上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、頂夸克和底夸克。例如,質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成,上夸克的質(zhì)量最小,頂夸克的質(zhì)量最大,下夸克的質(zhì)量大約是上夸克的兩倍,量子色動(dòng)力學(xué)是描述夸克物理性質(zhì)的理論,根據(jù)理論,恒星死亡時(shí)會(huì)在自身重力的影響下發(fā)生坍縮,若重力足夠?qū)⒑阈俏镔|(zhì)中的電子和質(zhì)子擠壓到一起變成中子,再由中子繼續(xù)破碎成自身的組成成分夸克,那么就會(huì)形成夸克星,一種由夸克組成的天體。
1、現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)夸克星嗎?夸克星是什么星,有什么特征?
夸克星只是一種假設(shè)的星體,介于中子星和黑洞之間,屬于物理極限的理論天體,它被認(rèn)為是由強(qiáng)烈的相互作用形成的。根據(jù)理論,恒星死亡時(shí)會(huì)在自身重力的影響下發(fā)生坍縮,若重力足夠?qū)⒑阈俏镔|(zhì)中的電子和質(zhì)子擠壓到一起變成中子,再由中子繼續(xù)破碎成自身的組成成分夸克,那么就會(huì)形成夸克星,一種由夸克組成的天體,目前理論類別中會(huì)存在的特殊天體分別為:奇異星、夸克星、電若星、孤子星、玻色子星、仙子星、重力真空星等。
2、夸克是什么物質(zhì)組成的?
物質(zhì)都由原子組成,原子則由原子核以及繞核運(yùn)行的電子組成,原子核又由質(zhì)子和中子組成(除氕原子核之外),而夸克就是組成質(zhì)子和中子的理論基本粒子,雖然由于色禁閉,夸克從未被直接觀測(cè)到,但很多實(shí)驗(yàn)都能間接表明它們的存在。在粒子物理學(xué)中,引入夸克模型,非常符合實(shí)際觀測(cè)結(jié)果,按照目前的認(rèn)知,夸克是組成物質(zhì)的最基本單位。
不過(guò),按照弦理論,“能量弦”才是物質(zhì)的最基本單位,由于它們的振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了我們所觀測(cè)到的基本粒子,但弦理論還只是一種數(shù)學(xué)原理,缺乏實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。下面,我們來(lái)簡(jiǎn)單了解一下夸克,夸克和輕子(如電子、μ介子、中微子及其反粒子)兩大類基本粒子組成了宇宙中所有可見(jiàn)的物質(zhì)??淇耸桥c四大基本自然力(電磁力、引力、強(qiáng)核力和弱核力)都有相互作用的唯一基本粒子,
這些粒子具有色禁閉的基本屬性——夸克都是以強(qiáng)子的形式出現(xiàn),無(wú)法被單獨(dú)分離出來(lái)。量子色動(dòng)力學(xué)是描述夸克物理性質(zhì)的理論,就像其他亞原子粒子一樣,夸克可以用三個(gè)量子數(shù)來(lái)進(jìn)行描述:自旋J、宇稱P和質(zhì)量m。因?yàn)榭淇藷o(wú)法單獨(dú)分離出來(lái),所以必須通過(guò)觀測(cè)由它們組成的較大粒子來(lái)推斷其性質(zhì),目前已知有六種夸克:上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、頂夸克和底夸克。
幾種夸克的質(zhì)量各不相同,它們的質(zhì)量一般用兆電子伏特除以光速的平方(MeV/c^2))來(lái)表示,亞原子粒子是根據(jù)它們產(chǎn)生的能量而不是質(zhì)量來(lái)測(cè)量的。上夸克的質(zhì)量最小,頂夸克的質(zhì)量最大,下夸克的質(zhì)量大約是上夸克的兩倍,包括質(zhì)子和中子在內(nèi)的所有重子,全部都是由三個(gè)夸克組成,例如,質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成,中子由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。