奇夸克

默里·盖尔曼等发现的基本粒子

奇 夸克 (Strange quark)是 基本粒子 的一种,是第三轻的夸克,只有 上夸克 与 下夸克 比它轻 。在很多种 强子 里,都可以找到奇夸克,例如,K 介子 (K)、D介子(Ds)、Σ粒子(Σ)等等 奇异粒子 。

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。然而,有些粒子的平均寿命比其它粒子长久很多,通过 强相互作用 衰变 的粒子的平均寿命大约为 秒,而通过弱相互作用衰变的粒子却可以有约 秒。在研究这些衰变时, 默里·盖尔曼 (1953年)与西岛和彦(1955年)发展出奇异性的概念来解释为什么长寿命粒子的平均寿命比其它粒子长久很多。他们对于奇异衰变的研究导致 盖尔曼- 西岛 关系的发现。

物理学者起初并不清楚它们彼此之间的关系。1961年,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 味对称性将强子组织为 同位旋 多重态。1964年, 盖尔曼 与 乔治·茨威格 各自独立地提出 夸克模型 ,才将同位旋与奇异性背后的物理根据解释清楚。在那时,夸克模型只涉及到 上夸克 、 下夸克 与奇夸克。上夸克与下夸克是同位旋的载子,而奇夸克则是奇异性的载子。虽然 夸克 模型解释了八重道,并没有任何实验证实夸克的存在,直到 1968年才在斯坦福直线加速器中心找到夸克的踪迹。深度 非弹性碰撞 实验揭示, 质子 具有磁结构,质子是由三个更基础的粒子组成,因此证实了夸克模型。

刚开始,人们并不情愿辨识这三个基础粒子为夸克,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 介子 ,人称“ 德国十一月革命 ”)。

夸克模型

在 粒子物理学 上, 夸克 模型 ( 英语 :Quark Model)是一种根据 强子 内价夸克种类的强子分类方案,而价夸克就是强子内的夸克和反夸克,它们是强子 量子数 的源头。夸克是“ 味对称”或 八重道 的基础,这个分类方案成功将1950至60年代所发现的的大量较轻的强子妥当编组。它在1960年代后期得到了实验确认,至今仍是一套既正确又有效的分类法。 夸克模型 在1964年分别由 默里·盖尔曼 和 乔治·茨威格 独立提出(另见)。时至今日,夸克模型已被标准模型所吸收,并成为了它的一部分,标准模型指的是已确立的 强相互作用 和 弱电 相互作用的 量子场论 。

强子 并不“基本”,并可被视为“价 夸克 ”及其反夸克的 束缚态 ,而“价夸克”及其反夸克就是强子 量子数 的源头。这些量子数是识别强子的标签,可分为两种。一种从 亨利·庞加莱 对称而来,其中J、P和C分别代表总 角动量 、 宇称 和 电荷共轭对称 。

参阅

•  夸克模型

•  奇异物质

•  奇异夸克团

• 奇异星

参考资料

  1. 科学家“称”出了三个最轻夸克的质量 中国科学院 2024-04-16