quark是世界万物的基本单元吗?任何物质中都有夸克这个层次吗?夸克有多少种?质量有多大?电荷有多少?一个质子中有多少种夸克,其中每种夸克有多少个??
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1 quark是世界万物的基本单元吗? 这很难说。物质是否无限可分,如果不是无限可分,基本单元是什么,这在科学上还在研究中。目前的科技进展情况是这样的:量子色动力学的标准模型认为,强子的基本组成单元是夸克。而近些年又有所谓的弦理论出现。这个理论认为构成物质的基本单元是一维弦,各种粒子对应着一维弦的不同振动状态。2 任何物质中都有夸克这个层次吗?量子色动力学的标准模型认为,强子的基本组成单元是夸克。而轻子(比如电子)到目前为止还没有发现内部结构。三代轻子和三代夸克是构成物质的基本单元。因此不能说任何物质中都有夸克这个层次。3 夸克有多少种? 夸克首先按照发现的早晚顺序分为三代:一代:上夸克、下夸克;二代:奇异夸克和粲夸克;三代:顶夸克和底夸克。 粒子由夸克构成,而反粒子由反夸克构成。因此,算上反夸克,夸克已有12种。 有些粒子 是由三种相同夸克组成的。这违背了Pauli不相容原理。为了解决这个矛盾,原来的夸克又被分成了 红 黄 蓝 三种颜色。至此,夸克的细致分类共有36种。4 质量有多大?上、下夸克的质量(静止能量)约为 5MeV。粲夸克的质量约 1500MeV,奇异夸克的质量分别为150MeV顶夸克的质量约176GeV 底夸克质量约 5 GeV。5 电荷有多少?上 粲 顶 夸克的电荷 为 2e/3另外三类是 -2e/36 一个质子中有多少种夸克?3种,上夸克、下夸克和奇异夸克。7 其中每种夸克有多少个?? 一个质子质量是938MeV。而上述三种夸克的质量和却远达不到这个值。如果认为每种夸克有多个,这却违背了Pauli原理。所以,我对这个问题也没搞明白。等搞明白后回来修改。。
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这都是基本数据,不找网上的资料怎么答啊.
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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《芬尼根的苏醒》(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。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: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、八公里那麽大,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。。
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这种问题太深奥了