⑴ 从现代科学的角度来说,组成物质的最小单位到底是什么
组成物质的最小单位是夸克。
夸克同时是现时已知唯一一种基本电荷非整数的粒子。夸克每一种味都有一种对应的反粒子,叫反夸克,它跟夸克的不同之处,只在于它的一些特性跟夸克大小一样但正负不同。
⑵ 物理科学研究最小的单位是什么
目前物理学研究的最新成果表明,夸克是所有物质的最小单位,是一切物质的最终基础,它没有形状、颜色,不占据任何空间,是一种根本没有任何物体性质的东西。大家都知道,物理学家不是凭空捏造出夸克这个概念的,他们可以拿出很多证据,来证明这个东西的存在。古代的人认为物质的基本单位是些乱七八糟的元素,后来古希腊人认为是“原子”,但是他们说的原子是不可分割的,和现代的原子不同。后来发现,原子可以分为质子,中子和电子。不久之后又发现了其他的粒子,事实上,这些都不是基本粒子。
因为之后又发现它们应该是有结构的,最初是发现中子和质子由夸克组成,夸克共有12种(包括对应的反夸克),夸克和电子是同一级别的粒子,当时以为是最基本的了,但是后来还是发现应该还有下一层结构,称为亚夸克,夸克和电子等粒子,都是由亚夸克组成的。
⑶ 近代粒子物理学研究中,物质构成最小的单位是什么
夸克.1、夸克是科学家认为不能再分割的一种基本粒子。 没有三个以上夸克组成的粒子,由三个夸克组成的是?2、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,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。 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。中国的部分物理学家称夸克为层子,因为他们认为:即使层子也不是物质的始元,也只不过是物质结构无穷层次中的一个层次而已。 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 +2/3e 0.004d 下夸克 down -1/3e 0.008c 粲夸克 charm +2/3e 1.5 s 奇夸克 strange -1/3e 0.15 t 顶夸克 top +2/3e 176 b 底夸克 bottom -1/3e 4.7 参考资料: http://ke..com/view/19449.htm
⑷ 按照目前物理科学研究最小的单位是什么
按照目前物理科学研究,构成物质的最小单位是夸克,是一种参与强相互作用的基本粒子,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。
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。基于这个原因,对夸克的所知大都是间接的来自对强子的观测。
⑸ 按照现在物理研究成果,物质最小的构成单位是() A.质子B.中子C.微子D.纳米
粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括了6种夸克(上、下、奇、粲、底、顶、每种夸克有三种色,还有以上所述夸克的反夸克),3种带电轻子(电子、μ子和τ子)和3种中微子(电子中微子,μ中微子和τ中微子).中微子不叫做微子,微子是历史人物好不好?纳米是单位,长度为一米的十亿分之一,不是物质.质子和中子都是重子,体积很大的.
⑹ 现在科学上最小的质量单位是夸克吗
夸克quark (喷射轨迹图片来源:《时间简史》图5.2,一个质子和一个反质子在高能下碰撞,产生了一对几乎自由的夸克。) 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)”。 目前是的
⑺ 按照目前近代物理研究的最新成果,物质最小的构成单位是
夸克是当前认知的两个基本微粒组中的一个,是亚原子,不可再分(至少到目前为止)微粒,表示最小的物质单位。12个基本微粒,6个夸克和六个轻子(另一类),是宇宙中事务构成的基本微粒。 所有的夸克和中子都是根据性质来区分的,他们之间也是这样。六个夸克的性质是,上、下、顶、底、陌生、迷人。在我们可以欣然看到的世界里,每一个事物都有上夸克、下夸克和电子(轻子最着名的性质)组成。 1964年Murray Gell-Mann命名了夸克,每一个是互相独立的,Gell-Mann和另一个物理学家George Zweiq, 对质子和中子之间的差别进行了系统的论述,新发现的微粒可以用这些已存在的更小的微粒进行解释。Gell-Mann也因为她在基本微粒领域的工作获得了1969年的诺贝尔物理学奖。 完全可能是由夸克和中子组成了更小的微粒。原子曾经被认为是组成物质的最小单元,然而现在我们已经知道了,原子核由质子、中子组成,而质子、中子又是有夸克和轻子组成的。
⑻ 按照现在物理研究成果,物质最小的构成单位是( ) A.质子B.中子C.微子D.纳米
应该是层子吧(就是夸克),“微子”是什么?质子、中子的发现已经接近百年,纳米是长度单位,怎么跑这里来充数了?
⑼ 概念中最小的单位是什么
夸克。按照物理科学研究最小的单位是夸克,夸克是一种基本粒子,同时也是一种构成物质的基本成分,夸克相互组合,形成一种复合粒子,叫做强子,其中最稳定的是质子和中子。
⑽ 现在物理界中到底最小基本单位是什么是“超弦”还是“原子”
0世纪的物理学有两次大的革命:一次是狭义相对论和广义相对论,它几乎是爱因斯坦一人完成的;另一次是量子理论的建立。经过人们的努力,量子理论与狭义相对论成功地结合成量子场论,这是迄今为止最为成功的理论。粒子物理的标准模型理论预言电子的磁矩是1.001159652193个玻尔磁子,实验给出的数值是1.001159652188,两者在误差是完全一致的,精确度达13位有效数值。广义相对论也有长足的发展,在小至太阳系,大至整个宇宙范围里,实验观测与理论很好地符合。但在极端条件下,引出了时空奇异,显示了理论自身的不完善。就我们现在的认识水平,量子场论和广义相对论是相互不自洽的,因此量子场论和广义相对论应该在一个更大的理论框架里统一起来。现在这一更大的理论框架已初显端倪,它就是超弦理论。 超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。爱因斯坦建立相对论之后自然地想到要统一当时公知的两种相互作用--万有引力和电磁力。他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论,但没有成功。现在回过头来看历史,爱因斯坦的失败并不奇怪。实际上自然界还存在另外两种相互作用力--弱力和强力。现在已经知道,自然界中总共4种相互作用力除有引力之外的3种都可有量子理论来描述,电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换“量子”来解释的。但是,引力的形成完全是另一回事,爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。在这一图像中,弥漫在空间中的物质使空间弯曲了,而弯曲的空间决定粒子的运动。人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力,这时物质交换的“量子”称为引力子,但这一尝试却遇到了原则上的困难--量子化后的广义相对论是不可重整的,因此,量子化和广义相对论是相互不自洽的。 超弦理论是人们抛弃了基本粒子是点粒子的假设而代之以基本粒子是一维弦的假设而建立起来的自洽的理论,自然界中的各种不同粒子都是一维弦的不同振动模式。与以往量子场论和规范理论不同的是,超弦理论要求引力存在,也要求规范原理和超对称。毫无疑问,将引力和其他由规范场引起的相互作用力自然地统一起来是超弦理论最吸引人的特点之一。因此,从1984年底开始,当人们认识到超弦理论可以给出一个包容标准模型的统一理论之后,一大批才华横溢的年轻人自然地投身到超弦理论的研究中去了。 经过人们的研究发现,在十维空间中,实际上有5种自洽的超弦理论,它们分别是两个IIA和IIB,一个规范为Apin(32)/Z2的杂化弦理论,一个规范群为E8×E8的杂化弦理论和一个规范为SO(32)的I型弦理论。对一个统一理论来说,5种可能性还是稍嫌多了一些。因此,过去一直有一些从更一般的理论导出这些超弦理论的尝试,但直到1995年人们才得到一个比较完美的关于这5种超弦理论统一的图像。 这一图像可以有用上图来表示。存在一个唯一的理论,姑且称其为M理论。M理论有一个很大的模空间(各种可能的真空构成的空间)。5种已知的超弦理论和十一维超引力都是M理论的某些极限区域或是模空间的边界点(图中的尖点)。有关超弦对偶性的研究告诉我们,没有模空间中的哪一区域是有别于其他区域而显得更为重要和基本的,每一区域都仅仅是能较好地描述M理论的一部分性质。但是,在将这些不同的描述自洽地柔合起来的过程中我闪也学到了对偶性和M理论的许多奇妙性质,尤其是各种D-膜相互转换的性质。 在此我们不得不提到超弦理论成功地解释了黑洞的熵和辐射,这是第一次从微观理论出发,利用统计物理和量子力学的基本原理,严格了导出了宏观物体黑洞的熵和辐射公式,毫无疑问地确立了超弦理论是一个关于引力和其他相互作用力的正确理论。 将5种超弦理论和十一维超引力统一到M理论无疑是成功的,但同是也向人们提出了更大的挑战。M理论在提出时并没有一个严格的数学表述,因此寻找M理论的数学表述和仔细研究M理论的性质就成了这一时期理论物理研究热点。 道格拉斯(Douglas,MR)等人仔细研究了D-膜的性质,发现了在极短距离下,D-膜间的相互作用可以完全由规范理论来描述,这些相互作用也包括引力相互作用。因此,极短距离下的引力相互作用实际上是规范理论的量子效应。基于这些结果,班克(Banks,T)等人提出了用零维D-膜(也称点D-膜)作为基本自由度的M理论的一种基本表述--矩阵理论。 矩阵理论是M理论的非微扰的拉氏量表述,这一表述要求选取光锥坐标系和真空背景至少有6个渐近平坦的方向。利用这一表述已经证明了许多偶性猜测,得到了一类新的没有引力相互作用的具有洛仑兹不变的理论。如果我们将注意力放在能量为1/N量级的态(N为矩阵的行数或列数),在N趋于无穷大的极限下,可以导出一类通常的规范场理论。许多迹象表明,在大N极限下,理论将变得更简单,许多有限N下的自由度将不与物理的自由度耦合,因而可以完全忽略。所有这些结论都是在光锥坐标系和有限N下得到的,可以预期一个明显洛仑兹不变的表述将是研究上述问题极有力的工具。具体来说,人们期望在如下问题的研究上取得进展: (1)全同粒子的统计规范对称性应从一个更大的连续的规范对称性导出。 (2)时空的存在应与超对称理论中玻色子和费米子贡献相消相关联。 (3)当我们紧致化更多维数时,理论中将出现更多的自由度,如何从量子场论的观点理解这一奇怪的性质? (4)有效引力理论的短距离(紫外)发散实际上是某些略去的自由度的红外发散,这些自由度对应于延伸在两粒子间的一维D-膜,从场论的观点来看,这些自由度的性质是非常奇怪的。 (5)将M理论与宇宙学联系起来。 显然,没有太多的理由认为矩阵理论是M理论的一个完美的表述。值得注意的是矩阵理论的确给出了许多有意义的结果,因此也必定有其物理上合理的成分,这很像本世纪初量子力学完全建立前的时期(那时,普朗克提出能量量子导出黑体辐射公式,玻尔提出轨道量子化给出氢原子光谱),一些有关一个全新理论的迹象和物理内涵已经被人们发现了。但是,我们离真正建立一个完美自洽M理论还相距甚远,因此有必要从超弦理论出发更多更深地发掘其内涵。在这方面,超弦理论的研究又有了新的突破。 1997年底,马尔达塞纳(Maldacena)基于D-膜的近视界几何的研究发现,紧化在AdS5×S5上的IIB型超弦理论与大N SU(N)超对称规范理论是对偶的,有望解决强耦合规范场论方面一些基本问题如夸克禁闭和手征对称破缺。早在70年代,特胡夫特(´t Hooft)就提出:在大N情况下,规范场论中的平面费曼图将给出主要贡献,从这一结论出发,波利考夫(Polyakov)早就猜测大N规范场论可以用(非临界)弦理论来描述,现在马尔塞纳的发现将理论和规范理论更加具体化了。1968年维内齐诺(Veneziano)为了解决相互作用而提出了弦理论,发现弦理论是一个可以用来统一四种相互作用力的统一理论,对偶性的研究引出了M理论,现在马尔达塞纳的研究又将M理论和超弦理论与规范理论(可以用来描叙强相互作用)联系起来,从某种意义上来说,我们又回到了强相互作用的这一点,显然我们对强相互作用的认识有了极大的提高,但是我们仍没有完全解决强相互作用的问题,也没有解决四种相互作用力的统一问题,因此对M理论、超弦理论和规范理论的研究仍是一个长期和非常困难的问题。 超弦理论认为,在每一个基本粒子内部,都有一根细细的线在振动,就像琴弦的振动一样,因此这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”。我们知道,不同的琴弦振动的模式不同,因此振动产生的音调也不同。类似的道理,粒子内部的弦也有不同的振动模式,不过这种弦的振动不是产生音调,而是产生一个个粒子。换言之,每个基本粒子是由一根弦组成。 超弦理论认为,粒子并不存在,存在的只是弦在空间运动;各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。自然界中所发生的一切相互作用,所有的物质和能量,都可以用弦的分裂和结合来解释。 弦的运动是非常复杂,以至于三维空间已经无法容纳它的运动轨迹,必须有高达十维的空间才能满足它的运动,就像人的运动复杂到无法在二维平面中完成,而必须在三维空间中完成一样。
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