子核；原子核加上电子，就可以组成各式各样的原子，最多再加上各种反应中必不可少的中微子。 在寻找物质基元的道路上，我们一层接着一层地发现物质“洋葱”的不同层次分层。最初化学家的原子被认为是组成宇宙万物的基元。后来原子被打开了，人们又认为组成原子的质子、中子和电子是物质基元。而到现在这个阶段，物理学家眼中不可分的基元是夸克与轻子。那么，夸克与轻子是否就是构成宇宙的终极粒子，是世界的始基？在探索物质的基本构成组元方面，我们是否已经行进到了道路的尽头？原子论的命运在经历了如此多的波折起伏后，是否已经到了划上句号的时候？从美学角度而言，我们现在的“原子”是否数量还太多了些？我们是否会发现被称为“前夸克”的东西，以减少基本组元的数目？或许，如现在物理学们所设想的，希格斯玻色子的出场可能会提供一种机制，以揭示复杂背后隐藏着的简单世界？也或许，绝对的最小的构成万物的基元的弦才是不可分的尽头，才是物质的终极组成基元，才是哲学家的原子？或者，物质竟是可以无限可分的？哦，不可分的尽头究竟是什么？ 整个探索过程还没有结束，但我们的历程已经太长，还是让我们停住脚步。到这里，就到这里吧。人们一般都认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由电子、质子、中子等基本粒子组成的，而基本粒子则是由比基本粒子更基本的亚粒子组成的。亚粒子也就是人们常说的“夸克”或 “层子”。 分子、原子和基本粒子，人们不仅通过实验找到了，而且巳经在实际应用。而夸克（或层子）自从 60年代科学家们提出这一设想后，全世界的物理学家花费了巨大的财力、物力和人力，设计出了多种夸克模型，建造高能电子对撞机。虽然一些实验现象“证实”夸克（或层子）的存在，然而单个的夸克（或层子）至今未 找到，人们始终不识庐山真面目。对此，粒子学家们的解释是：因为夸克（层子）是极不稳定的、”寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而不能单个存在。 1996年2月26日，《光明日报》发表了天津大学崔君达教授的文章《夸克存在吗》，向“夸克说”提出了质疑。崔说，早在1979年3月，他在全国第一次数学物理讨论会上，对SU3（夸克模型）中的“3”，提出了一个全新的理论，即复合时旧论。按照这个理论，夸克模型中的夸克，层子模型中的层子，以及Higgs粒子都是不存在的！“人们不论上天入地去寻找，夸克总是杳无踪影”。 1993年10月美国国会在经过了长期听证之后通过了一个决议：停止给已执行了4年的SSC（超高能超导对撞机）工程计划拨款。 崔教授的文章实际上是关于“夸克是否存在”的争鸣的开始。其后，《人民日报》、《光明日报》、《中国科学报》、《科协报》等7家中央报纸的8位资深记者致书中央领导，建议中央慎重考虑是否实行基础科学理论的战略转移，暂缓或减少对“层子说”研究的拨款。 中央领导指示国家自然科学基金会于1996年8月6日召开有关科学家的会议，研讨崔君达教授的文章和8位记者的信件。应邀参加会议的绝大部分是赞成“层子说”的粒子学家，崔本人和8位记者均未被邀请。会议由著名物理学家、北京大学校长陈佳洱主持，何祚麻院士做了典型发言，何院士称：“全世界有那么多物理学家做了那么多的实验，都充分证实了夸克或层子的存在。夸克的存在是全世界物理学家公认的，是不容置疑的。”何院士说崔教授的“复合时空论”是“病态科学”，崔教授是“病态科学家”。并于1996年9月2日将此发言稿发表于《科技日报》上。 1996年12月2日，《科技日报》又发表了崔君达教授反驳何祚麻院士的文章《复合时空论并非病态科学》。崔在文中进一步指出：物理学界并非全都公认夸克的存在。不同意见早在70年代就有了。我国物理学家朱洪元，诺贝尔奖得主、量子力学奠基人海德堡都认为：全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克，如果夸克真的存在，早就应该找到了。 崔在文中还特别提到：1994年，首先提出夸克模型之一的M·盖尔曼写了一本《夸克与美洲豹》的书。他在书中说，他提出的SU3中的U3实际上是一个数学符号，并不代表“实在的”夸克这东西，物理学家们把它误解了。他最后宣称：“我不相信夸克是有的。” 在《科技日报》发表崔君达文章的同一天，《中国科学报》也发表了诺贝尔奖得主李政道教授于1996年10月3日的一个讲演。李在讲演中指出：“……另一个谜是，所有强作用的粒子都是由夸克组成的，但是我们却不能把单个的夸克分离出来。”其实，早在1993年李政道在清华大学讲演时就提出这一问题了。 李政道把夸克（或层子）是否存在称做一个至今未解开的谜。 这场公开的争论在中国历时两年多、在中国展开的这场争论，已引起了国际科学界的注意。美国物理学界向崔君达约稿，崔君达的《SU3理论中夸克假设是不需要的》一文，发表在1999年第4期的美国《强子》杂志上，并被收人《本千年中悬而未决的科学基础问题》文集，被美国国会图书馆收藏。美国基础科学研究所所长R·M·Santilli专门为崔的文章写了一篇很长的评论。他在评论中说：“……夸克是物理实在的粒子的信条是一个真正的科学欺骗，特别是由所谓‘专家"说出来的时候。实际上夸克只能在SU（3）对称的纯数学的U空间中定义，而不能在实在的时空中定义。”看来，在世界范围内一场关于夸克和层子是否存在的论战已不可避免。这一场大论战是从我们中国科学家之间开始的。这一事实说明：我们中国现代物理学已有很深厚的根基。

问题一：夸克带什么电？ 1、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。性质　　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，所有的重子都是由三个夸克组成的，比如质子（uud），中子（udd）；反重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 问题二：为什么夸克的电荷不是基本电荷的整数倍 不会

分类: 理工学科 解析: 夸克 quark 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，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。 ===================================================== 我修正一下:有人说什么发现某某夸克,完全是不懂科学乱杜撰,现在人类只是大胆假设,科学求证,夸克是为了解释一些目前人类无法解释的现象而提出的可能存在的假设,但人类一直没找到夸克存在的直接证据. 1996年12月2日，《科技日报》发表了崔君达教授反驳何祚麻院士的文章《复合时空论并非病态科学》。崔在文中进一步指出："物理学界并非全都公认夸克的存在。不同意见早在70年代就有了。我国物理学家朱洪元，诺贝尔奖得主、量子力学奠基人海德堡都认为：全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克，如果夸克真的存在，早就应该找到了。" 这位科学家如此否认夸克当然也不对,像那句"如果夸克真的存在，早就应该找到了。"显然是谬论,就等于说"如果癌症真的存在,早就应该治好了一样" 总之科学来不得半点虚假与情绪化,夸克不能直接证明它存在,也不能证明(哪怕间接)它不存在,它目前只是种假设.

1961年美国候世达,用波长为德布罗意波长的电子轰击质子，结果发现质子不是一个几何点，它有大小，半径为10-15米，电荷就分布在这样一个小空间范围。中子也有大小，半径10-15米。中子虽然电荷为零，但在10-15米为了解释质子和中子的内部结构，1964年盖尔曼假定：前面所说的一百多种“基本粒子”是由满足粒子物理标准模型中SU(3)对称的三种夸克：上夸克(up quark)、下夸克(down quark)、奇异夸克(strange quark )及其反粒子构成，其电荷分别为质子电荷的（2/3，-1/3，-1/3）。 后来人们发现共有6种夸克：上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克（charm quark）、顶夸克(top quark)和底夸克(bottom quark)。后四种夸克高度不稳定；大多数物质是由前两种夸克组成的。我们通常只取这六种夸克的英文首字母，称作u、d、s、c、t和b。我们还用“味(flavor)”这个词来形象地区分这6种不同的夸克。不同夸克除味不同外，其他物理参量的取值不同也有一些区别，比如质量，电荷，自旋，重子数，轻子数，同位旋量子数等。夸克有一个奇异的物理量：色量子数。每种味的夸克另有3种不同的颜色，由于夸克带电，每种夸克另外存在自己的反夸克，因此，总共存在6×3×2=36种夸克。 范围内电荷密度有正有负。 夸克具有分数电荷，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(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，比如质子（uud），中子（udd）；反重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-21 + 1/2 Iz=+1/2 上夸克（Up quark） u + 2/3 1.5 to 4.01 - 1/2 Iz=611/2 下夸克（Down quark） d - 1/3 4 to 82 - 1/2 S=611 奇异夸克（Strange quark） s - 1/3 80 to 1302 + 1/2 C=1 魅夸克（Charm quark） c + 2/3 1150 to 13503 - 1/2 B′=611 底（美）夸克（Bottom quark) b - 1/3 4100 to 44003 + 1/2 T=1 顶（真）夸克（Top quark） t + 2/3 171400 ± 2100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。夸克理论认为，介子是由同色的一个夸克和一个反夸克组成的束缚态。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魅夸克（又叫J粒子）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)。 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。

1964年，盖尔曼提出夸克模型。经逐步完善的夸克模型包括六种夸克：上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克（或称真夸克，直到1995年，才由费米实验室确认找到）、底夸克（或称美夸克）。 1964年，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——Quark组成的。它们具有分数电荷，是基本电量的2/3或-1/3倍，自旋为1/2。夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王，三声夸克（Three quarks for Muster Mark）”。夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声。他认为，这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法，同时他也指出这只是一个笑话，这是对矫饰的科学语言的反抗。另外，也可能是出于他对鸟类的喜爱。 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(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

夸克的作用是形成原子核的单位，较重的夸克会通过一个叫做粒子衰变的过程迅速变成上夸克或下夸克。粒子衰变可以把高质量态变成低质量态，所以夸克非常稳定。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。

在量子场论中，一共有三种场，62种粒子，第一种实物粒子场包括48种粒子，包括轻子和夸克。电子就是一种轻子。在现在看来夸克虽然不可再分，但是，轻子和夸克之间有一种微妙的对应关系，人们将他们分为三代： 第一代：上夸克和下夸克 二：奇夸克和粲夸克 三：顶夸克和底夸克 而轻子里又包括电子中微子等 在所有的62中粒子中以轻子类的粒子最小。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.夸克一词是盖尔曼取自J·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王，三声夸克”．夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声．他认为，这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法，同时他也指出这只是一个笑话，这是对矫饰的科学语言的反抗．另外，也可能是他喜欢鸟类的原因．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。

分类: 教育/科学 >> 科学技术 解析: 夸克 quark 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.夸克一词是盖尔曼取自J·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王，三声夸克”．夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声．他认为，这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法，同时他也指出这只是一个笑话，这是对矫饰的科学语言的反抗．另外，也可能是他喜欢鸟类的原因． 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，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。 ===================================================== 我修正一下:有人说什么发现某某夸克,完全是不懂科学乱杜撰,现在人类只是大胆假设,科学求证,夸克是为了解释一些目前人类无法解释的现象而提出的可能存在的假设,但人类一直没找到夸克存在的直接证据. 1996年12月2日，《科技日报》发表了崔君达教授反驳何祚麻院士的文章《复合时空论并非病态科学》。崔在文中进一步指出："物理学界并非全都公认夸克的存在。不同意见早在70年代就有了。我国物理学家朱洪元，诺贝尔奖得主、量子力学奠基人海德堡都认为：全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克，如果夸克真的存在，早就应该找到了。" 这位科学家如此否认夸克当然也不对,像那句"如果夸克真的存在，早就应该找到了。"显然是谬论,就等于说"如果癌症真的存在,早就应该治好了一样" 总之科学来不得半点虚假与情绪化,夸克不能直接证明它存在,也不能证明(哪怕间接)它不存在,它目前只是种假设.

夸克是什么？1、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，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。性质 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，所有的重子都是由三个夸克组成的，比如质子（uud），中子（udd）；反重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 u2212 1/2 Iz=u22121/2 下夸克（Down quark） d u2212 1/3 4 to 8 2 u2212 1/2 S=u22121 奇异夸克（Strange quark） s u2212 1/3 80 to 130 2 + 1/2 C=1 魅夸克（Charm quark） c + 2/3 1150 to 1350 3 u2212 1/2 B′=u22121 底（美）夸克（Bottom quark） b u2212 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。 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魅夸克（又叫J粒子）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，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。 陆陆续续地，共有九个实验群组宣称发现了penta-quark的证据。但是在其它较高能的实验组及其数据中，包括使用轻子对撞器如德国 DESY 的 ZEUS 实验，以及日本 KEK 的 Belle 与美国 SLAC 的 BaBar 两大 B介子工厂实验、以及使用强子对撞器的美国 费米实验室中的 CDF 与 Du2205 实验，都没有观测到应该存在的证据。因此，所谓的五夸克粒子(penta-quark)存在与否，还是一个极具争论性的话题。同时，春天八号也计划将会再提升其效能，以比目前强10倍的辐射光，获取更大量的实验数据，来进行统计上的确认。 现在人类只是大胆假设、科学求证，夸克是为了解释一些目前人类无法解释的现象而提出的可能存在的假设，但人类一直没找到夸克存在的直接证据。 1996年12月2日，《科技日报》发表了崔君达教授反驳何祚麻院士的文章《复合时空论并非病态科学》。崔在文中进一步指出："物理学界并非全都公认夸克的存在。不同意见早在70年代就有了。我国物理学家朱洪元，诺贝尔奖得主量子力学奠基人海德堡都认为：全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克，如果夸克真的存在，早就应该找到了。 这位科学家如此否认夸克当然也不对,像那句“如果夸克真的存在早就应该找到了”显然是谬论，就等于说“如果癌症真的存在早就应该治好了”一样。 总之科学来不得半点虚假与情绪化。夸克不能直接证明它存在，也不能证明（哪怕间接）它不存在，它目前只是种假设。

夸克的作用是形成原子核的单位，较重的夸克会通过一个叫做粒子衰变的过程迅速变成上夸克或下夸克。粒子衰变可以把高质量态变成低质量态，所以夸克非常稳定。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。

是一种单位

夸克（quark）简介 （一个质子和一个反质子在高能下碰撞，产生了一对几乎自由的夸克。） 1964年，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——Quark组成的。它们具有分数电荷，是基本电量的2/3或-1/3倍，自旋为1/2。夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王，三声夸克（Three quarks for Muster Mark）”。夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声。他认为，这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法，同时他也指出这只是一个笑话，这是对矫饰的科学语言的反抗。另外，也可能是出于他对鸟类的喜爱。夸克是什么？ 1、没有三个以上夸克组成的粒子。 2、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，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。性质 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。 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(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，比如质子（uud），中子（udd）；反重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 u2212 1/2 Iz=u22121/2 下夸克（Down quark） d u2212 1/3 4 to 8 2 u2212 1/2 S=u22121 奇异夸克（Strange quark） s u2212 1/3 80 to 130 2 + 1/2 C=1 魅夸克（Charm quark） c + 2/3 1150 to 1350 3 u2212 1/2 B′=u22121 底（美）夸克（Bottom quark） b u2212 1/3 4100 to 4400 3 + 1/2 T=1 顶（真）夸克（Top quark） t + 2/3 171400 ± 2100 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。 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。 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魅夸克（又叫J粒子）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，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。 陆陆续续地，共有九个实验群组宣称发现了penta-quark的证据。但是在其它较高能的实验组及其数据中，包括使用轻子对撞器如德国 DESY 的 ZEUS 实验，以及日本 KEK 的 Belle 与美国 SLAC 的 BaBar 两大 B介子工厂实验、以及使用强子对撞器的美国 费米实验室中的 CDF 与 Du2205 实验，都没有观测到应该存在的证据。因此，所谓的五夸克粒子(penta-quark)存在与否，还是一个极具争论性的话题。同时，春天八号也计划将会再提升其效能，以比目前强10倍的辐射光，获取更大量的实验数据，来进行统计上的确认。 现在人类只是大胆假设、科学求证，夸克是为了解释一些目前人类无法解释的现象而提出的可能存在的假设，但人类一直没找到夸克存在的直接证据。 1996年12月2日，《科技日报》发表了崔君达教授反驳何祚麻院士的文章《复合时空论并非病态科学》。崔在文中进一步指出："物理学界并非全都公认夸克的存在。不同意见早在70年代就有了。我国物理学家朱洪元，诺贝尔奖得主量子力学奠基人海德堡都认为：全世界许许多多物理学家花了那么大的力量寻找夸克，如果夸克真的存在，早就应该找到了。 这位科学家如此否认夸克当然也不对,像那句“如果夸克真的存在早就应该找到了”显然是谬论，就等于说“如果癌症真的存在早就应该治好了”一样。 总之科学来不得半点虚假与情绪化。夸克不能直接证明它存在，也不能证明（哪怕间接）它不存在，它目前只是种假设。

存在，资料如下什么是夸克？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 0.004d 下夸克 down -1/3 0.008c 粲(魅)夸克 charm +2/3 1.5s 奇夸克 strange -1/3 0.15t 顶夸克 top +2/3 176b 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，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

1、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，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。 6种夸克[编辑本段]性质 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，所有的重子都是由三个夸克组成的，比如质子（uud），中子（udd）；反重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 u2212 1/2 Iz=u22121/2 下夸克（Down quark） d u2212 1/3 4 to 8 2 u2212 1/2 S=u22121 奇异夸克（Strange quark） s u2212 1/3 80 to 130 2 + 1/2 C=1 魅夸克（Charm quark） c + 2/3 1150 to 1350 3 u2212 1/2 B′=u22121 底（美）夸克（Bottom quark） b u2212 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。 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魅夸克（又叫J粒子）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，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。 陆陆续续地，共有九个实验群组宣称发现了penta-quark的证据。但是在其它较高能的实验组及其数据中，包括使用轻子对撞器如德国 DESY 的 ZEUS 实验，以及日本 KEK 的 Belle 与美国 SLAC 的 BaBar 两大 B介子工厂实验、以及使用强子对撞器的美国 费米实验室中的 CDF 与 Du2205 实验，都没有观测到应该存在的证据。因此，所谓的五夸克粒子(penta-quark)存在与否，还是一个极具争论性的话题。同时，春天八号也计划将会再提升其效能，以比目前强10倍的辐射光，获取更大量的实验数据，来进行统计上的确认。 现在人类只是大胆假设、科学求证，夸克是为了解释一些目前人类无法解释的现象而提出的可能存在的假设，但人类一直没找到夸克存在的直接证据。

人们一般都认为：物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子是由电子、质子、中子等基本粒子组成的，而基本粒子则是由比基本粒子更基本的亚粒子组成的。亚粒子也就是人们常说的“夸克”或 “层子”。 分子、原子和基本粒子，人们不仅通过实验找到了，而且巳经在实际应用。而夸克（或层子）自从 60年代科学家们提出这一设想后，全世界的物理学家花费了巨大的财力、物力和人力，设计出了多种夸克模型，建造高能电子对撞机。虽然一些实验现象“证实”夸克（或层子）的存在，然而单个的夸克（或层子）至今未 找到，人们始终不识庐山真面目。对此，粒子学家们的解释是：因为夸克（层子）是极不稳定的、”寿命极短的粒子，它只能在束缚态内稳定存在，而不能单个存在。