登陆注册
10718000000030

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
  • 科学我知道-Why植物

    科学我知道-Why植物

    本书主要讲述的是:植物是如何起源的、陆生植物的历史、植物有哪些分类、植物怎样命名等。
  • 教海点滴

    教海点滴

    本书既是“教学相长”,朝夕磨研的经验总结,也是长期教学实践中开拓创新的追求与探索,分为六辑,内容包括管理初探、教改管窥、《手工艺报》、电教实验、乡土地理等。
  • 探究式科普丛书-新型的纳米技术

    探究式科普丛书-新型的纳米技术

    本书主要介绍了纳米的发现、特点、科技和生活中的应用等。本书是一本关于纳米技术的小百科知识丛书,旨在加强和培养读者纳米方面的科普知识。
  • 人类起源之谜总集

    人类起源之谜总集

    人类有史可查的文明只有5000年。然而近一百多年来的考古,发现了许多史前文明的遗迹,科学家望着这一个个挖出来的“历史”,不禁目瞪口呆:20亿年前的核反应堆;4000年前的电视机;古老图书馆里的科技文献;神话传说竟是史实……所有这一切不能有令我们产生联想,除了现在的人类文明之外,地球上是否还存在过另外的文明?
  • 科学新知丛书-有机物世界漫游

    科学新知丛书-有机物世界漫游

    本书主要介绍物质世界中的有机物,通过有代表性的有机物的认识,了解有机物在人们生活和社会中的巨大作用,全书涉及到人类的衣、食、住、行、健康、环境、工业、军事等各方面。
热门推荐
  • 我还在原来的地方

    我还在原来的地方

    在当今这个什么都有可能是假的社会中,我依然相信有一种情感叫做感动。我相信,只要用感情写出来的作品,一定能感动每一位读者。我不是明星,也不是著名作家.因为我的平凡,所以我也只能写出平凡的作品。相信,只要往下看,您会被一种叫做感动的情感所吸引住
  • 玉笙犹恋碧桃花

    玉笙犹恋碧桃花

    1920年的冬天,蒋碧雯因为在英国的生活难以为继,揣着从同学处借来的两百块,回到了上海。曾经上海滩的赫赫名媛,如今家道中落,先是被堂姐抢走了青梅竹马的未婚夫,自己的未婚夫突然变成了自己的姐夫,堂姐曾经的未婚夫又喜欢上自己……受到伯母的苛责出门找工作,遇到了温文尔雅的国文先生,在他的帮助下,自己成了一名美术教员,然而国文先生却被诬陷为强奸犯……好不容易遇到了一个英俊不凡的报社主笔,可他却是一个革命者……
  • 守望无限

    守望无限

    三国、明末、十字军东征......世界就像一个不停变幻的巨大魔方,充斥着大规模的战争和灾难。即便拥有再强大力量的个体,面对扑面而来的千军万马,面对吞噬一切的“蚀祭”,也显得渺小不堪。这是一个必须要依靠智慧和人心才能生存下去的世界。世界为什么会是这样?潘古醒来了,迎接他的是一个未知的自己,一个待揭晓的世界。当遮盖住这个世界的面纱逐渐揭开,你会发现这是一本完全不同的无限流。亲爱的读者,如您喜欢本书,请收藏,您的轻轻点击是对作者最大的鼓励,拜谢!(据部分读者反映,本书某些内容较重口,心理素质差者慎入。)
  • 剩女诱惑:扑到鲜嫩小男友

    剩女诱惑:扑到鲜嫩小男友

    “马上下车。”某男打开车门,脸色黑得像块铁板。“不下!”某女执拗,满脸愤愤:“你难道是嫌钱少?”某男脸色更黑。某女继续闹腾:“喂,最多八十啊,别太过分啊,我以前最多都不过七十五......”“好啦,我怕你了!一百块一次!”于是,路边上,一个男子站在车外与车内女子讨论“一百块一次”的事儿。往路人望了一眼他们身后的酒店,纷纷了然于心的模样,不禁心疼某男,身价才一百块!暗自讥诮那女的抠门儿。一百元一次,就算去浴足城洗脚也不够啊。某男泪流满面:这不是钱不钱的问题,而是自己一千多万的豪华宾利,竟被她当成了招手即停的出租车!
  • 冰樱若宸

    冰樱若宸

    飞库二组作品,保证完本。谢谢支持。风紫94qq:191898246球球群:冰樱若宸(高95145106。冰樱若宸1群(高263524864。冰樱若宸2群(64681151。冰樱若宸3群(66011885。菡萏初定夏微凉(195050838。时光流过经年伤(195055210。风紫94(162570844。简介:曾有一份记忆在记忆的深处曾有一段过去让过去很痛苦曾有一个恋人使恋人失声哭曾有一半自己使自己迷了路曾有一本小说使小说成感悟_冰樱若宸
  • 诛神之世

    诛神之世

    源之大陆,各大种族和谐地生活在一起。这片大陆上,众神的光辉闪耀,英雄的传说永恒,成为神殿骑士或者英雄学院的学员,是每一个少年人的愿望。然而,当一个灵魂携带着异物,穿破重重时空封印,降临到这个奇异的世界的时候,隐藏在这片和谐背后的东西,一点点地揭开了其神秘的面纱……
  • 赔心总裁的勾心情人

    赔心总裁的勾心情人

    七年前两人被迫分开,七年后重逢,却得知他已经另娶佳人,命运的纠缠,让她从一个正牌女友变成了人人可耻的第三者。当得知他的妻子是自己同父异母的姐妹,她左右摇摆,难道她要再一次放开她的爱情吗?
  • 天才萌宝:庶女娘亲不好惹

    天才萌宝:庶女娘亲不好惹

    大婚之夜,无端被人掳走。归来后,却已非完璧,还有孕在身。一纸休书,她受尽白眼和讽刺,成为了京城人人闻之而不屑的弃妇。然而……两眼一睁,白捡了一个聪明腹黑又天才的萌宝儿子!作为二十一世纪王牌佣兵的她表示,需要吃根辣条静静……眨眼之间懦弱胆小不复,嫡妹下陷害,狠狠反击,皇子羞辱鄙夷,十倍奉还!母子联手,这世上只有她们想要和不想要的东西!扮猪吃老虎,伪善又嚣张,在她面前谁敢猖狂?然而却偏偏有个不怕死的天天在她眼前晃!“龙少辰,你信不信我现在就杀了你?”某男手牵萌宝,笑得一脸狡黠,“娘子若是下得去手,舍得咱们宝贝没有爹,那就……动手吧!”【情节虚构,请勿模仿】
  • 驻京办主任4

    驻京办主任4

    著名作家顾怀远鬼使神差地想写一部与驻京办有关的长篇小说,想通过挖掘东州市驻京办主任丁能通的心灵世界获得第一手素材,出乎意料地拿到了丁能通的日记。通过对丁能通道破天机的日记的触目惊心的解读,顾怀远创作了一部长篇小说《驻京办主任》:主人公丁则成实际上是一个颇具警觉性的驻京办主任,但是由于身处逼良为娼的环境之中,在陷害副主任杨厚德的路上越走越远,最后跌入深渊。这部小说表面上是一个陷害与反陷害的故事,实际上是对现实的滑稽模仿。看似丁则成白作自受的悲剧,却极富喜剧色彩,充满了黑色幽默的魅力。本来丁则成迷恋杨妮儿的美貌,费尽心机想把杨妮儿搞到手,杨妮儿却将计就计,通过美人计一步一步逼丁则成掉进桃色陷阱。
  • 开在三生石上的彼岸花

    开在三生石上的彼岸花

    她叫李叶,她本是一个平凡的女生,可是有一天晚上当她被女子的哭泣声惊醒后,却发现自己身处在一个陌生的地方,同时她的容貌也变了,从此她的人生彻底偏离了原来的轨道。而改变她人生轨道的那个人就是枫,为了他,她从一个简单乐观的傻丫头变成了一个为爱不顾一切的“疯子”。他叫江枫,是江云天夫妇的养子,为了报答他们的养育之恩,他愿意用一生去守护江叶···他和她之间有着怎样的前世今生?“十里长亭霜满天,青丝白发度何年?今生无悔今生错,来世有缘来世迁。笑靥如花堪缱绻,容颜似水怎缠绵?情浓渺恰相思淡,自在蓬山舞复跹”让我们一起陪伴他和她走过《三生石之枫叶》、《三生石之墨璃》和《三生石之辰曦》吧!