據美國物理學家組織網5月4日(北(běi)京時間(jiān))報道,美國科學家以超細微的(de)誤差幅度成功計算出了(le)三(sān)個最(zuì)輕的(de)誇克??上誇克、下誇克和奇異誇克的質量。此項研究將誇克質量的誤差幅度從10?20倍降(jiàng)低到了百分之幾。相關研究發表在最新一期《物(wù)理評論(lùn)快(kuài)報》上。
有科學(xué)家認為,所(suǒ)有的亞原子粒子都由三個誇克(kè)組成,誇克是組(zǔ)成質子和中(zhōng)子的基本粒子。質子由兩個上誇克和一個下誇克組成;中(zhōng)子由兩個下誇克和一個上誇克組成。誇克本身“體(tǐ)態輕盈”,非常難以“捉摸”。
100多年(nián)前,科學家就(jiù)知(zhī)道了質子的質量,但是要獲取質子內的(de)單個(gè)誇克的質量一直是困擾科學界的一個難(nán)題。誇(kuā)克存在於與其他誇克、反誇克以及膠(jiāo)子(一種理論上假設的無質量的(de)粒子)等粒子(zǐ)組(zǔ)成的“誇克湯”中,經由強作用力混雜在一(yī)起,由於它們之間的作用(yòng)力太過強大,以至於(yú)科學家很難將誇克隔(gé)離開來單獨研究。
美國(guó)康奈爾大學文理學院院長彼得?勒佩吉解釋說,為了(le)確定誇(kuā)克的質(zhì)量,首先必(bì)須充分了解它們之間的強作用力。研究人員利用大型(xíng)超級計算機來解(jiě)決這個問題。超級(jí)計算機使科學家得(dé)以模擬質子等基本粒子中的誇克和膠子的“言行舉止”。
勒佩吉表示,誇克之間的質量(liàng)差異大得驚人。最(zuì)輕的是上誇克,其質量隻有(yǒu)一個質子(zǐ)的1/470;最重的是頂誇克(kè),其質量是質子的180倍,與整個鉛原子的質量差不多。
勒佩吉研究團隊最終成功計算(suàn)出了三個最輕的也因而最難捉摸的誇克的(de)質量。上誇克的質量約為2兆電子(zǐ)伏(MeV,能量單(dān)位);下誇克的(de)質量(liàng)約為4.8兆電子伏;奇異誇克的質量約為92兆電子伏。
勒佩吉(jí)稱,它們的質量為什麽(me)會(huì)有如此大的差別,目前依然是理論物理學麵臨(lín)的巨大難題之一。事實上(shàng),連誇克為什麽有質量也還是個未解(jiě)之謎(mí),或許歐洲大(dà)型強子對撞機(LHC)可以告訴人們答案。
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更多>2018-10-12