勵志

勵志人生知識庫

夸克模型

夸克模型是一種用於分類強子的理論框架,它基於強子內部價夸克的種類,其中價夸克是強子內的夸克和反夸克,它們是強子量子數的來源。夸克模型是「SU(3)味對稱」或八重道的基礎,成功地將1950至1960年代發現的許多較輕強子進行了妥善的編組。該模型在1960年代後期得到了實驗確認,至今仍被認為是一種正確且有效的分類法。夸克模型在1964年由默里·蓋爾曼喬治·茨威格獨立提出。夸克模型已被標準模型吸收,成為其組成部分,標準模型是描述強相互作用和弱電相互作用的量子場論。

夸克是一種基本粒子,具有分數電荷,例如+2/3或-1/3。它們不能單獨被觀測到,而是以夸克-反夸克對或三個夸克的形式出現。夸克之間的結合是通過交換膠子實現的。最初,夸克模型僅包含三種夸克:上夸克(up, u)、下夸克(down, d)和奇異夸克(strange, s)。這些夸克及其反粒子足以解釋當時已發現的強相互作用粒子。介子由正反夸克對構成,而重子由三個夸克構成。夸克的電荷如下:

質子:由兩個上夸克和一個下夸克組成,電荷為+1。

中子:由兩個下夸克和一個上夸克組成,電荷為0。

隨著研究的深入,後來發現了更多的夸克類型,包括粲夸克(charm, c)、底夸克(bottom, b)和頂夸克(top, t)。這些新發現的夸克進一步豐富了夸克模型的分類。