世界上最小的物質(zhì)是什么呢

　宇宙最小的物質(zhì)是什么?這個(gè)曠日持久的問題，其答案伴隨人類科學(xué)發(fā)展而不斷進(jìn)化。人們曾一度認(rèn)為我們?nèi)庋勰芤姷降纳沉Ｊ亲钚〉奈镔|(zhì)。長久以來，科學(xué)家為了探究宇宙中最小的物質(zhì)也作出非常多的研究，那么，現(xiàn)如今發(fā)現(xiàn)的最小的物質(zhì)是什么呢?下面是由學(xué)習(xí)啦小編為你整理的世界上最小的物質(zhì)，希望你們喜歡。

　　世界上最小的物質(zhì)：夸克

　　一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)反質(zhì)子在高能下碰撞，產(chǎn)生了一對幾乎自由的夸克。1964年，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——Quark組成的。它們具有分?jǐn)?shù)電荷，是基本電量的2/3或-1/3倍，自旋為1/2?？淇耸潜戎凶雍唾|(zhì)子更小的微粒。遵循“漸近自由”原理。[2]

　　世界上最小的物質(zhì)：夸克的名稱來源

　　夸克一詞是蓋爾曼取自詹姆斯·喬伊斯的小說《芬尼根的守靈夜》的詞句“向麥克老人三呼夸克(Three quarks for Muster Mark)”。無非是指一個(gè)質(zhì)子中有三個(gè)夸克。另外夸克在該書中具有多種含義，其中之一是一種海鳥的叫聲。他認(rèn)為，這適合他最初認(rèn)為“基本粒子不基本、基本電荷非整數(shù)”的奇特想法，同時(shí)他也指出這只是一個(gè)笑話，這是對矯飾的科學(xué)語言的反抗。另外，也可能是出于他對鳥類的喜愛。

　　世界上最小的物質(zhì)：對于夸克的定義

　　所有的中子都是由三個(gè)夸克組成的，反中子則是由三個(gè)相應(yīng)的反夸克組成的，比如質(zhì)子，中子。質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下夸克組成，中子是由兩個(gè)下夸克和一個(gè)上夸克組成。

　　世界上最小的物質(zhì)：夸克的發(fā)現(xiàn)研究

　　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)魅夸克(又叫J粒子而獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。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(huì)產(chǎn)生頂夸克粒子。

　　研究顯示，有些恒星在演化末期可能會(huì)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(shí)，密度大增會(huì)把夸克擠出來，最終一個(gè)太陽大小的星體可能會(huì)萎縮到只有七、八公里那么大，但仍會(huì)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(gè)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(shí)，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(gè)上夸克、2個(gè)下夸克和一個(gè)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(gè)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(gè)被發(fā)現(xiàn)的成員，還有可能存在由4個(gè)或6個(gè)夸克組成的粒子。

　　陸陸續(xù)續(xù)地，共有九個(gè)實(shí)驗(yàn)群組宣稱發(fā)現(xiàn)了penta-quark的證據(jù)。但是在其它較高能的實(shí)驗(yàn)組及其數(shù)據(jù)中，包括使用輕子對撞器如德國 DESY 的 ZEUS 實(shí)驗(yàn)，以及日本 KEK 的 Belle 與美國 SLAC 的 BaBar 兩大 B介子工廠實(shí)驗(yàn)、以及使用強(qiáng)子對撞器的美國費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室中的 CDF 與 D∅ 實(shí)驗(yàn)，都沒有觀測到應(yīng)該存在的證據(jù)。因此，所謂的五夸克粒子(penta-quark)存在與否，還是一個(gè)極具爭論性的話題。同時(shí)，春天八號也計(jì)劃將會(huì)再提升其效能，獲取更大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)上的確認(rèn)。