量子是世界上最小的嗎

世界上是原子為最小量子么?下面我們就來了解一下吧

　　量子是世界上最小的嗎：

　　物質(zhì)是由分子構(gòu)成,分子是由原子構(gòu)成,原子是由更小的粒子——質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成.后來又有中微子、夸克.如今人類科技發(fā)現(xiàn)最小的粒子還有重子、強(qiáng)子、介子及超子等等. 現(xiàn)在又提出了斥力子假說. —————— 下面補(bǔ)充一些知識! 什么是夸克 20世紀(jì)60年代,美國物理學(xué)家默里·蓋爾曼和G.茨威格各自獨(dú)立提出了中子、質(zhì)子這一類強(qiáng)子是由更基本的單元——夸克(quark)組成的,很多中國物理學(xué)家稱其為“層子”.它們具有分?jǐn)?shù)電荷,是電子電量的2/3或-1/3倍,自旋為1/2.“夸克”一詞是由默里·蓋爾曼改編自詹姆斯·喬伊斯的小說《芬尼根徹夜祭》(Finnegan's Wake)中的詩句.最初解釋強(qiáng)相互作用粒子的理論需要三種夸克,叫做夸克的三種味,它們分別是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇異夸克 (strange,s).1974年發(fā)現(xiàn)了J/ψ粒子,要求引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c).

　　1977年發(fā)現(xiàn)了Υ粒子,要求引入第五種夸克底夸克(bottom,b).1994年發(fā)現(xiàn)第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最后一種夸克. 夸克理論認(rèn)為,所有的重子都是由三個夸克組成的,反重子則是由三個相應(yīng)的反夸克組成的.比如質(zhì)子(uud),中子(udd).夸克理論還預(yù)言了存在一種由三個奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子于1964年在氫氣泡室中觀測到,叫做負(fù)ω粒子. 夸克按其特性分為三代,如下表所示： 符號 中文名稱 英文名稱 電荷(e) 質(zhì)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 奇異夸克 strange -1/3 0.15 t 頂夸克 top +2/3 176 b 底夸克 bottom -1/3 4.7 在量子色動力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán).這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性.

　　量子色動力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無色的.因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有18種夸克,另有它們對應(yīng)的18種反夸克. 夸克理論還認(rèn)為,介子是由同色的一個夸克和一個反夸克組成的束縛態(tài).例如,日本物理學(xué)家湯川秀樹預(yù)言的[[π+介子]]是由一個上夸克和一個反下夸克組成的,π-介子則是由一個反上夸克和一個下夸克組成的,它們都是無色的. 除頂夸克外的五種夸克已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它們的存在,華裔科學(xué)家丁肇中便因發(fā)現(xiàn)粲夸克而獲諾貝爾物理學(xué)獎.近十年來高能粒子物理學(xué)家的主攻方向之一是頂夸克 (t).

　　至于1994年最新發(fā)現(xiàn)的第六種“頂夸克”,相信是最后一種,它的發(fā)現(xiàn)令科學(xué)家得出有關(guān)夸克子的完整圖像,有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之內(nèi)宇宙如何演化,因?yàn)榇蟊ㄗ畛醍a(chǎn)生的高熱,會產(chǎn)生頂夸粒子. 研究顯示,有些恒星在演化末期可能會變成“夸克星”.當(dāng)星體抵受不住自身的萬有引力不斷收縮時,密度大增會把夸克擠出來,最終一個太陽大小的星體可能會萎縮到只有七、八公里那么大,但仍會發(fā)光. 夸克理論認(rèn)為,夸克都是被囚禁在粒子內(nèi)部的,不存在單獨(dú)的夸克.一些人據(jù)此提出反對意見,認(rèn)為夸克不是真實(shí)存在的.然而夸克理論做出的幾乎所有預(yù)言都與實(shí)驗(yàn)測量符合的很好,因此大部分研究者相信夸克理論是正確的.

　　1997年,俄國物理學(xué)家戴阿科諾夫等人預(yù)測,存在一種由五個夸克組成的粒子,質(zhì)量比氫原子大50%.2001年,日本物理學(xué)家在SP環(huán)-8加速器上用伽馬射線轟擊一片塑料時,發(fā)現(xiàn)了五夸克粒子存在的證據(jù).隨后得到了美國托馬斯·杰裴遜國家加速器實(shí)驗(yàn)室和莫斯科理論和實(shí)驗(yàn)物理研究所的物理學(xué)家們的證實(shí).這種五夸克粒子是由2個上夸克、2個下夸克和一個反奇異夸克組成的,它并不違背粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型.這是第一次發(fā)現(xiàn)多于3個夸克組成的粒子.研究人員認(rèn)為,這種粒子可能僅是“五夸克”粒子家族中第一個被發(fā)現(xiàn)的成員,還有可能存在由4個或6個夸克組成的粒子.