構成物質的最小單位是什麼

2022-03-04 04:14:54 字數 1523 閱讀 6015

1樓:霓脦那些

夸克(英語:quark)是一種參與強相互作用的基本粒子,也是構成物質的基本單元。

已知的夸克有六種。夸克的種類被稱為「味」,它們是上(u)、下(d)、奇(s)、粲(c)、底(b)及頂(t)。上及下夸克的質量是所有夸克中最低的。

較重的夸克會通過乙個叫粒子衰變的過程,來迅速地變成上或下夸克。

粒子衰變是乙個從高質量的態變成低質量態的過程。就是由於這個原因,上及下夸克一般來說很穩定,所以它們在宇宙中很常見,而奇、粲、頂及底則只能經由高能粒子的碰撞產生(例如宇宙射線及粒子加速器)並很快衰變。

特性夸克有著多種不同的內在特性,包括電荷、色荷、自旋及質量等。在粒子物理的標準模型中,夸克是唯一一種能經受全部四種基本相互作用(電磁、引力、強相互作用及弱相互作用)的基本粒子。另外,夸克也是現在已知唯一一種基本電荷為非整數的粒子。

夸克的每一種味都有一種對應的反粒子,叫反夸克,它跟夸克的不同之處只在於它的一些特性跟夸克大小一樣但符號不同。

由夸克構成的強子根據其自旋可以分為重子(自旋為半奇數)和介子(自旋為整數)。所有的重子,比如質子和中子,都是由三個夸克組成的(反重子則是由三個反夸克組成的)。質子由兩個上夸克和乙個下夸克組成,中子是由兩個下夸克和乙個上夸克組成。

而所有的介子都是由一對正–反夸克構成。

相互作用中的夸克

就像量子色動力學所描述的,夸克間的強相互作用由膠子傳遞,膠子是無質量的向量規範玻色子。每乙個膠子帶有一種色及一種反色。在粒子相互作用的標準框架下(它是通用表述攝動理論的一部分),膠子通過發射與吸收虛粒子,不斷在夸克間進行交換。

當膠子在夸克間轉換時,兩者的色荷都會改變;例如一紅夸克在發射出一紅-反綠膠子後,它就會變成綠夸克,又例如一綠夸克在吸收了一紅-反綠膠子,它就會變成紅夸克。因此,儘管夸克的色不斷在變,但是它們間的強相互作用是維持著的。

由於膠子帶色荷,所以它們自己能發射及吸收其他膠子。因此導致「漸近自由」:當兩個夸克間的距離愈來愈近時,它們之間的色動束縛力就愈來愈弱。

相反地,當夸克間的距離愈來愈遠時,束縛力就愈來愈強。

色場開始受到「應力」影響而不穩定,就像橡皮筋拉長時受應力影響而快斷開一樣,於是色場就會自發地生成許多合適色荷的膠子,來強化色場。當能量過了乙個底限時,就會開始生成夸克和反夸克對。

這些對與分離中的夸克束縛在一起,形成新的強子。這個現象叫「夸克禁閉」:夸克不能單獨存在。

夸克在高能碰撞中生成後,在能與其他夸克作出任何相互作用之前,就會發生強子化這個過程。唯一的例外是頂夸克,因為它會在強子化前先衰變。

2樓:諾諾百科

物質的最小單位是夸克。

夸克有六種,夸克的種類被稱為「味」,它們是上、下、魅、奇、底及頂。上及下夸克的質量是所有夸克中最低的。較重的夸克會通過乙個叫粒子衰變的過程,來迅速地變成上或下夸克。

粒子衰變是乙個從高質量態變成低質量態的過程。就是因為這個原因,上及下夸克一般來說很穩定,所以它們在宇宙中很常見,而奇、魅、頂及底則只能經由高能粒子的碰撞產生(例如宇宙射線及粒子加速器)。

3樓:奇物紀

物質最小的組成單位是什麼?不是原子也不是質子中子,而是它

最小的物質是什麼,最小的物質是?

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