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最新 是否有比夸克更小的粒子?科學家:目前還

發布時間:2019-10-25 14:11來源: 未知
夸克是所有肉體的基礎組成單元,但似乎不克不及再繼續豆割為更小的機關  新浪科技訊 北京年光10月25日消息,質子和中子是構成原子核的粒子,看起來宛若也曾充盈細小。但科學家體現,這些亞原子粒子實際上是由更小的粒子組成,他們將這些粒子喻為夸克。
  “我認為最容易的說法是,夸克是物質的基本組成一小塊,形成為了我們周圍的一切,”理論物理學家杰弗里·韋斯特剖明道。韋斯特在美國洛斯阿拉莫斯國家試驗室設立了高能物理研究小組,當初是圣塔菲研討所的遜色傳授。
  與電子和別的輕子一樣,夸克儼然不克不及再持續接洽為更小的結構。夸克是如此之小,以至于對付其大小的形貌聽起來都令人難以置信。倫敦大學學院物理學傳授喬恩·巴特沃斯(Jon Butterworth)解釋道,夸克的半徑大約是質子半徑的2000倍,而質子的半徑比一粒沙子小2.4萬億倍。
  1964年初次提出
  最早在1964年,加州理工學院的實際物理學家默里·蓋爾曼(Murray Gell-Mann)初度提出了夸克模型。他是發展粒子物理學標準模型的環節人物之一,也是1969年諾貝爾物理學獎得主。蓋爾曼指出,要想剖明質子與中子的實質,就必需假如它們由更小的粒子組成。與此同時,加州理工學院的另一位物理學家喬治·茨威格(George Zweig)也獨立地提出了這個設法主意。
  從1967年到1973年,在斯坦福直線放慢器焦點(現喻為SLAC國家加快器試驗室)進行的實考據實了夸克的具備。正如韋斯特所講明的,夸克的一個奇怪之處在于,它們可以被觀察到,但不能被連系。“一個細微的判袂在于,”他說,“它們和電子一樣但凡根底粒子,但對于電子,我們可以觀察并結納它們。你可以指出某個電子的方向。對于夸克,你弗成能從原子核中取出一個放到桌子上,對它進行檢驗。”
  操作宏壯的粒子減速器,科學家可以加速電子,并利用它們來探測原子核外部的述說。如果電子撞擊到充實深的處所,就會使夸克離開,科學家即可以用極為粗糙的探測器來測量夸克。“我們重建了指標中組成質子和中子的根本單元,”韋斯特說。“你可以看到這些小點,咱們把它們稱為夸克。”
  夸克有六種類型
  與質子對照,夸克只帶有部分電荷。按照品格,夸克可以分為六品種型,即六種“味”,離別是上、下、粲、奇、底和頂。它們另有一種名為“色荷”的性子,用來描畫強互相勸化如何把它們結合在一同。色荷由膠子隨身帶,膠子也是一種根柢粒子,禁受在兩個夸克之間傳送強相互作用,就像光子仔細在兩個帶電粒子之間傳送電磁力異樣。
  美國堪薩斯大學的一個物理學研究小組打算運用大型強子對撞機(LHC)上的一個配備來研究夸克和膠子之間的強互相感化。大型強子對撞機是世界上最弱小的粒子放慢器,位于法國與瑞士之間一條27千米長的地道內。
  “我們的設法是更好地明了質子與重離子——例如鉛——的機關,并研討一種叫做‘飽和(膠子外形)’的新景遇,”這項研究的向導者、堪薩斯大學物理學傳授克里斯托夫·羅永(Christophe Royon)疏解道,“當兩個質子或兩個離子以極高的能量碰撞時,咱們可以很矯捷地探測到它們的子構造——夸克與膠子,從而探測到某些膠子密度變得頗為大的區域。”
  “咱們可以類比紐約岑嶺時段的地鐵,此時地鐵完全擠滿了,”克里斯托夫補充道,“在這種情況下,膠子的舉動不是單一的,而是可以表現出集體舉止,就像擁堵的地鐵同樣,如果有人跌倒了,每小我都市感觸到,因為人們離得很近。在某種程度上,質子或重離子可以表現得像一個固體,像一塊玻璃,這類狀態喻為‘色玻璃溶化態’。這是我們渴望在大型強子對撞機上看到的,也祈望在美國未來的電子-離子對撞機上能看到。”
  如果能找到這種濃郁膠子肉體具備的證據,或許將回覆對付夸克最大的一個未解問題。“這是物質的一種新形狀,”克里斯托夫說,“相對于論性重離子對撞機(RHIC)或大型強子對撞機曾經提供了一些示意,但全部都還不確定。這將是一個需要的創造,大型強子對撞機和電子-離子對撞機都是考查這一情景的抱負設施。”
  科學家還想解答的另一個須要問題是,可否有比夸克更小的東西?“能否還存在另外一個檔次?”韋斯特說,“咱們不曉得謎底。”(任天)
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