夸克(Charm quark)屬于基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型中的六類夸克(上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、頂夸克、底夸克)之一,符號(hào)為c。其反粒子稱為反粲夸克。
主要介紹
粲夸克(Charm quark)反粒子稱為 反粲夸克。
粲夸克在夸克里第三重,質(zhì)量為1.25GeV左右(比質(zhì)子稍微重一點(diǎn)),電荷為(2/3)e,自旋1/2。粲夸克是由在1970年由格拉肖和李爾普羅斯和盧西恩·梅安尼預(yù)測(cè),而粲夸克和它的反粒子可以構(gòu)成J/ψ介子,J/ψ介子在1974年由布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的丁肇中和斯坦福線形加速器中心的伯頓·里克特分別獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。這在粒子物理歷史上稱為“十一月革命”。
基本粒子
在粒子物理學(xué)中,基本粒子是組成物質(zhì)最基本的單位。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)未知,所以也無(wú)法確認(rèn)是否由其它更基本的粒子所組成。隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展,人類對(duì)物質(zhì)構(gòu)成的認(rèn)知逐漸深入,因此基本粒子的定義隨時(shí)間也有所變化。目前在標(biāo)準(zhǔn)模型理論的架構(gòu)下,已知的基本粒子可以分為費(fèi)米子(包含夸克和輕子)以及玻色子(包含規(guī)范玻色子和希格斯粒子)。由兩個(gè)或更多基本粒子所組成的則稱作復(fù)合粒子。
我們?nèi)粘I钪械奈镔|(zhì)由原子所組成。過(guò)去原子被認(rèn)為是基本粒子,原子(atom)這個(gè)詞來(lái)自希臘語(yǔ)中“不可切分的”。直到約1910年以前,原子的存在與否仍存在爭(zhēng)議,一些物理學(xué)家認(rèn)為物質(zhì)是由能量所組成,而分子不過(guò)是數(shù)學(xué)上的一種猜想。之后,原子核被發(fā)現(xiàn)是由質(zhì)子和中子所構(gòu)成。20世紀(jì)前、中期的基本粒子是指質(zhì)子、中子、電子、光子和各種介子,這是當(dāng)時(shí)人類所能探測(cè)的最小粒子。隨著實(shí)驗(yàn)和量子場(chǎng)論的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子、介子發(fā)現(xiàn)是由更基本的夸克和膠子所組成。同時(shí)人類也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了性質(zhì)和電子類似的一系列輕子,還有性質(zhì)和光子、膠子類似的一系列規(guī)范玻色子。這些是現(xiàn)代的物理學(xué)所理解的基本粒子。
次原子粒子
J/ψ介子是一種次原子粒子,屬于介子,由一枚粲夸克和一枚反粲夸克組成。它是由粲夸克和反粲夸克組成的次原子粒子當(dāng)中第一個(gè)激發(fā)態(tài)。它的質(zhì)量為3096.9兆電子伏特/c2,平均壽命為7.2*10秒。
兩個(gè)互相之間獨(dú)立的研究組分別首次發(fā)現(xiàn)了J/ψ介子推。其中一個(gè)組是伯頓·里克特領(lǐng)導(dǎo)的史丹佛直線加速器中心,另一個(gè)組是麻省理工學(xué)院丁肇中領(lǐng)導(dǎo)的布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。他們得知彼此發(fā)現(xiàn)了同一粒子,并同時(shí)于1974年11月11日發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)后粒子物理學(xué)發(fā)生了巨大的改變,這個(gè)改變有時(shí)也被稱為“十一月革命”。1976年,里克特和丁肇中因?yàn)檫@個(gè)發(fā)現(xiàn)分享諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
粒子物理學(xué)
粒子物理學(xué)是研究組成物質(zhì)和射線的基本粒子以及它們之間相互作用的一個(gè)物理學(xué)分支。由于許多基本粒子在大自然的一般條件下不存在或不單獨(dú)出現(xiàn),物理學(xué)家只有使用粒子加速器在高能相撞的條件下才能生產(chǎn)和研究它們,因此粒子物理學(xué)也被稱為 高能物理學(xué)。
新發(fā)現(xiàn)
2022年7月9日,舉行的第41屆國(guó)際高能物理大會(huì)上,歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)的緊湊介子線圈(CMS)合作組報(bào)告,他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可能由4個(gè)粲夸克組成的奇特粒子家族。
參考資料 >
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)CMS合作組發(fā)現(xiàn)新的四夸克粒子家族.大河網(wǎng).2022-07-11