下夸克

✍ dations ◷ 2025-08-13 20:48:21 #夸克,基本粒子

下夸克(down quark)是一种基本粒子。在所有的夸克中,下夸克是质量第二小的夸克,只比上夸克的质量大。组成原子核的中子与质子都是由下夸克与上夸克共同形成。下夸克属于第一代粒子,电荷为−1/3e,裸质量为7000480000000000000♠4.8+0.5
−0.3 MeV/2。和所有夸克一样,下夸克是一种费米子,自旋为1/2,且可以感受到所有四种基础作用:引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用与弱相互作用。下夸克的反粒子是反下夸克。下夸克带有负电荷,反下夸克带有正电荷。

1964年,默里·盖尔曼与乔治·茨威格假设下夸克的存在,这是使用八重道来对于强子分类所得到的后果预测。后来,物理学者在斯坦福直线加速器中心所做的实验观测证实了下夸克的存在。

在粒子物理学初期(二十世纪前半期),质子、中子、π介子等等强子类粒子都被认为是基本粒子。然而随着更多强子被发现,粒子园(英语:particle zoo)从1930年代早期与1940年代的几个粒子增加到1950年代的几十个粒子。物理学者起初并不清楚它们彼此之间的关系,直到1961年,由于默里·盖尔曼与尤瓦尔·内埃曼(英语:Yuval Ne'eman)各自独立地提出一种强子分类方案,称为“八重道”,利用SU(3)味对称性,这问题才获得解决。

八重道将强子组织为不同的同位旋多重态,然而,物理学者仍不清楚这分类方案背后的物理原理。1964年,盖尔曼与乔治·茨威格各自独立的提出夸克模型,在那时只涉及到上夸克、下夸克与奇夸克。尽管夸克模型能够合理地解释八重道,但在那时并没有任何实验证据。1968年,物理学者在斯坦福直线加速器中心所做的实验观测,终于证实了下夸克的存在。深度非弹性碰撞(英语:Deep inelastic scattering)实验揭示了质子具有次结构:它是由三个更基础的粒子组成,因此证实了夸克模型。

刚开始,人们并不情愿把这三个基础粒子辨识为夸克,而是青睐理查·费曼的部分子(英语:parton (particle physics))模型。随着时间演进,夸克模型渐渐被广泛接受(更多细节,请参阅条目J/ψ介子)。

虽然下夸克很常见,但下夸克的裸质量尚未被准确测定,应该是在4.5与5.3MeV/2之间。格点QCD(英语:Lattice QCD)方法所预测的数值更为精确:7000479000000000000♠4.79±0.16 MeV/2。

在介子(由一个夸克与一个反夸克组成的粒子)或重子(由三个夸克组成的粒子)里,夸克的有效质量会变得比较大,这都归因于夸克与夸克之间的胶子场所产生的结合能(英语:Quantum chromodynamics binding energy)。例如,在质子里,下夸克的有效质量约为7002330000000000000♠330 MeV/2。由于下夸克的裸质量很小,它不能直接地被计算出来,因为必须将相对论效应纳入考量。胶子场所媒介的强作用力之作用下,夸克的移动速度约为光速的99.995%,相应的洛伦兹因子约为100,所以,所有夸克的静质量总和仅为质子或中子质量的1%。

相关

  • 陆奥宗光陆奥宗光(1844年8月20日-1897年8月24日)是日本明治时代的政治家和外交官。有剃刀大臣(カミソリ大臣)的外号,正二位・勲一等・伯爵。家纹是仙台牡丹。陆奥生于纪州和歌山藩,原名“阳
  • 使者古罗马政府与政治 系列条目罗马共和国前509年–前27年 罗马帝国前27年–1453年元首制西罗马帝国君主制东罗马帝国王政时代宪政(英语:Constitution of the Roman Kingdom) 共和
  • 正回授正反馈(英语:positive feedback),是反馈的一种。是指一系统的输出影响到输入,使得输出变动后会影响到输入,造成输出变动持续加大的情形;同理,如果输出变动持续减少,就称为负反馈。简
  • TrkTrk受体(英语:Trk receptors)是一个可调节哺乳动物神经系统突触的强度与可塑性的受体酪氨酸激酶家族。Trk受体的激活通过多种信号通路影响神经元的存活和分化,同时也显著影响神
  • 御成败式目御成败式目(日语:ごせいばいしきもく)是日本镰仓时代于贞永元年8月10日(1232年8月27日)由执权北条泰时制定的武士政权法律,因而又称作贞永式目。贞永式目的名称为后世添加,正式名称
  • 罗伯托·阿泽维多罗伯托·阿泽维多(葡萄牙语:Roberto Azevêdo,葡萄牙语发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unico
  • 谢司起义美国谢司起义(英文:Shays' Rebellion)或译为谢司暴动,是美国马萨诸塞州中西部地区在1786年—1787年发生的一场起义。因为起义领导者是丹尼尔·谢司,是前美国独立战争军官,因此这场
  • 大理石峡谷坐标:36°51′49″N 111°35′25″W / 36.863622°N 111.590152°W / 36.863622; -111.590152大理石峡谷(英语:Marble Canyon)是美国亚利桑那州北部科罗拉多河流经的一个峡谷,从L
  • 奥得河-尼斯河线奥得河—尼斯河线(德语:Oder-Neiße-Grenze;波兰语:Granica na Odrze i Nysie Łużyckiej;英语:Oder-Neisse line) 是德国与波兰的边界。界线主要包含奥得河与尼萨河流域,但又包括
  • 世界童军运动组织世界童军运动组织(英语:World Organization of the Scout Movement, WOSM,/wʊzm/)为全球最大的国际童军活动组织,总共有168个会员。这些会员为经认证的国家童军组织,共辖有4,000