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是否有比夸克更小的粒子?科学家:目前还不清楚_上海随缘食品经营许可证办理平台

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是否有比夸克更小的粒子?科学家:目前还不清楚_上海随缘食品经营许可证办理平台

发布时间:2019-10-26 热度:

科技讯 北京时间10月25日消息 ,质子和中子是构成原子核的粒子  。看起来似乎已经足够微小!但科学家表示,这些亚原子粒子其实是由更小的粒子组成。他们将这些粒子称为夸克!

“我认为最简单的说法是,夸克是物质的基本组成部分。构成了我们周围的一切 !”理论物理学家杰弗里·韦斯特解释道 ,韦斯特在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室建立了高能物理研究小组 。现在是圣塔菲研究所的杰出教授!

与电子和其他轻子一样  ,夸克似乎不能再继续分割为更小的结构。夸克是如此之小!以至于关于其大小的描述听起来都令人难以置信  ,伦敦大学学院物理学教授乔恩·巴特沃斯(Jon Butterworth)解释道。夸克的半径大约是质子半径的2000倍  !而质子的半径比一粒沙子小2.4万亿倍,

1964年首次提出  ,

最早在1964年,加州理工学院的理论物理学家默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)首次提出了夸克模型  。他是发展粒子物理学标准模型的关键人物之一!也是1969年诺贝尔物理学奖得主,要想解释质子和中子的性质 。就必须假定它们由更小的粒子组成 !加州理工学院的另一位物理学家乔治·茨威格(George Zweig)也独立地提出了这个想法  ,

从1967年到1973年,在斯坦福直线加速器中心(现称为SLAC国家加速器实验室)进行的实验证实了夸克的存在。正如韦斯特所解释的!夸克的一个奇怪之处在于  ,它们可以被观察到。但不能被分离   !“一个细微的区别在于,“它们和电子一样都是基本粒子。我们可以观察并分离它们!你可以指出某个电子的方向 ,你不可能从原子核中取出一个放到桌子上。对它进行检验  !”

,

利用庞大的粒子加速器 ,科学家可以加速电子。并利用它们来探测原子核内部的秘密!如果电子撞击到足够深的地方   ,就会使夸克脱离 。科学家就可以用非常精密的探测器来测量夸克  !“我们重建了目标中组成质子和中子的基本单元,“你可以看到这些小点。我们把它们称为夸克!

夸克有六种类型是否有比夸克更小的粒子?科学家:目前还不清楚_上海随缘食品经营许可证办理平台   ,

夸克只带有部分电荷   ,夸克可以分为六种类型。即六种“味”!分别是上、下、粲、奇、底和顶  ,它们还有一种名为“色荷”的性质。用来描述强相互作用如何把它们结合在一起  !色荷由胶子携带,胶子也是一种基本粒子 。负责在两个夸克之间传递强相互作用 !就像光子负责在两个带电粒子之间传递电磁力一样,

美国堪萨斯大学的一个物理学研究小组计划使用大型强子对撞机(LHC)上的一个设备来研究夸克和胶子之间的强相互作用 ,大型强子对撞机是世界上最强大的粒子加速器。位于法国和瑞士之间一条27公里长的隧道内!

“我们的想法是更好地了解质子和重离子——比如铅——的结构,并研究一种叫做‘饱和(胶子状态)’的新现象 。”这项研究的领导者、堪萨斯大学物理学教授克里斯托夫·罗永(Christophe Royon)解释道!“当两个质子或两个离子以极高的能量碰撞时,我们可以很灵敏地探测到它们的子结构——夸克和胶子。从而探测到某些胶子密度变得非常大的区域!”

“我们可以类比纽约高峰时段的地铁,此时地铁完全挤满了  。”克里斯托夫补充道  !“在这种情况下 ,胶子的行为不是单一的。而是可以表现出集体行为!就像拥挤的地铁一样,如果有人摔倒了   。每个人都会感觉到!因为人们离得很近,在某种程度上。质子或重离子可以表现得像一个固体!这种状态称为‘色玻璃凝聚态’,这是我们希望在大型强子对撞机上看到的。也希望在美国未来的电子-离子对撞机上能看到!

如果能找到这种稠密胶子物质存在的证据,或许将回答关于夸克最大的一个未解问题。“这是物质的一种新状态!”克里斯托夫说,“相对论性重离子对撞机(RHIC)或大型强子对撞机已经提供了一些暗示。但一切都还不确定!这将是一个重要的发现,大型强子对撞机和电子-离子对撞机都是观察这一现象的理想设备  。

科学家还想解答的另一个重要问题是 ,是否有比夸克更小的东西?“是否还存在另一个层次?”韦斯特说。“我们不知道答案 !


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