迄今为止人们所发现的最小的微粒应该是夸克
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”。
(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。
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。
夸克的电荷值为分数——基本电荷的−1⁄3倍或+2⁄3倍,随味而定。上、粲及顶夸克(这三种叫“上型夸克”)的电荷为+2⁄3,而下、奇及底夸克(这三种叫“下型夸克”)的则为−1⁄3。反夸克与其所对应的夸克电荷相反;上型反夸克的电荷为−2⁄3,而下型反夸克的电荷则为+1⁄3。由于强子的电荷,为组成它的夸克的电荷总和,所以所有强子的电荷均为整数:三个夸克的组合(重子)、三个反夸克(反重子),或一个夸克配一个反夸克(介子),加起来电荷值都是整数。例如,组成原子核的强子,中子和质子,其电荷分别为0及+1;中子由两个下夸克和一个上夸克组成,而质子则由两个上夸克和一个下夸克组成。
自旋 自旋是基本粒子的一种内在特性,它的方向是一项重要的自由度。在视像化时,有时它会被视为一沿着自己中轴转动的物体(所以名叫“自旋”),但是由于科学家们认为基本粒子应是点粒子,所以上述这个看法有点儿误导。
自旋可以用矢量来代表,其长度可用约化普朗克常数ħ来量度。量度夸克时,在任何轴上量度自旋的矢量分量,结果皆为+ħ/2或−ħ/2;因此夸克是一种自旋1⁄2粒子。沿某一轴(惯例上为z轴)上的旋转分量,一般用上箭头↑来代表+1⁄2,下箭头↓来代表−1⁄2,然后在后加上味的符号。例如,一自旋为+1⁄2的上夸克可被写成u↑。
弱相互作用 夸克只能通过弱相互作用,由一种味转变成另一种味,弱相互作用是粒子物理学的四种基本相互作用之一。任何上型的夸克(上、粲及顶夸克),都可以通过吸收或释放一W玻色子,而变成下型的夸克(下、奇及底夸克),反之亦然。这种变味机制正是导致β衰变这种放射过程的原因,在β衰变中,一中子(n)“分裂”成一质子(p)、一电子(e)及一反电子中微子(νe)(见右图)。在β衰变发生时,中子(udd)内的一下夸克在释放一虚W玻色子后,随即衰变成一上夸克,于是中子就变成了质子(uud)。随后W玻色子衰变成一电子及一反电子中微子。
质量 在提及夸克质量时,需要用到两个词:一个是“净夸克质量”,也就是夸克本身的质量;另一个是“组夸克质量”,也就是净夸克质量加上其周围胶子场的质量。这两个质量的数值一般相差甚远。一个强子中的大部份的质量,都属于把夸克束缚起来的胶子,而不是夸克本身。尽管胶子的内在质量为零,它们拥有能量——更准确地,应为量子色动力学束缚能(QCBE)——就是它为强子提供了这么多的质量(见狭义相对论中的质量)。例如,一个质子的质量约为938 MeV/C2,其中三个价夸克大概只有11 MeV/c2;其余大部份质量都可以归咎于胶子的QCBE。
顺便问一句 你懂粒子吧?不懂上网查查
http://baike.baidu.com/view/150389.htm参考资料:http://baike.baidu.com/view/19449.htm