登陆注册
7418900000030

第30章 夸克揭密

我国古代哲学家庄子说:“一尺之棰,日取其半,万事不竭。”指出了物质的无限可分性。但是,人们对物质的无限可分性,是逐步认识到的,夸克模式的提出,就是人的这一认识的深化。

在人们开始认识物质世界的时候,就提出了各种各样的说法。古希腊的一些哲学家认为,世上各种各样的物质,都是由一些永远不变,不可再分的基本单位构成,他们把这种基本单位叫原子。直到16世纪后半叶才由物理学家证实了原子的存在。后来意大利科学家阿伏伽德罗又提出了分子学说,补充了道尔顿的原子论。由此人们便形成了这样一种思维模式:物质由分子组成,分子由原子组成,原子不能再分。

到19世纪末,原子不可分的模式受到了冲击,美国科学家汤姆逊发现了比原子小得多的粒子——电子。接着科学家们查明,原子中心有一个很小的原子核,有些电子围着原子核运转。到20世纪30年代,人们又发现了原子是由质子和中子组成的。质子带正电,中子是电中性,二者比电子重1800多倍。后来在宇宙线中又发现了电子的反粒子——正电子,同电子一样重,但带正电。后来人们又发现,电磁波和光也是由叫光子的粒子组成。这样,人们就发现了比原子更深入的一个新层次——属质子、中子、电子一个层次的正电子、中微子、μ子、τ子等。人们以为发现了构成物质世界的最基本单位,因此就称为基本粒子,认为他们是组成各种物质的永远不变、不可再分的基本单位。

可是后来人们发现的一些现象说明,基本粒子并不“基本”,在强子内部,还应有更小、更基本的东西。

对此,日本物理学家坂田昌一于1956年提出了著名的坂田模型,认为强子是由质子、中子、Λ超子等三种基础粒子及其反粒子组成。到了1964年,美国物理学家盖尔曼改进了坂田模型,保留了三种“基础粒子”,但不是质子、中子和Λ超子,而是由某种未知的、具有一定对称性的东西——夸克组成。

为什么叫夸克呢?说来夸克的命名还有一个有趣的故事。在英国小说家詹姆斯·乔埃斯的小说《劳尼根斯彻夜祭》中,有这样几句诗:

“夸克……夸克……夸克,”

三五海鸟把脖子伸直,

一齐冲着绅士马克。

除了三声“夸克”,

马克一无所得:

除了冀求的目标,

全部都归马克。

至高无上的天帝,

把身子躲在云里,

窥视下界,

不由得连连叹息,

马克先生啊,可笑可怜:

黑暗中拼命呼唤着——“我的衬衣,衬衣,”

为寻找那条沾满污泥的长裤,

蹒跚在公园深处,一步一跌。

小说描绘了劳恩先生的生活情况。他有时以马克先生的面目出现,夸克指海鸟的鸣叫声,又指马克的三个儿子,而马克又时时通过儿子的行为来表现自己。盖尔曼设想在一个质子里包含着3个未知粒子,便随意地给他取名为“夸克”。我国则习惯把“夸克”叫“层子”,意为是比电子、质子、中子这些基本粒子更下层的粒子。

盖尔曼的夸克模式指出,这种粒子的最大特点是带分数电荷,并设想可能存在三种夸克——质子夸克、中子夸克和奇异夸克。到1974至1976年间,有人又把夸克家族增加到6个,即粲夸克、上夸克、下夸克。

既然夸克存在,那它在哪里呢!有人认为夸克像蹲监狱一样,被关在强子里面。强子就像一个口袋,夸克被关在里面,它可以在口袋里自由运动,但不允许离开口袋,要想把夸克从口袋里弄出来,必须提供极大的能量,但在目前还办不到。

尽管夸克还处在假设阶段,有些物理学家又开始考虑比夸克更下一层的粒子了。欧洲核子研究中心的德·罗杰拉已经为组成夸克的粒子起名为“格里克”。后来,人们提出了五花八门的亚夸克模型,起了各种各样的名称,如亚夸克、前夸克、前子或初子,还有叫奎斯、阿尔法的。1974年,美国物理学家帕堤和萨拉姆提出了这样的亚夸克模型:i味子:p、n、λ、x,自旋S=12;ii色子:r、y、g、l,自旋s=0。它们可构成夸克ur=(pr)、uy=(py)、ug=(pg)等。还有构成轻子:e=(nl)、yu=(xl)、μ(λl)等等。1977年,日本东京大学核物理研究所寺泽英纯教授,在以上模型基础上,又提出了一种新的模型:夸克=味子十色子十代子,这些味子、色子和代子,均是自旋为的亚夸克。不管提出的模型有多么不同,但都认为夸克还有下一个层次,所以,我国把亚夸克又称“亚层子”。

到底夸克是个什么面貌?亚夸克是否真的存在?这些都还没有结论,正期待着人们去揭示它。

同类推荐
  • 医学破译密码(科学探索的真相)

    医学破译密码(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 世界珍稀动植物博览

    世界珍稀动植物博览

    本书着重选取了一些濒临灭绝的珍稀动植物,从可爱的树袋熊到英武的白头海雕,从国宝级的大熊猫到被誉为“活化石”的扬子鳄,从食肉的猪笼草到结面包的猴面包树,从美丽的银杏树到魁梧的红杉……
  • 战机大观

    战机大观

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。
  • 动物世界大百科

    动物世界大百科

    无论是浩瀚的宇宙、神奇的自然界,还是我们人类自身的生活,都充满了种种奇妙而有趣的现象。《中国学生成长知识丛书》共分为十五册,分别介绍了“ 宇宙”“动物”“植物”“人类”“科学”等内容,引导青少年不断地去探索我们生活的这个世界。
  • 医疗革命(青少年科谱知识丛书)

    医疗革命(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
热门推荐
  • 头号宠婚:老公觅爱777天

    头号宠婚:老公觅爱777天

    18岁的小萝莉古灵精怪,从小在尼姑庵长大,生日这天还俗下山,遇到霸道总裁,彼此的人生都被颠覆了。他不满家人将小萝莉安排为他的贴身助理,一开始他是抗拒的,但在相处中渐生情愫。他是高冷与火热并存的男神,宠着她教导着她,迷离灯影下的身影,他投入的感情有几分?在她以为幸福来临时,他却消失不见,几年后回来,她身边已经有了一个酷似他的小萌娃。“你是我老爸?”“嗯。”“可我麻麻说,我老爸早就上天了。”他怒,将她和孩子抓回去,他要让这个女人知道,他真的会是她的天。【主角不傻不渣身心干净,1V1】
  • 修罗驾到:神秘狂妻

    修罗驾到:神秘狂妻

    时间的错误,历史的过客。逆着尘世繁华,行走在碧落黄泉,这就是她孤独的人生。她,是华夏大陆络星学府名副其实的第一,其貌不扬却是身负诡异,奇特的眼眸倒映不出任何事物,一片虚无。他,是第一上界的第一存在,却因为被奸人所迫,强行破开空间来到东方宇宙至偏处,从此,一切纠缠,再不能避免。“你跟着我做什么?”她怒,这男的到底是想怎么样!他邪魅一笑,将爱人搂入怀中,“娘子,吃干抹净之后就不认人了?”
  • 首席大人,宝贝不认你

    首席大人,宝贝不认你

    一场车祸、一个谎言、两个破碎的家庭……他,带着如海深的仇恨,建造了属于自己的金融帝国。她,怀着登上林肯中心的巨大梦想在温室中幸福成长。一次偶然的相遇,命运的齿轮开始转动……血海深仇、挚爱迷情到底该如何选择。与此同时,一个巨大的阴谋开始酝酿,慢慢笼罩两人,经历生死的两人是否能战胜心中阴霾?
  • 末世之丧尸皇的回归

    末世之丧尸皇的回归

    末世到来,世界崩坏,危险种和丧尸们在人类的家园肆虐,这里是强者的世界,拥有力量就拥有一切!
  • 你曾来过我心上

    你曾来过我心上

    他与她的第一次相会在学校的小卖部中,他们互相留下深刻的印象!再次相逢时,是一次生日宴会了,这一次,他们小心翼翼的靠近彼此……阳光帅气的他,几乎所有的同学都围着他转,可是,他却有着万分孤独的灵魂……她,单纯可爱,却是个废柴,就连打扮自己,都显得十分拙劣。这样的她却一点点吸引着他的目光!“我是不是就是一个替身?”她喜欢他,忍不住的强烈的喜欢上了优秀的他,只是,他的过去紧紧扼着她的喉咙,让她痛得无法呼吸。“你不是,你不是!”他抓着她的手轻轻摇晃,心痛地看着她的眼泪划过脸颊。他的心在呐喊,我喜欢的是你啊!--情节虚构,请勿模仿
  • 梦魇随风

    梦魇随风

    作品为空白,已经下架了,大家不要在关注了,多看看其他人的作品吧。
  • 屠神魔道

    屠神魔道

    在这个信仰神,崇拜神,被神眷顾的大陆上。一个被抛弃的少年,带着不详与死亡的剑,怀着对神的憎恨踏上了屠神之路。孤单一人面对这个信仰神的世界,他能否找到自己的伙伴,能否改变这个信仰神的世界,他能否违背命运的安排成功屠神……
  • 开元逐天

    开元逐天

    云楼对于玄功无师自通,由于意外成就巨龙之体、凤凰一族的涅槃之身。为友情、爱情赴汤蹈火,一步步迈上掌控一切的道路。
  • 电影世界抽奖系统

    电影世界抽奖系统

    一部手机,连通万千世界,江一帆,一个普通上班族,得到它之后,从此走上了逆袭之路
  • 超级投机者

    超级投机者

    华夏股神林友柏遭未婚妻及合伙人联合陷害,在一次世纪金融大战中输光所有身家,被迫跳楼身亡。意外重生后,从零开始的他发誓要夺回家产,让背叛他的人付出代价!于是一场超级投机开始了。林友柏:没有异能、不会法术不要紧,我从来更相信大脑。只要有欲望、恐惧和贪婪的地方,便有我的投机的土壤。友情提示1:主角不修炼不升级不异能不金手指,纯都市商战文,不喜勿入!友情提示2:并非股市文,也非技术文,K线图什么的,本书中都是浮云(作者要有那本事直接去买股票了)。友情提示3:本书中所有人物、国家、市场及投机家均为虚构,请勿对号入座