下夸克

下 夸克 是 基本粒子 之一，下夸克是质量第二小的夸克，只比上夸克的质量大。

简介

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。和所有夸克一样，下夸克是一种 费米子 ， 自旋 为12，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。

历史

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 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 理查德·费曼 的部分子模型。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 ）。

质量

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/ c 之间。格点QCD方法所预测的数值更为精确：4.79±0.16MeV/ c 。

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 。例如，在 质子 里，下夸克的有效质量约为330MeV/ c 。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 亨德里克·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%。

参阅

•  上夸克

•  同位旋

•  夸克模型