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宇宙里最小的東西為什麼有誇克

發布時間: 2022-06-07 20:05:19

① 微觀宇宙中最小的是什麼,科學家有怎樣的答案

我們的宇宙總是充滿著神奇的變化,因為宇宙沒有停止的跡象,一直在不斷地擴張,沒有人知道宇宙將會擴張到什麼程度,更沒有知道宇宙將會怎麼樣發展下去。

所以科學家想要解開這些謎,就必須不斷地進行研究,特別是量子力學進入科學家視線以後,微觀宇宙的重要性就被大家所重視,因為微觀宇宙和大家認識的宇宙完全不一樣,所以我們研究微觀宇宙就是為了更好的理解我們所處的宇宙。


科學之中充滿了神奇的變化,所以我們才能夠領略到科學的美妙,通過美女小倩給大家的解說,相信大家初步的了解到微觀宇宙最小物質是什麼,但是弦理論不僅僅能用在微觀宇宙,他已經和宏觀宇宙相互聯系,所以弦理論到底是不是一個科學的正確理論,依舊需要科學家不斷的間研究,給出一個充分的證明。

② 最小的粒子誇克是什麼

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誇克。

「我認為最簡單的說法是,誇克是物質的基本組成部分,構成了我們周圍的一切,」理論物理學家傑弗里·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,誇克似乎不能再繼續分割為更小的結構。誇克是如此之小,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,誇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。

1964年首次提出

最早在1964年,加州理工學院的理論物理學家默里·蓋爾曼(Murray Gell-Mann)首次提出了誇克模型。他是發展粒子物理學標准模型的關鍵人物之一,也是1969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誇克。

「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,或許將回答關於誇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設備。」

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

③ 誇克是什麼:宇宙最小粒子

據了解,誇克(Quark),基本粒子理論中的組成粒子。它是1964年美國物理學家默里·蓋爾曼和G·茨威格各自獨立提出的理論。誇克有著多種不同的內在特性,包括電荷、色荷、自旋及質量等。在標准模型中,誇克是唯一一種能經受全部四種基本相互作用的基本粒子,基本相互作用有時會被稱為「基本力」(電磁、引力、強相互作用及弱相互作用)。誇克同時是現時已知唯一一種基本電荷非整數的粒子。誇克每一種味都有一種對應的反粒子,叫反誇克,它跟誇克的不同之處,只在於它的一些特性跟誇克大小一樣但正負不同。

④ 物理學的極限,宇宙中最小的物質究竟是什麼

宇宙中最小的物質是什麼我們並不知道,只能大致知道目前已知最小的物質。畢竟,我們尚未獲得最為根本的物理學理論,關於物質的最基本組成還無法確定。



另外,如果從弦理論的角度來看,基本粒子都是由更小的一維弦組成,其大小就是最小的尺度,即普朗克長度,數量級為10^-35米。由於涉及到最小尺度,導致我們無法直接觀測到一維弦。

⑤ 誇克是不是最小的東西,如果不是,它又是由什麼組成的呢


誇克(英語:quark,又譯「層子」或「虧子」)是一種基本粒子,也是構成物質的基本單元。誇克互相結合,形成一種復合粒子,叫強子,強子中最穩定的是質子和中子,它們是構成原子核的單元。由於一種叫「誇克禁閉」的現象,誇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誇克。就是因為這個原因,我們對誇克的所知大都是來自對強子的觀測。

⑥ 誇克真的存在嗎為什麼

跨克是真的存在的,因為誇克是人類發現的最小的一個分子單位。它是人所研究出來的一個微小粒子,所以說我覺得它是真實存在的,只不過我們身邊看不見摸不著它而已。但是相信總有一天人類會看見它。

⑦ 為什麼科學家把「誇克」稱為一個最小的宇宙

古希臘人最初猜想,宇宙的物質由一些被稱為「原子」的底料構成,他們還猜測原子就是最小的單位,是不可再次分割的。2000多年後的今天,我們還依舊認為它是正確的,屏目前的你可以問一問周圍的人,看看他們心中認為的最基礎物質單元是否還是原子。其實在20世紀30年代初期,科學家們就建立了原子的太陽系模型,他們證明了原子才不是什麼最基本的物質單位,原子有一個被質子和中子包圍的核,在這之外還圍繞著一群旋轉的電子。

到目前為止,科學家已經追溯到了百億億分之一尺度的物質結構。對大眾來說,科學家做的事情不過是尋找更小的粒子,但對科學家自己來說,他們是在尋找一個宇宙,一個最小的宇宙。

⑧ 最小的粒子是誇克還是上帝粒子 為什麼說法不一

上帝粒子(即希格斯玻色子)比誇克小,見下圖:

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為,萬物源於量子比特)

註:位元即比特

⑨ 誇克是什麼東西,它是世界上最小的東西嗎

20世紀60年代,美國物理學家默里·蓋爾曼和G.茨威格各自獨立提出了中子、質子這一類強子是由更基本的單元——誇克(quark)組成的,很多中國物理學家稱其為「層子」。它們具有分數電荷,是電子電量的2/3或-1/3倍,自旋為1/2。「誇克」一詞是由默里·蓋爾曼改編自詹姆斯·喬伊斯的小說《芬尼根徹夜祭》(Finnegan's Wake)中的詩句。最初解釋強相互作用粒子的理論需要三種誇克,叫做誇克的三種味,它們分別是上誇克(up,u)、下誇克(down,d)和奇異誇克 (strange,s)。1974年發現了J/ψ粒子,要求引入第四種誇克粲誇克(魅誇克)(charm,c)。1977年發現了Υ粒子,要求引入第五種誇克底誇克(bottom,b)。1994年發現第六種誇克頂誇克(top,t),人們相信這是最後一種誇克。

誇克理論認為,所有的重子都是由三個誇克組成的,反重子則是由三個相應的反誇克組成的。比如質子(uud),中子(udd)。誇克理論還預言了存在一種由三個奇異誇克組成的粒子(sss),這種粒子於1964年在氫氣泡室中觀測到,叫做負ω粒子。

誇克按其特性分為三代,如下表所示:

符號 中文名稱 英文名稱 電荷(e) 質量(GeV/c^2)
u 上誇克 up +2/3 0.004
d 下誇克 down -1/3 0.008
c 粲(魅)誇克 charm +2/3 1.5
s 奇異誇克 strange -1/3 0.15
t 頂誇克 top +2/3 176
b 底誇克 bottom -1/3 4.7

在量子色動力學中,誇克除了具有「味」的特性外,還具有三種「色」的特性,分別是紅、綠和藍。這里「色」並非指誇克真的具有顏色,而是借「色」這一詞形象地比喻誇克本身的一種物理屬性。量子色動力學認為,一般物質是沒有「色」的,組成重子的三種誇克的「顏色」分別為紅、綠和藍,因此疊加在一起就成了無色的。因此計入6種味和3種色的屬性,共有18種誇克,另有它們對應的18種反誇克。

誇克理論還認為,介子是由同色的一個誇克和一個反誇克組成的束縛態。例如,日本物理學家湯川秀樹預言的[[π+介子]]是由一個上誇克和一個反下誇克組成的,π-介子則是由一個反上誇克和一個下誇克組成的,它們都是無色的。

除頂誇克外的五種誇克已經通過實驗發現它們的存在,華裔科學家丁肇中便因發現粲誇克而獲諾貝爾物理學獎。近十年來高能粒子物理學家的主攻方向之一是頂誇克 (t)。

至於1994年最新發現的第六種「頂誇克」,相信是最後一種,它的發現令科學家得出有關誇克子的完整圖像,有助研究在宇宙大爆炸之初少於一秒之內宇宙如何演化,因為大爆炸最初產生的高熱,會產生頂誇粒子。

研究顯示,有些恆星在演化末期可能會變成「誇剋星」。當星體抵受不住自身的萬有引力不斷收縮時,密度大增會把誇克擠出來,最終一個太陽大小的星體可能會萎縮到只有七、八公里那麼大,但仍會發光。

誇克理論認為,誇克都是被囚禁在粒子內部的,不存在單獨的誇克。一些人據此提出反對意見,認為誇克不是真實存在的。然而誇克理論做出的幾乎所有預言都與實驗測量符合的很好,因此大部分研究者相信誇克理論是正確的。

1997年,俄國物理學家戴阿科諾夫等人預測,存在一種由五個誇克組成的粒子,質量比氫原子大50%。2001年,日本物理學家在SP環-8加速器上用伽馬射線轟擊一片塑料時,發現了五誇克粒子存在的證據。隨後得到了美國托馬斯·傑裴遜國家加速器實驗室和莫斯科理論和實驗物理研究所的物理學家們的證實。這種五誇克粒子是由2個上誇克、2個下誇克和一個反奇異誇克組成的,它並不違背粒子物理的標准模型。這是第一次發現多於3個誇克組成的粒子。研究人員認為,這種粒子可能僅是「五誇克」粒子家族中第一個被發現的成員,還有可能存在由4個或6個誇克組成的粒子。

⑩ 科學界憑什麼認為最小粒子是誇克,誇克是由什麼東西組成,既然宇宙可以無限大,那麼應該存在無限小啊

其實宇宙和誇克是一樣大的
我們生活在宇宙之中,同樣,我們不也是生活在誇克之中嗎?
真正的宇宙只有課本上規定的誇克那麼小,而誇克,卻有宇宙之大

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