除了质子和中子外，从未观测到夸克处于稳定状态。夸克的寿命从10^ -23秒到10^-10秒。夸克一旦被观测到，就会永远消失。夸克只有在极端的粒子碰撞中才会被观察到。夸克的限定质量会随时间发生巨大变化。
这些事实，作为证据，使我们考虑到夸克根本不是粒子的可能性;相反，夸克是质子和中子被破坏后的碎片。至少当我们用玻璃容器砸向砖墙时，到处都是碎片。然而，我们并不是说玻璃容器是由玻璃碎片制成的，然后再想象小仙女们将玻璃碎片组装成完美无瑕的玻璃容器。
当质子和中子被粉碎时，在非常昂贵的对撞机实验室中高薪的科学家们会感到头晕目眩，并宣布他们发现了新的粒子，尽管他们所看到的碎片只存在很短的一段时间。他们无法重组这些夸克，但他们提出，在过去的某个想象点上，假想力粒子将破碎的质子和中子结合在一起，尽管没有人曾目睹过这样的事件。
就像随机分离的玻璃碎片一样，“夸克碎片”并没有固定的大小。在许多实验中，夸克的大小是平均的，而平均质量是用暂态粒子的质量表示的。“夸克科学”明确证明的关键点是亚原子粒子在永远消失之前分裂成多少块是有限的。
夸克是实粒子的破坏特征。夸克既不是虚粒子也不是实粒子，因为它们根本就不是粒子。
在脱离原子17分钟后，可以观察到中子的衰变，然而，宇宙中并不缺乏中子。这一证据强烈地表明，不仅中子可以衰变成质子、电子和反中微子，而且某些其他过程必须允许电子和质子重新结合成中子;否则，整个宇宙的中子供应即使不是完全消失，也会严重耗尽。
夸克理论是物理学中最荒谬的理论之一;物理学中有很多荒谬的理论。
质子由夸克组成，夸克由什么组成？一般人认为，夸克是一种不可分割的粒子，同电子一样属于最基本的粒子，是所有物质组成的基石。但是，夸克真的不能够再分割吗？我想并非如此。
当初科学家们认为电子就是组成物质最基本的粒子，是不可以继续分割的。但是随着技术的发展，人们逐渐意识到原子内部还有结构，原子是由电子和原子核组成的，而原子核则是有质子和中子组成。到了这个时候，科学家们又认为电子、质子和中子就是组成物质的最基本粒子了，这些粒子不可以再分割下去了。
可是高能强子对撞实验和一些理论计算发现，质子和中子有这更为精细的点状结构，它们就是夸克。于是乎突然大家又开始认识了一种新的基本粒子夸克，并且再次认为夸克不可继续分割下去。
但是，从我们一次次技术进步以及对基本粒子的认识规律发现，夸克不一定就是最基本的粒子，同样电子也是。我们现在的技术没有发现它们更为精细的结构，不代表它们就不可分割。这里提一个现象来证明夸克和电子或许还具有更为精细的结构和组成：
我们都知道黑洞和宇宙爆炸的奇点，它们都是体积无穷小，基本上可以认为没有体积。然而这么一个点，却可以装的下巨大数量的物质，甚至是整个宇宙的物质。那么这么看来，物质最基础的形态应该是不需要体积的，但凡组成物质的基本粒子有丁点体积，
那么奇点和黑洞就不可能装的下这么多物质。所以说，电子和夸克，应该不是基本粒子的最终形态，它们必有更为精密的无体积结构。至于这个组成是什么，我们暂时不知道。
不过，超弦理论或许给我们一个参考，即基本粒子是由一维的能量弦振动而成。所以，这些能量弦不震动的时候是不需要体积的，就像是能量不需要体积一样。因而黑洞和奇点可以装的下无穷多的这种能量弦，也意味着可以装下无穷的物质。
什么是夸克？
20世纪60年代，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——夸克(quark)组成的，很多中国物理学家称其为“层子”。它们具有分数电荷，是电子电量的2/3或-1/3倍，自旋为1/2。“夸克”一词是由默里·盖尔曼改编自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根彻夜祭》(Finnegan's Wake)中的诗句。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)和奇异夸克(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。
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 +2/3 0004
d 下夸克 down -1/3 0008
c 粲(魅)夸克 charm +2/3 15
s 奇夸克 strange -1/3 015
t 顶夸克 top +2/3 176
b 底夸克 bottom -1/3 47
在量子色动力学中，夸克除了具有“味”的特性外，还具有三种“色”的特性，分别是红、绿和蓝。这里“色”并非指夸克真的具有颜色，而是借“色”这一词形象地比喻夸克本身的一种物理属性。量子色动力学认为，一般物质是没有“色”的，组成重子的三种夸克的“颜色”分别为红、绿和蓝，因此叠加在一起就成了无色的。因此计入6种味和3种色的属性，共有18种夸克，另有它们对应的18种反夸克。
夸克理论还认为，介子是由同色的一个夸克和一个反夸克组成的束缚态。例如，日本物理学家汤川秀树预言的[[π+介子]]是由一个上夸克和一个反下夸克组成的，π-介子则是由一个反上夸克和一个下夸克组成的，它们都是无色的。
除顶夸克外的五种夸克已经通过实验发现它们的存在，华裔科学家丁肇中便因发现粲夸克而获诺贝尔物理学奖。近十年来高能粒子物理学家的主攻方向之一是顶夸克 (t)。
至于1994年最新发现的第六种“顶夸克”，相信是最后一种，它的发现令科学家得出有关夸克子的完整图像，有助研究在宇宙大爆炸之初少于一秒之内宇宙如何演化，因为大爆炸最初产生的高热，会产生顶夸粒子。
研究显示，有些恒星在演化末期可能会变成“夸克星”。当星体抵受不住自身的万有引力不断收缩时，密度大增会把夸克挤出来，最终一个太阳大小的星体可能会萎缩到只有七、八公里那么大，但仍会发光。
夸克理论认为，夸克都是被囚禁在粒子内部的，不存在单独的夸克。一些人据此提出反对意见，认为夸克不是真实存在的。然而夸克理论做出的几乎所有预言都与实验测量符合的很好，因此大部分研究者相信夸克理论是正确的。
1997年，俄国物理学家戴阿科诺夫等人预测，存在一种由五个夸克组成的粒子，质量比氢原子大50％。2001年，日本物理学家在SP环－8加速器上用伽马射线轰击一片塑料时，发现了五夸克粒子存在的证据。随后得到了美国托马斯·杰裴逊国家加速器实验室和莫斯科理论和实验物理研究所的物理学家们的证实。这种五夸克粒子是由2个上夸克、2个下夸克和一个反奇异夸克组成的，它并不违背粒子物理的标准模型。这是第一次发现多于3个夸克组成的粒子。研究人员认为，这种粒子可能仅是“五夸克”粒子家族中第一个被发现的成员，还有可能存在由4个或6个夸克组成的粒子。
一位抽象艺术家的插图展示了高能强子碰撞。（©Giroscience/Shutterstock）
飞片，拉链，抖动，吊杆。夸克是构成宇宙万物的微小粒子，在科学家们开始怀疑这些粒子存在的53年后，物理学家们仍然对其神秘莫测。它们在科学仪器的敏感度边缘游荡，被藏在更大的粒子中，并在一束光穿过一粒盐的一半时间内从更高的形式衰变为最简单的形式。小家伙们不轻易放弃他们的秘密。“KdSPE”“KDSPs”，这就是为什么物理学家们花费了五多年的时间来证实他们从夸克科学开始以来一直在寻找的一种外来粒子的存在：大量（至少在亚原子粒子方面）。难以捉摸的四夸克。特拉维夫大学的KDSPE“KDSPs”物理学家Marek Karliner和芝加哥大学的Jonathan Rosner证实，奇怪的、巨大的四夸克可以以最纯净、最真实的形式存在：四个粒子，它们在一个更大的粒子中相互作用，没有屏障将它们分开。他们在即将出版的《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志上发表的一篇论文中报告说，它是稳定的，而且很可能是在瑞士欧洲核子研究中心（CERN）粒子物理实验室的大型强子对撞机上产生的。[超越希格斯：5个可能潜伏在宇宙中的难以捉摸的粒子]
坚持住了-什么是夸克如果你对粒子物理学有一点了解，你可能知道所有有质量的东西都是由原子组成的。稍微深入研究粒子物理学，就会发现这些原子是由亚原子粒子——质子、中子和电子组成的。更深入的研究将揭示夸克。
中子和质子是被称为强子的一类粒子中最常见的例子。如果你能窥视强子，你会发现它是由更基本的粒子组成，紧紧地粘在一起。这些是夸克。
一个图表显示了夸克通常如何符合我们对微小粒子的理解。（udaix/Shutterstock）
类原子根据其原子核中质子和中子的组合采用不同的性质，强子从其驻留夸克的组合中获得其性质。质子？那是两个“上”夸克和一个“下”夸克。中子？它们由两个“向下”夸克和一个“向上”夸克组成。[古怪的物理：自然界最酷的小粒子]
（电子不是由夸克组成，因为它们不是强子-它们是轻子，是夸克的一类远亲的一部分。）
“up”和“down”是夸克最常见的两种类型，但它们只是六分之二。其他四个“魅力”，“顶部”，“奇怪”和“底部”夸克-存在于大爆炸后的时刻，他们出现在极端情况下，例如在粒子碰撞中的高速碰撞。但它们比上下夸克重得多，而且它们往往在产生的瞬间衰变为较轻的同系夸克。
，但这些较重的夸克可以持续足够长的时间，结合成具有不寻常性质的奇怪强子，在夸克在其内部快速运动的很短寿命内是稳定的。一些很好的例子：“双魅力重子”，或者由两个魅力夸克和一个较轻夸克组成的强子；以及它的近亲，形成于由两个巨大的底部夸克和一个较轻夸克组成的强子在瞬间融合在一起，其威力比氢弹内的单个融合反应更大。（值得注意的是，由于重夸克寿命短，底部夸克聚变在军事上是无用的。）
玩弄颜色“多年来人们一直怀疑[四夸克]是不可能的，“Karliner告诉现场科学，”
这是因为物理定律表明四个夸克实际上不能结合成一个稳定的强子。原因如下：就像在原子中，两个原子之间的吸引力力学认为两个不同颜色的魅力夸克——比如说，一个红色的魅力夸克和一个绿色的魅力夸克——应该与魅力夸克和它的反物质孪生体——比如说，一个红色的魅力夸克和一个抗扭曲的魅力反夸克的一半能量结合在一起。科学家们已经测量了这种键的能量，所以a charm魅力键的能量应该是它的一半。
所以Karliner和Rosner研究了这些数字，他们发现双魅力重子和双底重子的质量应该是3627mev，正负12mev。他们发表论文，推动欧洲核子研究组织（CERN）的实验人员开始狩猎，Karliner说，
是欧洲核子研究中心的LHCb探测器。（欧洲核子研究中心）
，但是Karliner和Rosner为欧洲核子研究中心提供了一个路线图，最终，欧洲核子研究中心的科学家们加入了这个计划。2017年7月，在大型强子对撞机（LHC）中出现了第一个确定的双魅力重子。[照片：世界上最大的原子粉碎机（LHC）]“实验人员一开始相当怀疑”是否有可能在现实世界中找到双魅力的重子，Karliner说这就像在大海捞针，而不是在大海捞针，而是在大海捞针。
“我们在2014年预测，这个双魅力重子的质量将是3627mev，大约12 MeV，”Karliner说大型强子对撞机测量到3621mev，给予或接受1Mev。
换句话说，他们把它钉住了。
并且由于他们的计算结果是正确的，Karliner和Rosner有一个通往真正稳定的四夸克的路线图。
是量子力学中一个大的、胖的、快乐的家族，Karliner解释说，有一个普遍的规则是，重的夸克往往比轻夸克更紧密地结合在一起。所以，如果你要找到一个稳定的四夸克，它可能会涉及到一些来自味道谱较重一端的夸克。
Karliner和Rosner一宣布双魅力重子测量就开始工作。首先，他们计算了由两个魅力夸克和两个较轻的反夸克组成的四夸克的质量；毕竟魅力夸克是相当粗的，大约是质子质量的15倍。结果呢？一个双魅力的四夸克正处在稳定和不稳定的边缘，两边都有出错的空间——换句话说，太不确定了，不能称之为发现。
，但魅力夸克并不是周围最重的夸克。进入底部夸克，一个基本粒子的真正怪物，质量约为其迷人兄弟的35倍，结合能随之跃升。
将其中的两个融合在一起，Karliner和Rosner计算出，加上一个向上的反夸克和一个向下的反夸克，最后你将得到一个稳定的四人-转换得如此之多在最大质量阈值下，它们的体积达到215 MeV，误差范围仅为12兆电子伏。“KDSPE”“KDSPs”“这一切的结果是，我们现在对这个物体的质量有一个强大的预测，这是理论物理学这一分支的圣杯，”Karliner说，“KdSPE”“KDSPs”。四夸克一旦被创造出来就不会活得很长；它仅仅在十分之一皮秒后就消失了，也就是说它需要一束光穿过一个微观皮肤细胞的时间。然后它将衰变为上下夸克的简单组合。但在量子力学尺度上，01皮秒（十分之一万亿分之一秒）足够长，可以被认为是一个稳定的粒子。
“就好像你把人类的一生比作（大陆的运动），”Karliner说如果你有一些生物以几分之一秒的尺度生活，那么人类的生命将几乎是无限的。
到瑞士下一步，一旦一个粒子被理论家预测出来，欧洲核子研究中心的实验人员就要尝试在他们的粒子粉碎器的数英里长的管子里制造它，大型强子对撞机。
可能是一个艰苦的过程，特别是由于底夸克的特殊性质
大型强子对撞机的工作原理是以光速的很大一部分将质子猛击在一起，向对撞机释放足够的能量，使其中一些质子变成质量。质量的一小部分会凝结成稀有的物质形式，就像那个双魅力的重子。
，但是粒子越重，它在大型强子对撞机中出现的几率就越低。底部夸克是非常不可能的创造物。“KdSPE”“KDSPs”为了构建四夸克，Karliner说，LHC必须在它们紧密结合的两个底部夸克中产生它们结合在一起，然后用两个轻的反夸克“装饰”它们。然后，它必须一次又一次地这样做，直到它发生的次数足够多，研究人员可以确定他们的结果。
但这并不像听起来那么可能。
结果是，如果你考虑如何在实验室里制造这些东西，“Karliner说，”制造它们的概率只是稍微小一些很可能比发现有两个底夸克和一个轻夸克的重子要好。
和狩猎已经开始。
一旦发现两个底夸克重子，Karliner说-他预计在未来几年内的一个结果-四夸克出现时时钟开始滴答作响。
在乙醚的某处是一个强子，物理学家已经搜寻了53年。但现在他们已经闻到了它的气味。
编者注：这篇文章是为了修正研究人员早先对重子的大量预言而更新的。它是3627mev，而不是4627mev。
最初发表在《生命科学》杂志上。
质子和中子是构成原子核的粒子，看起来似乎已经足够微小。但科学家表示，这些亚原子粒子其实是由更小的粒子组成，他们将这些粒子称为夸克。
“我认为最简单的说法是，夸克是物质的基本组成部分，构成了我们周围的一切，”理论物理学家杰弗里·韦斯特解释道。韦斯特在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室建立了高能物理研究小组，现在是圣塔菲研究所的杰出教授。
与电子和其他轻子一样，夸克似乎不能再继续分割为更小的结构。夸克是如此之小，以至于关于其大小的描述听起来都令人难以置信。伦敦大学学院物理学教授乔恩·巴特沃斯（Jon Butterworth）解释道，夸克的半径大约是质子半径的2000倍，而质子的半径比一粒沙子小24万亿倍。
1964年首次提出
最早在1964年，加州理工学院的理论物理学家默里·盖尔曼（Murray Gell-Mann）首次提出了夸克模型。他是发展粒子物理学标准模型的关键人物之一，也是1969年诺贝尔物理学奖得主。盖尔曼指出，要想解释质子和中子的性质，就必须假定它们由更小的粒子组成。与此同时，加州理工学院的另一位物理学家乔治·茨威格（George Zweig）也独立地提出了这个想法。
从1967年到1973年，在斯坦福直线加速器中心（现称为SLAC国家加速器实验室）进行的实验证实了夸克的存在。正如韦斯特所解释的，夸克的一个奇怪之处在于，它们可以被观察到，但不能被分离。“一个细微的区别在于，”他说，“它们和电子一样都是基本粒子，但对于电子，我们可以观察并分离它们。你可以指出某个电子的方向。对于夸克，你不可能从原子核中取出一个放到桌子上，对它进行检验。”
利用庞大的粒子加速器，科学家可以加速电子，并利用它们来探测原子核内部的秘密。如果电子撞击到足够深的地方，就会使夸克脱离，科学家就可以用非常精密的探测器来测量夸克。“我们重建了目标中组成质子和中子的基本单元，”韦斯特说。“你可以看到这些小点，我们把它们称为夸克。”
夸克有六种类型
与质子相比，夸克只带有部分电荷。根据质量，夸克可以分为六种类型，即六种“味”，分别是上、下、粲、奇、底和顶。它们还有一种名为“色荷”的性质，用来描述强相互作用如何把它们结合在一起。色荷由胶子携带，胶子也是一种基本粒子，负责在两个夸克之间传递强相互作用，就像光子负责在两个带电粒子之间传递电磁力一样。
美国堪萨斯大学的一个物理学研究小组计划使用大型强子对撞机（LHC）上的一个设备来研究夸克和胶子之间的强相互作用。大型强子对撞机是世界上最强大的粒子加速器，位于法国和瑞士之间一条27公里长的隧道内。
“我们的想法是更好地了解质子和重离子——比如铅——的结构，并研究一种叫做‘饱和（胶子状态）’的新现象，”这项研究的领导者、堪萨斯大学物理学教授克里斯托夫·罗永（Christophe Royon）解释道，“当两个质子或两个离子以极高的能量碰撞时，我们可以很灵敏地探测到它们的子结构——夸克和胶子，从而探测到某些胶子密度变得非常大的区域。”
“我们可以类比纽约高峰时段的地铁，此时地铁完全挤满了，”克里斯托夫补充道，“在这种情况下，胶子的行为不是单一的，而是可以表现出集体行为，就像拥挤的地铁一样，如果有人摔倒了，每个人都会感觉到，因为人们离得很近。在某种程度上，质子或重离子可以表现得像一个固体，像一块玻璃，这种状态称为‘色玻璃凝聚态’。这是我们希望在大型强子对撞机上看到的，也希望在美国未来的电子-离子对撞机上能看到。”
如果能找到这种稠密胶子物质存在的证据，或许将回答关于夸克最大的一个未解问题。“这是物质的一种新状态，”克里斯托夫说，“相对论性重离子对撞机（RHIC）或大型强子对撞机已经提供了一些暗示，但一切都还不确定。这将是一个重要的发现，大型强子对撞机和电子-离子对撞机都是观察这一现象的理想设备。”
科学家还想解答的另一个重要问题是，是否有比夸克更小的东西？“是否还存在另一个层次？”韦斯特说，“我们不知道答案。”
夸克三件套是一种由夸克（Quark）组成的三件套，它由三个粒子组成：上弦夸克（Up Quark）、下弦夸克（Down Quark）和中性夸克（Strange Quark）。这三种夸克粒子组成了原子核的基本结构，并且也是构成质子、中子和其他粒子的基本组成单位。夸克三件套是一种重要的粒子物理理论，它提供了一种描述原子核结构的方法，并且也是研究粒子物理的基础理论。
夸克是亚原子微粒，构成强子，是理论模型，不是实验发现
原子是自然界物质的基本组成单位，也是化学反应的最小单元
分子由原子以化学键构成(也有人认为单原子分子直接构成了稀有气体)，是保持物质化学性质的最小微粒
以太是希腊哲学家为解释天体运动的动力学原因而提出的一种无处不再的物质，后来西方科学家和哲学家赋予了它多种含义，最有名的是作为经典物理框架内电磁波的介质而具有绝对静止的绝对参考系的含义
质子是基本粒子之一，强子，构成原子核的微粒之一，电荷数1，质量数1
量子是一个形容词，表示以近代物理学中的量子物理规律运动的含义。也是一个名词，表示某个物理量只能不连续离散地取值，如能量量子
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