您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识

夸克的弦理论是什么？

夸克,粒子,空间夸克的弦理论是什么？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

夸克的弦理论是什么？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

弦理论的解释网上就有，我不喜欢废话，只说说我的理解。

我们所在的空间是三维空间，包含整个宇宙，那么二维空间我们能观察到吗？一维空间呢？目前为止，我们都没有。

大家都知道，平面是由无数根直线组成，空间是由无数个平面组成，也就是说，二维空间是由无数个一维空间组成，三维空间是由无数个二维空间组成。如果把三维空间里面的物质无限细分下去，原子、质子、夸克，那么夸克以下呢？

弦理论归根结底就是说，三维空间的物质分到最后，就出现震动的弦，大家想象一下，一根正在振动的弦，无论振动方向如何，在一个瞬间，一个弯曲的弦就是一个平面，说到这里大家明白了吧，三维空间分到最后，就成为二维空间，那么弦不振动了呢，绝对静止了呢，就成为一根线，成为一维空间。

说到这里，大家应该明白了，弦理论说的就是一维空间的振动产生了二维空间，无数的二维空间产生了三维空间，至于一维空间为什么出现振动，那是因为出现了能量。

再大胆猜想一下，二维空间在三维空间的一般表现就是电磁波，一维空间在三维空间的一般表现就是光。这就是电磁波和光的本质。

回答于 2019-09-11 08:43:50

夸克（英语：quark）是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元。夸克互相结合，形成一种复合粒子，叫强子，强子中最稳定的是质子和中子，它们是构成原子核的单元。

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夸克。因为这个原因，人类对夸克的所知大都是来自对强子的观测。

所有的中子都是由三个夸克组成的，反中子则是由三个相应的反夸克组成的，比如质子，中子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。

夸克有六种“味”，分别是上、下、粲、奇、底及顶。上及下夸克的质量是所有夸克中最低的。较重的夸克会通过一个叫粒子衰变的过程，来迅速地变成上或下夸克。粒子衰变是一个从高质量态变成低质量态的过程。就是因为这个原因，上及下夸克一般来说很稳定，所以它们在宇宙中很常见，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）。

灵遁者量子力学科普书籍《见微知著》电子版在灵遁者淘宝有。

夸克有着多种不同的内在特性，包括电荷、色荷、自旋及质量等。在标准模型中，夸克是唯一一种能经受全部四种基本相互作用的基本粒子，基本相互作用有时会被称为“基本力”（电磁、重力、强相互作用及弱相互作用）。

夸克同时是现时已知唯一一种基本电荷非整数的粒子。通过上面的图，就可以看出这点。

夸克每一种味都有一种对应的反粒子，叫反夸克，在对应的夸克符号上加一横作为标记，例如u代表反上夸克。跟一般反物质一样，反夸克跟对应的夸克有着相同的质量、平均寿命及自旋，但两者的电荷及其他荷的正负则相反。

夸克模型分别由默里·盖尔曼与乔治·茨威格于1964年独立地提出。引入夸克这一概念，是为了能更好地整理各种强子，而当时并没有什么能证实夸克存在的物理证据，直到1968年SLAC开发出深度非弹性散射（英语：Deep inelastic scattering）实验为止。

夸克的六种味已经全部被加速器实验所观测到；而于1995年在费米实验室被观测到的顶夸克，是最后发现的一种。

夸克的自旋为1⁄2，因此根据自旋统计定理，它们是费米子。它们遵守泡利不相容原理，即两个相同的费米子，不能同时拥有相同的量子态。这点跟玻色子相反（拥有整数自旋的粒子），在相同的量子态上，相同的玻色子没有数量限制。

跟轻子不同的是，夸克拥有色荷，因此它们会参与强相互作用。因为这种夸克间吸引力的关系，而形成的复合粒子，叫做“强子”。

在强子中决定量子数的夸克叫“价夸克”；除了这些夸克，任何强子都可以含有无限量的虚（或“海”）夸克、反夸克，及不影响其量子数的胶子。

强子分两种：带三个价夸克的重子，及带一个价夸克和一个反价夸克的介子。最常见的重子是质子和中子，它们是构成原子核的基础材料。我们已经知道有很多不同的强子。它们的不同点在于其所含的夸克，及这些内含物所赋予的性质。

基本费米子被分成三代，每一代由两个轻子和两个夸克组成。第一代有上及下夸克，第二代有奇及粲夸克，而第三代则有顶及底夸克。过去所有搜寻第四代基本粒子的研究均以失败告终，又有有力的间接证据支持不会有超过三代。代数较高的粒子，一般会有较大的质量及较低的稳定性，于是它们会通过弱相互作用，衰变成代数较低的粒子。在自然中，只有第一代夸克（上及下）是常见的。较重的夸克只能通过高能碰撞来生成（例如宇宙射线），而且它们很快就会衰变；然而，科学家们相信大爆炸后，第一秒的最早部分会存有重夸克，那时宇宙处于温度及密度极高的状态（夸克时期）。重夸克的实验研究都在人工的环境下进行，例如粒子加速器。

在夸克理论的初期，当时的“粒子动物园（英语：Particle zoo）”除了其他各种粒子，还包括了许多强子。盖尔曼和茨威格假定它们不是基本粒子，而是由夸克和反夸克组成的。在他们的模型中，夸克有三种味，分别是上、下及奇，他们把电荷及自旋等性质都归因于这些味。

初时物理学界对于这份提案的意见不一。当时学界对于夸克的本质有所争论，一方认为夸克是物理实体，另一方则认为，它只是用来解释当时未明物理的抽象概念而已。

在一年之内，就有人提出了盖尔曼－茨威格模型的延伸方案。谢尔登·李·格拉肖和詹姆斯·布约肯（英语：James Bjorken）（James Bjorken）预测有第四种夸克存在，他们把它叫做“粲”。

加上第四种夸克的原因有三：

一、能更好地描述弱相互作用（导致夸克衰变的机制）；

二、夸克的数量会变得与当时已知的轻子数量一样；

三、三、能产生一条质量方程，可以计算出已知介子的质量。

后来斯坦福线性加速器中心（SLAC）深度非弹性散射实验在1968年指出，质子含有比自己小得多的点状物，因此质子并非基本粒子。物理学家当时并不愿意把这些物体视为夸克，反而叫它们做“成子——一个由理查德·费曼所创造的新词。

 1/2    1 2 下一页 尾页