夸克之下有小的粒子吗（关于物理界的小个子）

人类在微观世界的进步是有目共睹的，从分子，原子，再到原子核，电子，夸克，人类无时无刻不在探索者微观世界的极限，即使他们知道这个极限似乎没有极限。今天我们来说是目前人类发现的瓶颈，也就是物理界的“小不点”----夸克！

夸克是一种参与强相互作用的基本粒子，也是构成物质的基本单元，它是一种不仅看不见，而且几乎无法测量的粒子。这些微小的粒子是亚原子粒子强子的基础。在粒子物理的标准模型中，夸克是唯一一种能经受全部四种基本相互作用力的基本粒子，这四种基本相互作用力分别是电磁力、引力、强相互作用力及弱相互作用力。而且夸克也是现在已知唯一一种基本电荷为非整数的粒子。但是对于夸克，你真的了解吗？今天，我们来聊聊夸克的五大真相，也是事实！

夸克其实有六种“味”

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我们知道夸克是构成物质的基本单元，至少到目前为止是这样的。但是其实夸克有六种类型，科学家亲切地称它们为“味”。这六种不同的“味”分别是上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）、底（b）及顶（t），这六者最大的区别在于它们的质量，六者中，上下夸克的质量是最低的，因为它们一般是由较重的夸克经过粒子衰变而成的，因此它们质量最低也最常见，同时也最稳定。另外四个就不一样了，它们只能由高能粒子的碰撞产生并很快衰变，比如宇宙射线及粒子加速器等，并且它们之间也会相互转换，但是只能通过通过弱相互作用转换。

第一个夸克与它的反粒子其实就出现在宇宙大爆炸之后不久

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我们知道宇宙的年龄大约是137亿年，也就是宇宙大爆炸之后。但是就在宇宙形成后约10^ - 12秒，第一个夸克就出现了，同时它的反粒子也随之出现了！其实夸克的每一种味都有一种对应的反粒子，叫反夸克，常见的反夸克包括反上夸克、反下夸克、反粲夸克、反奇夸克、反顶夸克与反底夸克六种。它们跟正夸克的不同之处只在于它的一些特性跟夸克大小一样但符号不同，简单来说就是绝对值相同，自旋相反（夸克1/2自旋）。

难以甚至无法测量

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来自乔治亚州立大学的一项研究指出，夸克无法测量，因为所需的能量会产生一种反物质当量(即反夸克)，然后才能被单独观察到。夸克的质量最好由一些技术来决定，比如使用超级计算机来模拟夸克和胶子之间的相互作用，胶子是把夸克粘合在一起的粒子。由于夸克不能够直接被观测到，或是被分离出来，只能够在强子里面找到。基于这个原因，我们对夸克的所知大都是间接的来自对强子的观测。

夸克首次在原子加速器中被证明

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1967年至1973年期间，科学家利用当时最先进的二公里电子直线加速器----斯坦福线性加速器，就电子对质子和中子的深度非弹性散射方面做了一系列开创性的实验，斯坦福直线加速器中心所做的实验就像卢瑟福由于大量α粒子的大角度散射现象的观察，预言原子中有核存在一样，斯坦福直线加速器中心发现了前所未有的大量电子的大角度散射现象，证实核子结构中有点状组分，换句话说，夸克被证明了！

夸克的名字来源于小说

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夸克为什么叫夸克（quark）呢？其实夸克的名字有个很有意思的来源，夸克一词是美国物理学家盖尔曼取自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根的守灵夜》的词句“向麦克老人三呼夸克（Three quarks for Muster Mark）”中一个词“quark”。其实这和他的研究或许有所关系，因为盖尔曼发现了质子和中子是由三个夸克组成的，并因此获得了诺贝尔物理学奖。不过也有人认为盖尔曼是出于对鸟类的喜爱而起了这个名字，因为quark在这本书中蕴含多种意思，包括鸟类等等，因此夸克的名字也算是盖尔曼的点睛之笔了！