最小的東西是夸克嗎,世界上最小的物質是量子?光子?夸克? 是哪一個?

2022-06-26 03:20:17 字數 5223 閱讀 3671

1樓:後運鵬

科學是不斷進步的,是永無止境的.世界上沒有最小的,只有更小的;沒有最大的,只有更大的:沒有最好的,只有更好的;...

到目前為止最小的東西是"奈克". 是物理學中的基本粒子,基本粒子要比原子、分子小得多,現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到,謂基本粒子就是構成物質的最基本的單元。根據作用力的不同,粒子分為強子、輕子和傳播子三太類。

強子就是是所有參與強力作用的粒子的總稱。它們由夸克組成,已發現的夸克有五種,它們是:上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克和底夸克。

理論預言還有第六種夸克存在,已命名為頂夸克,但目前尚未發現。現有粒子中絕大部分是強子,質子、中子、π介子等都屬於強子。 輕子就是隻參與弱力、電磁力和引力作用,而不參與強相互作用的粒子的總稱。

輕子共有六種,包括電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子。電子、μ子和τ子是帶電的,所有的中微子都不帶電;τ子是2023年發現的重要粒子,不參與強作用,屬於輕子,但是它的質量很重,是電子的3600倍,質子的1.8倍,因此又叫重輕子。

傳播子也屬於基本粒子。傳遞強作用的膠子共有8種,2023年在三噴注現象中被間接發現,它們可以組成膠子球,但至今尚未被直接觀測到。傳遞弱作用的w+,w-和z0。

中間玻色子是2023年發現的,非常重,是質子的80一90倍。 基本粒子要比原子、分子小得多,現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質子、中子的大小,只有原子的十萬分之一。

而輕子和夸克的尺寸更小,還不到質子、中子的萬分之一。

滿意請採納

2樓:xx知識

宇宙中最小物質 夸克

世界上最小的物質是量子?光子?夸克? 是哪一個?

3樓:vin則青音悅匯

原來我們認為,物質是由原子組成的,原子是由夸克構成的,但是夸克不是最小的單位,還有更小的基本粒子存在——上帝粒子

4樓:匿名使用者

弦理論指出世界上一切物質的最小組成元素是弦

5樓:xx知識

宇宙中最小物質 夸克

夸克是什麼東西,是最小的單位嗎

6樓:有一科幻

在過去很長的一段時間內,人們都認為原子就是構成物質的最小單位,一直到19世紀末,科學家才發現了原子其實還可以再分為原子核以及圍繞著原子核運動的電子。

7樓:匿名使用者

他不是物理單位..

是化學單位... 我剛好有學到~

對物質的最小結構就是夸克嗎

8樓:創作者

是的,物質的最小結構是夸克,在魔術師手裡有一個盒子,開啟之後裡面是一個小盒子;取出盒子開啟之後,裡面又是一個更小的盒子.就這樣,開啟一盒,裡面又是一盒.直到取出一個最小的盒子,裡面飛出了一隻鴿子.

觀眾看到這裡,無不奇怪.因為這是魔術,其中的奧祕自然只有魔術師知道.

物理學家也是一位「魔術大師」,他們也在開啟物質結構之祕密.20世紀前,科學的結論是物質的最小單位是原子.

但是,20世紀以一系列發現表明,原子不是最小的單位,在原子裡面還可以分為原子核和電子.原子的質量幾乎都集中在原子核上,電子圍繞著原子核周圍.

再對原子核進行研究,發現組成原子核的是質子和中子.因此,原子是由質子、中子和電子組成的,物理學家把這些粒子稱為基本粒子.那麼,在原子這個「盒子」裡,就這麼些基本粒子了嗎?

物理學家對物質結構進行了更多的深入研究,發現了數百種基本粒子.據最新報道,說發現了700多種基本粒子.看起來,「盒子」裡面還有「盒子」.

所以,有些物理學家認為物質可以無限地分割下去.

但是,大多數基本粒子是不穩定的,它們的壽命很短,極容易轉化為其他基本粒子.如果把這些基本粒子分類,可分為輕子和強子.輕子類粒子有電子、中微子.

它們的數目比較少.而絕大多數的基本粒子都屬於強子,包括質子和中子.那麼質子和中子還有更小的結構嗎?

如果我們能拿起強子搖一搖,可以聽到裡面有響聲,說明強子還可以分下去.首先提出強子有結構的科學家是美國科學家蓋爾曼,他認為強子是由「夸克」構成的,即強子由3種夸克構成.此論一出,引起眾多物理學家對「夸克模型」的興趣.

由於蓋爾曼的「夸克模型」經過嚴密的理論分析,因此被許多物理學家所接受.但是「夸克」在**?物理學家對此找了20年,也沒有發現.

就在人們失去信心的時候,一位美國華裔科學家丁肇中在2023年發現了j粒子.它是不是第四種夸克?這一發現激起了一輪尋找「夸克」的熱情.

對於「夸克」,物理學家的確充滿興趣,因為發現「夸克」與「3」這個數字有緣,「夸克」之後又分為三個組,人們把這種組叫做「代」,即「夸克」有3代.可是,物理學家認為在「夸克」的第三代裡缺少了一個夸克,這就是後來發現的頂夸克.這是2023年4月的事了.

至此,夸克的第三代全部都找到了.

於是,據此有人認為,物質是按「原子——原子核——強子——夸克」這樣的結構構成的.

現在的問題是,物質的最小結構是「夸克」嗎?今天沒有一位物理學家能回答這個問題.因為對「夸克」還沒有進行更加深入的研究.

如果像當年對原子核、對質子那樣窮追猛打,研究「夸克」,我們相信,夸克裡面還會有「盒子」的.

「夸克」之後是什麼?21世紀的物理學家會作出答案的.

9樓:張嘉年

夸克內部結構模型**:

1,三色夸克內部結構模型圖

2,三,代正反夸克內部結構模型圖

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁資訊單位-量子位元(qubit)(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源圖於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)注:位元即位元

10樓:xx知識

宇宙中最小物質 夸克

最小的粒子夸克是什麼?

11樓:育兒天天聊

質子和中子是構成原子核的粒子,看起來似乎已經足夠微小。但科學家表示,這些亞原子粒子其實是由更小的粒子組成,他們將這些粒子稱為夸克。

「我認為最簡單的說法是,夸克是物質的基本組成部分,構成了我們周圍的一切,」理論物理學家傑弗裡·韋斯特解釋道。韋斯特在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室建立了高能物理研究小組,現在是聖塔菲研究所的傑出教授。

與電子和其他輕子一樣,夸克似乎不能再繼續分割為更小的結構。夸克是如此之小,以至於關於其大小的描述聽起來都令人難以置信。倫敦大學學院物理學教授喬恩·巴特沃斯(jon butterworth)解釋道,夸克的半徑大約是質子半徑的2000倍,而質子的半徑比一粒沙子小2.

4萬億倍。

2023年首次提出

最早在2023年,加州理工學院的理論物理學家默裡·蓋爾曼(murray gell-mann)首次提出了夸克模型。他是發展粒子物理學標準模型的關鍵人物之一,也是2023年諾貝爾物理學獎得主。蓋爾曼指出,要想解釋質子和中子的性質,就必須假定它們由更小的粒子組成。

與此同時,加州理工學院的另一位物理學家喬治·茨威格(george zweig)也獨立地提出了這個想法。

質子和中子是構成原子核的粒子,看起來似乎已經足夠微小。但科學家表示,這些亞原子粒子其實是由更小的粒子組成,他們將這些粒子稱為夸克。

「我認為最簡單的說法是,夸克是物質的基本組成部分,構成了我們周圍的一切,」理論物理學家傑弗裡·韋斯特解釋道。韋斯特在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室建立了高能物理研究小組,現在是聖塔菲研究所的傑出教授。

與電子和其他輕子一樣,夸克似乎不能再繼續分割為更小的結構。夸克是如此之小,以至於關於其大小的描述聽起來都令人難以置信。倫敦大學學院物理學教授喬恩·巴特沃斯(jon butterworth)解釋道,夸克的半徑大約是質子半徑的2000倍,而質子的半徑比一粒沙子小2.

4萬億倍。

2023年首次提出

最早在2023年,加州理工學院的理論物理學家默裡·蓋爾曼(murray gell-mann)首次提出了夸克模型。他是發展粒子物理學標準模型的關鍵人物之一,也是2023年諾貝爾物理學獎得主。蓋爾曼指出,要想解釋質子和中子的性質,就必須假定它們由更小的粒子組成。

與此同時,加州理工學院的另一位物理學家喬治·茨威格(george zweig)也獨立地提出了這個想法。

從2023年到2023年,在斯坦福直線加速器中心(現稱為slac國家加速器實驗室)進行的實驗證實了夸克的存在。正如韋斯特所解釋的,夸克的一個奇怪之處在於,它們可以被觀察到,但不能被分離。「一個細微的區別在於,」他說,「它們和電子一樣都是基本粒子,但對於電子,我們可以觀察並分離它們。

你可以指出某個電子的方向。對於夸克,你不可能從原子核中取出一個放到桌子上,對它進行檢驗。」

利用龐大的粒子加速器,科學家可以加速電子,並利用它們來探測原子核內部的祕密。如果電子撞擊到足夠深的地方,就會使夸克脫離,科學家就可以用非常精密的探測器來測量夸克。「我們重建了目標中組成質子和中子的基本單元,」韋斯特說。

「你可以看到這些小點,我們把它們稱為夸克。」

夸克有六種型別

與質子相比,夸克只帶有部分電荷。根據質量,夸克可以分為六種型別,即六種「味」,分別是上、下、粲、奇、底和頂。它們還有一種名為「色荷」的性質,用來描述強相互作用如何把它們結合在一起。

色荷由膠子攜帶,膠子也是一種基本粒子,負責在兩個夸克之間傳遞強相互作用,就像光子負責在兩個帶電粒子之間傳遞電磁力一樣。

美國堪薩斯大學的一個物理學研究小組計劃使用大型強子對撞機(lhc)上的一個裝置來研究夸克和膠子之間的強相互作用。大型強子對撞機是世界上最強大的粒子加速器,位於法國和瑞士之間一條27公里長的隧道內。

「我們的想法是更好地瞭解質子和重離子——比如鉛——的結構,並研究一種叫做『飽和(膠子狀態)』的新現象,」這項研究的領導者、堪薩斯大學物理學教授克里斯托夫·羅永(christophe royon)解釋道,「當兩個質子或兩個離子以極高的能量碰撞時,我們可以很靈敏地探測到它們的子結構——夸克和膠子,從而探測到某些膠子密度變得非常大的區域。」

「我們可以類比紐約高峰時段的地鐵,此時地鐵完全擠滿了,」克里斯托夫補充道,「在這種情況下,膠子的行為不是單一的,而是可以表現出集體行為,就像擁擠的地鐵一樣,如果有人摔倒了,每個人都會感覺到,因為人們離得很近。在某種程度上,質子或重離子可以表現得像一個固體,像一塊玻璃,這種狀態稱為『色玻璃凝聚態』。這是我們希望在大型強子對撞機上看到的,也希望在美國未來的電子-離子對撞機上能看到。

」如果能找到這種稠密膠子物質存在的證據,或許將回答關於夸克最大的一個未解問題。「這是物質的一種新狀態,」克里斯托夫說,「相對論性重離子對撞機(rhic)或大型強子對撞機已經提供了一些暗示,但一切都還不確定。這將是一個重要的發現,大型強子對撞機和電子-離子對撞機都是觀察這一現象的理想裝置。

」科學家還想解答的另一個重要問題是,是否有比夸克更小的東西?「是否還存在另一個層次?」韋斯特說,「我們不知道答案。」

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