理解顶夸克(Top Quark)

  • 2
  • |阅读次数:3,973
  • A+
所属分类:常识知识介绍

>>顶夸克是目前发现最重的夸克,质量为173.1±1.3GeV/c2 (1731±13亿电子伏特),质量超过质子的100倍,质子的质量为938MeV(= 0.938 GeV)。和其他夸克一样,顶夸克属于费米子,具有1⁄2的自旋,带有+2⁄3电荷

>>夸克是构成物质的基本单元,由比质子、中子更微小的物质组成。夸克的其他五种形态或样式:底夸克(bottom), 上夸克(up), 下夸克(down), 魅夸克(charm)和奇异夸克(strange)。质子包含了两个上夸克和一个下夸克,而中子则包含两个下夸克和一个上夸克

[注] 在粒子物理中质量和能量常可互换,使用eV/c²或甚至直接使用eV作为质量的一个单位,后者的使用时机:把光速C设为不具单位的1

1 eV/c² = 1.783 × 10^−36 kg

1 keV/c² = 1.783 × 10^−33 kg

1 MeV/c² = 1.783 × 10^−30 kg

1 GeV/c² = 1.783 × 10^−27 kg

1 TeV/c² = 1.783 × 10^−24 kg

例如:一个电子及一个正子(电子的反粒子),都具有质量大小为511 keV,能对撞毁灭以产生1.022 MeV的能量

>>顶夸克比氢原子核重了大约175倍,几乎和钨原子核重量相当,而其直径却在钨原子核的万分之一以下。顶夸克甚至比第二重的费米子「底夸克」重近40倍。其巨大的质量是粒子物理学中关注的热点之一。顶夸克的寿命非常短暂,只有5×10^-25秒,这么短的时间即使是最快的光,也前进了只有一个原子核直径1/7的距离,短得连顶夸克甚至都没有来得及和其他夸克发生反应,它就衰变成其他粒子了,顶夸克是唯一在形成强子之前衰变的夸克

《顶夸克的产生》顶夸克只在宇宙大爆炸初期的几分之一秒内以自然状态存在过,但物理科学技术突破这样的问题

>>费米国立加速器实验室 (Fermi National Accelerator Laboratory / Fermilab / FNAL / 费米实验室) 是隶属于美国能源部的一所国家实验室,费米实验室的兆电子伏特加速器(Tevatron),在瑞士日内瓦LHC (Large Hadron Collider / 大型强子对撞机) 诞生以前它是唯一有能力制造出顶夸克的粒子加速器。2009年LHC开始运行后,制造了接近一千八百万个顶夸克事件,以此成绩跃居为全球领先的「顶夸克工厂」

>>美国纽约市长岛布鲁克海文国家实验室的物理学家透过巨型核原子加速器中制造了超热爆炸(像宇宙大爆炸一样的温度)~4万亿摄氏度(4兆°C)。这个过程只持续不到十亿分之一秒,金氏世界纪录已确认了这个温度,它是太阳中心温度的25万倍,上次出现这样的温度还是大爆炸发生的时候,这项实验为科学家进一步了解130亿到140亿年间宇宙在一次大爆炸中的形成过程提供了新线索

>>在4万亿摄氏度下,普通物质都会被分解成在宇宙诞生后存在数微秒的亚原子汤。这项实验的负责人史蒂文-维格多博士表示:「提到这种超热物质,有许多很酷的事实,我们根本无法预测这种近乎完美的液体行为

>>产生顶夸克的途径有好几种,顶夸克巨大的质量注定了只有很大的能量才能使其产生

01 在自然条件下宇宙高能射线和大气层中的空气分子相碰撞时有可能会产生顶夸克

02 藉助于人造的粒子加速器的力量,兆电子伏特加速器及LHC能产生如此高的能量,详细介绍如下

※利用强作用力产生一对正负顶夸克对,兆电子伏特加速器所报导的案例大部分都是在碰撞中先诞生是高能的胶子,然后再衰变成一对正负顶夸克。

※亦可通过光子及Z玻色子的衰变生成顶夸克,只不过其机率少到几乎可以忽略不计

※另一种途径则可通过弱作用力生成单独的顶夸克,在这种途径中又有两种不同的方式

其一:是以W玻色子为中介生成一个正顶夸克和反底夸克

其二:是底夸克同上夸克或下夸克交换了一个w玻色子后转变成顶夸克

等离子态顶夸克炸弹可以用以下的方式比喻来理解~反物质弹,美国军方秘密研製以反物质作为弹药的「质子炸弹」已经有25年,总投入超过600亿美元
※每百万分之一克的「反质子」(Antiproton) 与「质子」一旦相遇,就会互相抵销 ---- 发生「湮灭作用」(爆炸),所释放的能量相当于 37.8 公斤的 TNT 炸药。这种由「物质」瞬间转化成「能量」释放出来的可怕物理现象,之后连半点痕迹也不会留下,但爆炸所释放出的能量,却可比「原子弹」(Atomic bomb) 的核爆高出 10 倍。其威力之大令世人震惊。
※一克的反物质就相当于约四万吨的TNT炸药当量~相当于当年投在广岛的那颗原子弹的能量
※几克重的反物质炸弹就能毁灭地球了

欢迎光之家人的回归,参与地球转变,传播你的光与爱!准备转变YY冥想频道:94963880(每晚 20:45 - 22:00,每周日:24:00 )转载请保持完整,部分文章注明来自准备转变,谢谢!

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen:

目前评论:2   其中:访客  1   博主  1

    • 黎培硅 黎培硅 0

      全是现代科学物理学的知识。怎么天人的高维度频率的宇宙物理也是要用地球低频三维世界的现代科学物理学的途径来认识吗?

        • feilong feilong Admin

          @黎培硅 这有助于我们人类理解,在这个范围内还是有些适用的。