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原子分子物理
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所有的中子都是由三个夸克组成的,反中子则是由三个相应的反夸克组成的,比如质子中子质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。至1967年,科学家透过SLAC直线加速器进行的深度非弹性散射实验,首度为这种夸克的存在提供了证据。

基本信息

  • 中文名

    上夸克

  • 外文名

    up quark

  • 应用

    原子物理学

  • 符号

    u

折叠 编辑本段 发展历史

粒子物理学的发展初期(20世纪前半),质子中子Π介子等等强子都被视为基本粒子。可是,随着更多新强子被发现,粒子园也跟着扩张,从1930年代与1940年代的几种粒子扩张至1950年代的几十种粒子。可是,物理学者并不清楚它们彼此之间的关系。1961年,默里·盖尔曼与瑜法尔·尼曼分别独立地提出一种称为八重道的分类系统,以数学术语来说,就是SU(3)味对称性。

这种分类系统将各种强子组织成同位旋多重态,然而,它背后的物理理论并不明朗。1964年,盖尔曼与乔治·茨威格分别独立地提出夸克模型,其最初仅仅描述了上夸克、下夸克与奇夸克的物理行为可是,虽然夸克模型解释了八重道,并没有任何实验直接证实了夸克的存在。1968年,在斯坦福直线加速器中心,深度非弹性散射实验揭露,质子拥有内在结构,质子是由三个更为基础的粒子组成,从而夸克模型被公认为正确无误。

最初,人们很不愿接受这事实,他们比较喜欢理查·费曼的部分子模型。随着时间流易,夸克理论渐渐被人们接受。

折叠 编辑本段 研究背景

上夸克的存在最先于1964年提出,当时Gell-Mann及Zweig制成了夸克模型。至1967年,透过SLAC直线加速器进行的深度非弹性散射实验,首度为这种夸克的存在提供了证据。

折叠 编辑本段 组成结构

一个中子由两个下夸克和一个上夸克构成,根据粒子物理学的标准模型理论,上下夸克是构成核子的基本元素,质子拥有两颗上夸克和一颗下夸克,而中子则有一颗上夸克和两颗下夸克。上夸克(Up quark,简称u)是第一代夸克分类的一种。它拥有+(2/3)e的电荷,也是最轻的夸克,净质量介乎1.5到4 MeV之间。[1]

折叠 编辑本段 理化性质

事实上,一颗核子的质量是以夸克间的胶子力主导,而非夸克本身的质量。上夸克的自旋为1/2;同位旋为1/2;同位旋分量为1/2;超荷+1/3;奇异数、粲数、底数和顶数皆是0。

折叠 编辑本段 质量

尽管上夸克极为常见,物理学者并不明确它的裸质量,其数值大概是在1.8与3.0MeV/之间使用格点色动力学计算可以给出比较准确的数值:2.01±0.14MeV/

夸克的质量不能够做实验直接测量,因此是相当难决定的数量。在介子重子里,夸克的有效质量会变得很大,这是源自于夸克与夸克之间的胶子场所造成的结合能,注意到狭义相对论允许能量与质量之间的相互转换。由于上夸克的裸质量很小,它不能被直接计算出来。 [1]

参考资料
  • 1. Cho, Adrian - Mass of the Common Quark Finally Na - Science Magazine . 0.

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