什么是“奇异夸克”？奇异星是什么它是怎么产生

本文目录

• 什么是“奇异夸克”
• 奇异星是什么它是怎么产生的
• 夸克一种有几种
• 质子与夸克是什么关系

什么是“奇异夸克”

奇异夸克团 (Strangelet) 是理论中的物质 (hypothetical object)，由上夸克，下夸克和奇异夸克三类夸克组成的物质，若奇异夸克团状态稳定，可产出连锁效应将原子核转变，成温度极高、灰蒙蒙的黏性物质。 宇宙最细小物质的夸克（quark），比原子和质子还细小，至少可分成上夸克、下夸克和奇异夸克三类。由三类夸克组成的物质，叫奇异夸克团，若奇异夸克团状态稳定，可产出连锁效应，将地球上所有原子核转变，令地球变成热气腾腾、灰蒙蒙的黏性物质。LHC可能产生夸克，所以引起疑虑。但CERN科学家强调，LHC温度极高，三种夸克要组成奇异夸克团，等如在热水内凝成冰块，绝无可能。

奇异星是什么它是怎么产生的

首先来说恒星演化到生命后期一般可形成三种致密星：白矮星、中子星、黑洞。这三种目前已经被发现证实，但科学家猜测在中子星和黑洞中间的灰色地带是否可能存在另外一种特殊的致密星-夸克星，问题中的奇异星也就是夸克星。

首先我们来分析一下物质组成，宏观物质微观来看首先是分子结构（金属直接是原子结构），其次分子都是由原子构成。原子内部又包括原子核和核外电子，原子核内包括中子和质子，而中子和质子之内是夸克。中子星的形成是由于在自身足够的塌陷作用力下，密度逐渐变小最终电子被挤压进原子核内和质子结合形成中子。所以中子星内部是一团由中子组成的物质，或者称为中子简并态会形成简并压抵抗引力的塌陷作用，形成稳定的结构。

但是如果外部压力继续增大，好多的中子甚至发生了重叠作用，中子是由一个上夸克两个下夸克组成，这个时候可能会形成夸克简并态，以此抵抗外部压力形成稳定结构。这个时候上夸克和下夸克部分转变成奇异夸克，由上夸克、下夸克、奇异夸克、少量电子共同组成的能量更低更稳定的状态，由这些物质组成的就是奇异星。图：来自NASA左边是中子星，右边是夸克星

所以说奇异星就是位于中子星和黑洞之间的夸克星，由大质量恒星演化到生命后期形成。例如仙后座的超新星爆发最早由中国天文学家在1181年观测到，现在被命名为3C58，这颗脉冲星比较特殊它的表面温度相对于其它中子星很低只有大约百万开尔文。有一种解释就是在这颗中子星的内部可能产生了奇异夸克物质核，由于从上、下夸克变成更重的奇异夸克需要质量补充，这个质量差的来源可能就是中子星自身的燃烧能量没有释放出来，最终变成了质量所以表面温度并没有同年龄段的其他中子星温度高。

当然目前奇异星只是一种假想中的特殊天体，还没有明确的证据证明它们真实存在。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

夸克一种有几种

1964年，盖尔曼提出夸克模型。经逐步完善的夸克模型包括六种夸克：上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克（或称真夸克，直到1995年，才由费米实验室确认找到）、底夸克（或称美夸克）。 1964年，美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——Quark组成的。它们具有分数电荷，是基本电量的2/3或-1/3倍，自旋为1/2。夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王，三声夸克（Three quarks for Muster Mark）”。夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声。他认为，这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法，同时他也指出这只是一个笑话，这是对矫饰的科学语言的反抗。另外，也可能是出于他对鸟类的喜爱。 最初解释强相互作用粒子的理论需要三种夸克，叫做夸克的三种味，它们分别是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇夸克(strange,s)。1974年发现了J/ψ粒子，要求引入第四种夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。1977年发现了Υ粒子，要求引入第五种夸克底夸克(bottom,b)。1994年发现第六种夸克顶夸克(top,t)，人们相信这是最后一种夸克。 夸克理论认为，所有的重子都是由三个夸克组成的，反重子则是由三个相应的反夸克组成的。比如质子(uud)，中子(udd)。夸克理论还预言了存在一种由三个奇异夸克组成的粒子(sss)，这种粒子于1964年在氢气泡室中观测到，叫做负ω粒子。 夸克按其特性分为三代，如下表所示： 符号 中文名称 英文名称 电荷(e) 质量(GeV/c^2) u 上夸克 up +2/3 0.004 d 下夸克 down -1/3 0.008 c 粲夸克 charm +2/3 1.5 s 奇夸克 strange -1/3 0.15 t 顶夸克 top +2/3 176 b 底夸克 bottom -1/3 4.7

质子与夸克是什么关系

这个问题如果想简单回答的话，非常简单直接就:质子是由夸克构成的！

但是这样太没科普性，所以我们不妨好好说下夸克。

夸克

夸克这一词来源于詹姆斯·乔伊斯小说《芬尼根守灵夜》，其因为其中有一句“向麦克老人三呼夸克（Three quarks for Muster Mark）”，因此也推测其代表一个质子有三个夸克。

其实夸克模型在60年代就已经开始浮现，当然人们无法解释强子的相关性质，夸克逐渐被人发现。目前我们总共发现了六种夸克也称为六味，通常我们按质量大小称其为u , d , s , c , b , t，也可分别用中文称为上，下，奇，粲，顶，底。其中这六种夸克也可分为三代，一代是上下夸克，第二代是奇异夸克和桀夸克，第三代是底夸克和顶夸克。

需要注意的是在宇宙中上和下夸克是最常见的，因为它们很稳定，而奇、粲、顶及底则只能经由高能粒子的碰撞产生（例如宇宙射线及粒子加速器）并很快衰变。因此质子和中子都是由上，下夸克构成。

质子和夸克的关系

虽然我们知道夸克这种粒子但是实际上我们并不能直接观测到夸克。那我们是如何了解夸克的呢？

我们都知道强子这个概念，其中质子和中子就是最稳定的强子，由于一种叫“夸克禁闭”的现象，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。所以基于这个原因，我们对夸克的所知大都是间接的来自对强子的观测。
当然虽然我们常说强子由几个夸克构成，但实际上由于形成色单态的强相互作用过于强大，强子中的夸克被束缚在极小的范围内。在如此小的范围内，量子涨落效应明显，这三个夸克会不停从真空中扯出许多正反夸克对，它们不断产生湮灭。也就是说强子中并不只有三个或两个夸克，而是还有许许多多称为海夸克的幽灵组成。

是不是脑袋疼???

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