***夸克quark在核子物理學上是指構成質子和中子的更小粒子***
夸克的理論是在1963年由美國物理學家蓋爾曼(MurrayGell-Mann)提出,這個理論認為強子(包括質子和中子)是由夸克所組成,
最基本的單一夸克粒子是下夸克(Downquark)與上夸克(Upquark) 上夸克的電荷量為+2/3,下夸克的電荷量為-1/3,
質子帶一個正電,組成它的夸克當然也帶電。質子由兩個上夸克和一個下夸克組克,上夸克的電荷量為+2/3,下夸克的電荷量為-1/3,所以質子的電荷量為:2/3+2/3-1/3=+1
中子則包括一個上夸克和兩個下夸克,電荷量為:2/3-1/3-1/3=0
夸克除了帶有電荷之外,還帶有顏色(色荷),色荷分為紅色,綠色,與藍色
例如:上夸克有三種:紅色的上夸克,綠色的上夸克,以及藍色的上夸克
單個夸克因為帶有顏色,因此不穩定.必須將身上的顏色中和,才能夠穩定存在
例如三個夸克(各帶有紅綠藍三種顏色),可以組成一個重子(baryon)(如中子,質子)
兩個夸克(一個夸克另一個為反夸克,反夸克帶有與夸克相同的反顏色),可以組成一個介子(meson)(如拍介子)
夸克間的吸引力是很奇怪的,距離愈遠,吸力反而變大,這也是科學家到現在亦無法分離出獨立夸克的原因。你可以想像夸克之間好像有繩子連著,當夸克互相貼近時,繩子會鬆兮兮的,夸克們可以自由移動,當你嘗試把夸克分開,繩子便突然繃緊,不讓夸克分開。
如過你有足夠的力量把繩子扯斷,你也不會得到獨立的夸克,原因是當你把繩子繃緊,能量便會儲藏在繩子內,直至能量足以平空產生兩個夸克,結果,雖然你能把繩子拉斷,你得到的也不過是四顆夸克,而不是兩顆獨立的夸克。(能量轉換為粒子)
原先物理界已發現的粒子種類繁多,雜亂非常,夸克理論的提出,大大減少了基本粒子的數量,讓物理世界變得更簡潔、更美。現代粒子物理學家相信,「上帝」只用了六種夸克和少量輕子,便構築成我們宏觀所見的一切物質!
蓋爾曼最初的理論只有三種夸克,分別是上夸克、下夸克和奇夸克,但現在已發展至有六種夸克。
下夸克(Downquark)
上夸克(Upquark)
奇夸克(Strangequark)
迷夸克(Charmquark)
底夸克(Bottomquark)
頂夸克(Topquark)
夸克的數量,總共有18種!
夸克(quark)這個名稱來自作家詹姆斯‧喬伊斯(JamesJoyce)的小說《菲尼根斯‧威克》(FinnegansWake),當中的十三行詩寫到:「ThreequarksforMusterMark.」"quark"原指烏鴉的呱呱叫聲,怎知蓋爾曼覺得三聲鴉叫(quarks)的暗喻非常好("Theallusiontothreequarksseemsperfect",暗合當時所知的三種夸克),便用這字為新發現的亞粒子命名。 |