質子與夸克是什麼關係?

皇甫毛毛丶


這個問題如果想簡單回答的話,非常簡單直接就:質子是由夸克構成的!

但是這樣太沒科普性,所以我們不妨好好說下夸克。

夸克

夸克這一詞來源於詹姆斯·喬伊斯小說《芬尼根守靈夜》,其因為其中有一句“向麥克老人三呼夸克(Three quarks for Muster Mark)”,因此也推測其代表一個質子有三個夸克。


其實夸克模型在60年代就已經開始浮現,當然人們無法解釋強子的相關性質,夸克逐漸被人發現。目前我們總共發現了六種夸克也稱為六味,通常我們按質量大小稱其為u , d , s , c , b , t,也可分別用中文稱為上,下,奇,粲,頂,底。其中這六種夸克也可分為三代,一代是上下夸克,第二代是奇異夸克和桀夸克,第三代是底夸克和頂夸克。

需要注意的是在宇宙中上和下夸克是最常見的,因為它們很穩定,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。因此質子和中子都是由上,下夸克構成。


質子和夸克的關係

雖然我們知道夸克這種粒子但是實際上我們並不能直接觀測到夸克。那我們是如何瞭解夸克的呢?

我們都知道強子這個概念,其中質子和中子就是最穩定的強子,由於一種叫“夸克禁閉”的現象,夸克不能夠直接被觀測到,或是被分離出來,只能夠在強子裡面找到。所以基於這個原因,我們對夸克的所知大都是間接的來自對強子的觀測。


當然雖然我們常說強子由幾個夸克構成,但實際上由於形成色單態的強相互作用過於強大,強子中的夸克被束縛在極小的範圍內。在如此小的範圍內,量子漲落效應明顯,這三個夸克會不停從真空中扯出許多正反夸克對,它們不斷產生湮滅。也就是說強子中並不只有三個或兩個夸克,而是還有許許多多稱為海夸克的幽靈組成。


是不是腦袋疼?😂😂


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