世界上最小的物質(zhì)是什么呢
世界上最小的物質(zhì)是什么呢
宇宙最小的物質(zhì)是什么?這個曠日持久的問題，其答案伴隨人類科學(xué)發(fā)展而不斷進化。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
一個質(zhì)子和一個反質(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.茨威格各自獨立提出了中子、質(zhì)子這一類強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)”。無非是指一個質(zhì)子中有三個夸克。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，同時他也指出這只是一個笑話，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夸克組成的，反中子則是由三個相應(yīng)的反夸克組成的，比如質(zhì)子，中子。質(zhì)子由兩個上夸克和一個下夸克組成，中子是由兩個下夸克和一個上夸克組成。
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)通過實驗發(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。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，因為大爆炸最初產(chǎn)生的高熱，會產(chǎn)生頂夸克粒子。
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，不存在單獨的夸克。一些人據(jù)此提出反對意見，認(rèn)為夸克不是真實存在的。然而夸克理論做出的幾乎所有預(yù)言都與實驗測量符合的很好，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驗室和莫斯科理論和實驗物理研究所的物理學(xué)家們的證實。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。
陸陸續(xù)續(xù)地，共有九個實驗群組宣稱發(fā)現(xiàn)了penta-quark的證據(jù)。但是在其它較高能的實驗組及其數(shù)據(jù)中，包括使用輕子對撞器如德國 DESY 的 ZEUS 實驗，以及日本 KEK 的 Belle 與美國 SLAC 的 BaBar 兩大 B介子工廠實驗、以及使用強子對撞器的美國費米實驗室中的 CDF 與 D∅ 實驗，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，還是一個極具爭論性的話題。同時，春天八號也計劃將會再提升其效能，獲取更大量的實驗數(shù)據(jù)，來進行統(tǒng)計上的確認(rèn)。