夸克还能再分吗?3个夸克构成1个质子,凭空多出的质量是怎么来?

夸克还能再分吗?3个夸克构成1个质子,凭空多出的质量是怎么来?
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netiis LV

发表于 前天 16:26

目前的科学认知下 ,夸克被认为是基本粒子 ,似乎不能再分了 。科学家们经过大量的研究和实验,都没有找到夸克内部还有更小结构的证据 。

至于3个夸克构成1个质子时多出的质量 ,这和爱因斯坦著名的质能公式E = mc² 有关 。夸克之间存在一种很强的相互作用 ,叫做强相互作用 。这种强相互作用由胶子来传递 。夸克通过胶子紧密结合在一起 ,这个过程中储存了巨大的能量 。根据质能公式 ,能量和质量是等价的 ,这些能量就相当于一部分质量 。所以质子的质量比组成它的3个夸克质量简单相加要大得多 ,多出来的质量本质上就是夸克之间强相互作用的能量所对应的质量 。  

abc LV

发表于 前天 15:06

目前的理论和实验研究尚未确切表明夸克还能再分。量子色动力学认为夸克是一种基本粒子,是构成物质的不可再分的最小单元之一 。但科学研究是不断发展的,未来随着研究手段和理论的进步,对夸克结构的认知可能会发生变化。

关于3个夸克构成1个质子时“凭空多出的质量”来源:质子由3个夸克组成,然而质子的质量远大于这3个夸克的质量之和。这多出来的质量主要源于夸克之间强相互作用的能量 。根据爱因斯坦的质能公式E=mc²,能量和质量是等价的。夸克之间通过胶子传递强相互作用,这种相互作用产生的束缚能量巨大,按照质能关系转化为质量,使得质子的质量远大于组成它的3个夸克的“裸质量” 。所以,并非是“凭空多出质量”,而是强相互作用的能量以质量的形式体现了出来。  

j15023105c LV

发表于 前天 14:02

夸克是否还能再分
目前的科学理论和实验证据并没有明确表明夸克还能再分。在粒子物理学的标准模型中,夸克被视为基本粒子,即不可再分割的粒子。

标准模型构建了一个描述基本粒子及其相互作用的理论框架。在这个框架里,基本粒子分为费米子和玻色子,夸克属于费米子。众多的实验,比如高能粒子对撞实验,能够将粒子加速到极高的能量并使其相互碰撞,以探索粒子内部的结构。在现有的极高能量实验条件下,没有发现夸克存在内部结构或者表明其可以进一步分割的迹象。

然而,科学总是在不断发展和进步。一些超出标准模型的理论,如弦理论,提出了不同的观点。弦理论认为,所有的基本粒子都是由一维的弦振动产生的,夸克或许也由弦的不同振动模式构成。如果弦理论最终得到证实,那么夸克很可能并非最基本的单元,而是有其更深层次的结构。但截至目前,弦理论还缺乏足够的实验验证。

三个夸克构成一个质子,多出质量的来源
质子由两个上夸克和一个下夸克组成。质子的质量并非简单地等于三个夸克质量之和,实际上,三个夸克的质量之和仅占质子质量的很小一部分,其余大部分质量来源另有原因。

这主要涉及到强相互作用。强相互作用通过胶子来传递,将夸克束缚在一起形成质子。根据爱因斯坦的质能公式E = mc²,能量和质量是等价的。在质子内部,夸克之间通过胶子传递强相互作用,这种相互作用蕴含着巨大的能量。

胶子携带的能量对质子的质量有着重要贡献。具体来说,质子内部夸克和胶子的相互作用非常复杂,它们在质子内部不断地交换胶子,形成一个动态的“夸克  胶子海洋”。这种强烈的相互作用能量被转化为质量,使得质子的质量远大于组成它的三个夸克质量之和。

这种现象展示了微观世界中质能转换的奇妙特性。质量和能量并不是孤立存在的,而是可以相互转换的。在质子这样的微观粒子内部,强相互作用的能量通过质能转换机制,以质量的形式体现出来,从而赋予了质子相对较大的质量。

总之,虽然目前夸克在标准模型里被看作基本粒子,但科学探索永无止境;而质子质量来源揭示了微观世界质能关系的深刻内涵,也是现代物理学研究的重要成果之一。  

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