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23 关系: 坂田昌一，夸克，奇夸克，上夸克，五夸克態，底夸克，介子，强子，强相互作用，價夸克，喬治·茨威格，味 (粒子物理學)，西島和彥，默里·盖尔曼，重子列表，色荷，Ξ粒子，Π介子，Σ粒子，Λ粒子，K介子，X(3872)，泡利不相容原理。
坂田昌一
坂田昌一（），日本物理學家，以强子結構理論聞名於世Nussbaum, Louis-Frédéric.
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夸克
夸克（quark，又譯“层子”或「虧子」）是一種基本粒子，也是構成物質的基本單元。夸克互相結合，形成一種複合粒子，叫強子，強子中最穩定的是質子和中子，它們是構成原子核的單元。由於一種叫“夸克禁閉”的現象，夸克不能夠直接被觀測到，或是被分離出來；只能夠在強子裏面找到夸克 。因為這個原因，人類對夸克的所知大都是來自對強子的觀測。 夸克有六種“味”，分別是上、下、-zh-tw:魅;zh-cn:粲-、奇、底及頂 。上及下夸克的質量是所有夸克中最低的。較重的夸克會通過一個叫粒子衰變的過程，來迅速地變成上或下夸克。粒子衰變是一個從高質量態變成低質量態的過程。就是因為這個原因，上及下夸克一般來說很穩定，所以它們在宇宙中很常見，而奇、--、頂及底則只能經由高能粒子的碰撞產生（例如宇宙射線及粒子加速器）。 夸克有着多種不同的內在特性，包括電荷、色荷、自旋及質量等。在標準模型中，夸克是唯一一種能經受全部四種基本相互作用的基本粒子，基本相互作用有時會被稱為“基本力”（電磁相互作用力、萬有引力、強相互作用力及弱相互作用力）。夸克同時是現時已知唯一一種基本電荷非整數的粒子。夸克每一種味都有一種對應的反粒子，叫反夸克，它跟夸克的不同之處，只在於它的一些特性跟夸克大小一樣但正負不同。 夸克模型分別由默里·蓋爾曼與喬治·茨威格於1964年獨立地提出 。引入夸克這一概念，是為了能更好地整理各種強子，而當時並沒有甚麼能證實夸克存在的物理證據，直到1968年SLAC開發出實驗為止 。夸克的六種味已經全部被加速器實驗所觀測到；而於1995年在費米實驗室被觀測到的頂夸克，是最後發現的一種。.
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奇夸克
奇夸克（Strange quark）是基本粒子的一種，它屬於費米子，在夸克裡是第四重的，質量介於80到130 MeV/c2之間，它的電荷是-（1/3），奇異數為−1，自旋為½。奇夸克曾在1947年跟k介子發現，但當時只辨認出k介子而沒認出奇夸克，是直到1964年默里·蓋爾曼和喬治·茨威格建立夸克模型後才被確認。 Category:夸克.
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上夸克
在所有種類的夸克中，上夸克（Up quark）的質量最小，裸質量約為1.8–。上夸克是第一代夸克， 是自旋為的費米子。帶有電荷+ e。根據粒子物理學的標準模型理論，上夸克與下夸克是構成核子的基本粒子，質子擁有兩個上夸克和一個下夸克，而中子則有一個上夸克和兩個下夸克。上夸克參與所有四種基本相互作用：引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用與強相互作用。上夸克的反粒子為反上夸克。 1964年，默里·蓋爾曼 及喬治·茨威格首先提出上夸克的存在，目的是在解釋強子的八重道分類系統。1967年，透過在史丹佛直線加速器進行的，首度證實了上夸克存在。.
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五夸克態
五夸克粒子是一種這結果尚未經過同行評議，所以仍舊歸類為假想粒子。-->次原子粒子，屬於奇異強子。五夸克粒子有五個夸克重子有三個夸克，介子有兩個夸克。。更詳細地說，是四個夸克和一個反夸克（表示他的重子數為1）。雖然物理學者預言五夸克粒子存在已很多年了，五夸克態顯然很不容易被發現。有些物理學者甚至提議，某種未知自然定律阻止五夸克粒子的出現。 2000年代，曾經有幾個實驗報告發現五夸克態的存在，但對於這些實驗所獲得的數據做重新分析，再加上對於後來完成的實驗做分析，所得到的結論是，這些先前得到的結果都是統計效應，而不是真實的共振See p.
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底夸克
底夸克是帶有電荷− e的 第三代夸克，又稱為美夸克。雖然量子色動力學描述每一種夸克的方法都很類似，由於底夸克帶有很大的（約為，稍微多過質子質量的四倍)，而且CKM矩陣的元素Vub與Vcb的數值很小，因此底夸克擁有獨特的標籤。當做實驗時，使用一種稱為的技術，可以很容易地辨識出它的蹤跡。由於CP破壞涉及到三代的夸克，因此研究CP破壞比較合適使用的粒子是含有底夸克的介子。BaBar实验、Belle實驗與LHCb實驗都正在進行這類實驗。 幾乎所有頂夸克的衰變都會產生底夸克，希格斯玻色子的衰變也常會產生底夸克。1973年，為了解釋CP破壞，物理學者 小林誠與益川敏英預言底夸克的存在。 在1975年將這粒子命名為底夸克。費米實驗室的利昂·萊德曼研究團隊於1977年做通過粒子碰撞實驗製成 底夸克偶素，從而發現底夸克。 由於「发现对称性破缺的来源，并预测了至少三大类夸克在自然界中的存在」，小林誠與益川敏英榮獲2008年諾貝爾物理學獎。 有一些學者稱底夸克為「美夸克」，但至今為止，「底夸克」仍舊是最常用的名稱。 通過弱相對作用，底夸克可以衰變為上夸克或粲夸克。這類衰變被CKM矩陣所抑制（Vub.
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介子
介子是自旋为整数、重子数为零的强子，参与强相互作用。介子属于强子类。它是比电子重的带电或不带电的粒子。 根据夸克模型，介子是由一个夸克和一个反夸克组成的束缚态，这一对夸克和反夸克可以是不同味的，例如π+＝(ud¯)，π-＝(ūd)，J/ψ＝(cc)，F＝(cs)等。 自旋为0的介子，在量子场论中是用标量波函数描述，根据其宇称为-1或+1分别称为赝标介子和标量介子。自旋为1的介子，在量子场论中是用矢量波函数描述，根据其宇称为-1或+1分别称为矢量介子或轴矢介子。根据其内部量子数，已发现的介子可分为非奇异介子（π、ρ、J/ψ等）、奇异介子（K、Q、K*等）、粲－非奇异介子（D）、粲-奇异介子（F）、底－非奇异介子（B）等。.
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强子
在粒子物理學裏，强子（hadron）是一种由夸克或反夸克通過強作用力綑綁在一起的複合粒子。强子主要分为以下兩大類：.
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强相互作用
强相互作用是作用于强子之间的力，是所知四种宇宙间基本作用力最强的，也是作用距离第二短的（大约在 10-15 m 范围内，比弱交互作用的範圍大）。另外三种相互作用分别是引力、电磁力及弱相互作用。核子间的核力就是强相互作用。它抵抗了质子之间的强大的电磁力，维持了原子核的稳定。强相互作用也將夸克基本粒子結合成為質子及中子等強子，這也是組成大部份物質的粒子。而且一般質子或中子裡，大部份的質能是以强相互作用場能量的形式存在，夸克只提供了1%的質能。 强相互作用可以在二個地方看到：較大的尺度（約1至3飛米）下，强相互作用將質子及中子結合成為原子的原子核，較小的尺度（約0.8飛米，約為核子的尺寸）下，强相互作用將夸克結合，成為質子、中子或其他強子。强相互作用的作用力非常強，大到束縛一個夸克的能量可以轉換為新的夸克對的質量，强相互作用的這個性質稱為夸克禁閉。 强相互作用是唯一強度不會隨距離減小的作用力，但因為夸克禁閉，夸克會限制和其他夸克在一起，形成的強子之間會有殘留的强相互作用，也稱為核力，核力會隨距離而迅速減少。撞擊原子核釋放的部份束縛能和產生的核力有關，而核力也用在核能及核融合式的核武器中。 强相互作用一般認為是由膠子傳遞的，膠子會在夸克、反夸克及其他膠子之間交換。膠子會帶有色荷，色荷和人眼可見的顏色完全沒有關係，色荷類似電荷，但色荷有六種（紅、綠、藍、反紅、反綠、反藍），因此會形成不同的力，有不同的規則，在量子色動力學（QCD）中有描述，這也是夸克-膠子交互作用的基礎。吳秀蘭等科學家對膠子發現有很大貢獻的科學家，在1995年因此获得了欧洲物理学会髙能和粒子物理奖。 在大爆炸後，電弱時期時，電弱交互作用和强相互作用分離，統一弱交互作用和電磁交互作用的電弱統一理論已經獲得實驗證實。科學家進一步預期有一個大統一理論可以統一電弱交互作用及强相互作用，現今有許多是大統一理論的理論，第一個是哈沃德·乔吉和谢尔登·格拉肖于1974年提出了最早的SU(5)大统一理论，但和實驗不合，其他的理論有SO(10)模型、，但還沒有一個是廣為科學家接受，且有實驗證實的理論，而且許多大統一理論都預言質子衰變，但目前也還沒有實驗支持，大統一理論也還是未解決的物理學問題之一。.
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價夸克
#重定向 夸克模型.
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喬治·茨威格
喬治·茨威格（George Zweig，），美國物理學家及神經生物學家，因與默里·蓋爾曼分別提出夸克模型而聞名。茨威格生於俄羅斯莫斯科一猶太家庭，原本要在理查德·費曼的指導下成為粒子物理學家，但後來轉往研究神經生物學。他在洛斯阿拉莫斯國家實驗室及麻省理工學院任職科學研究員，但於2004年轉投金融行業。.
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味 (粒子物理學)
在粒子物理學中，味或風味（英文︰Flavour）是基本粒子的一種量子數。在量子色動力學中，味是一種總體對稱。另一方面，在電弱理論中，這種對稱被打破，因此存在味變過程，例如夸克衰變或中微子振盪。.
西島和彥
西島和彥（，），日本粒子物理學家，東京大學、京都大學名譽教授 。日本學士院會員。文化勳章表彰。文化功勞者。贈從三位。 西島生于日本土浦市，学术生涯著名成就是與中野董夫合作、與默里·蓋爾曼分别独自提出蓋爾曼-西島關係，被提名1960年、1961年諾貝爾物理學獎，但只有蓋爾曼一人獲獎。西島独立与他人提出奇异数概念，他称之为“η电荷”。.
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默里·盖尔曼
里·盖尔曼（Murray Gell-Mann，），美國物理學家和美国国家科学院院士。因对基本粒子的分类及其相互作用的发现而获得1969年诺贝尔物理学奖。盖尔曼通晓的学科极广，是一个百科全书式的学者，也是20世纪后期学术界少见的通才。除数理类的学科外，对考古学、动物分类学、语言学等学科也非常精通。 盖尔曼在加州理工学院与理查德·费曼一起共事时所发生的一些逸闻趣事常为人们所津津乐道。.
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重子列表
重子由三個夸克組成，相較之下介子則是由夸克-反夸克對所組成。重子與介子都屬於强子，意即單純由夸克或同時由夸克和反夸克所組成的粒子。重子的英文名稱「baryon」是來自希腊语中的「βαρύς」，意為「重的」，因為在命名當時，重子具有比其他物質粒子還要大的質量被認為是其特性之一。 直到近幾年，部分實驗證實了五夸克態粒子的存在，亦即由四個夸克與一個反夸克所組成的重子。2015年7月13日，歐洲核子研究組織的LHCb團隊宣布，在底Λ粒子衰變模式中找到了與五夸克態吻合的結果。 因為重子是由夸克所組成的，它們也會參與强相互作用。相對而言，不是由夸克所組成的輕子就不會參與强相互作用了。著名的重子包含質子和中子，它們組成了宇宙中大多數的可見物质，然而另一個主要組成原子的粒子，也就是电子，則屬於輕子。每個重子都有各自相對應的反粒子，稱為反重子，其中，夸克被替換成了對應的反夸克。例如，一個質子是由兩個上夸克與一個下夸克所組成，而其對應的反粒子，亦即反質子，則是由兩個反上夸克與一個反下夸克所組成。.
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色荷
粒子物理學中，色荷（color charge）是夸克與膠子的一種性質，在量子色動力學（QCD）的架構底下，與它們之間的強交互作用有關。色荷與粒子的電荷呈類比關係，但因為QCD的數學複雜性，色荷與電荷有許多技術上的不同。夸克與膠子的「顏色」與視覺上的色彩無關，而僅僅是對於一種表現上幾乎不超過原子核大小範圍的性質的一項奇特名稱。「顏色」這個詞單純是因為色荷有三種類形，類比於三原色；相對地，電荷就只有一種類型（但其中尚有正負之分）。 1964年，夸克的存在被提出之後不久，奧斯卡·格林柏格（Oscar Greenberg）引入了色荷的概念，試圖解釋幾個夸克如何能夠共同組成強子，處於在其它方面完全相同的狀態但卻仍滿足泡利不相容原理。這概念後來證實有用並且成為夸克模型的一部分。此後從1970年代，QCD開始發展，並構成粒子物理學中標準模型的重要成份。.
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Ξ粒子
在粒子物理学中，Ξ粒子是一类由一个较轻的第一代夸克和两个较重的夸克（可以是第二代夸克或第三代夸克）组成的重子。这类粒子因其不稳定性也被称作“级联粒子”（cascade particles）——它们能在极短的时间内通过一系列的衰变转化为较轻的稳定粒子。第一个Ξ粒子于1964年于美国布克海文国家实验室被发现。 2007年12月，美国费米实验室公布了在D0实验中粒子费米实验室碰撞探测器（CDF）被发现。该粒子也被称作级联B粒子（cascade B），它是第一个被发现的、由三个不同代的夸克（一个下夸克、一个奇夸克及一个底夸克）组成的次原子粒子。关于的粒子质量，D0合作组与CDF合作组公布的数据有所出入，分别为和。粒子数据组（PDG）中提供的数据为平均值。 除有特別註明，Ξ粒子中非上／下夸克的夸克為粲夸克，所以 由上夸克、粲夸克、底夸克組成，而 由一粒上夸克和兩粒底夸克組成。.
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Π介子
在粒子物理学中，π介子是以下三种次原子粒子之一：π+、π0和π−。π介子是最重要的介子之一，在揭示强核力的低能量特性中起着重要的作用。.
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Σ粒子
在粒子物理中，Σ粒子一类由三个夸克组成的重子。两个上夸克（或两个下夸克）和一个奇夸克组成；两个上夸克（或两个下夸克）和一个粲夸克组成；两个上夸克（或两个下夸克）和一个底夸克组成。.
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Λ粒子
在粒子物理中，Λ粒子是一类由三个夸克组成的重子。一个上夸克、一个下夸克和一个奇夸克组成；一个上夸克、一个下夸克和一个粲夸克组成；一个上夸克、一个下夸克和一个底夸克组成。于1947年的一次宇宙射线相互作用中首先被发现。该粒子理论寿命为约10−23 s，但它实际存留了约10−10 s。使它存留了如此长时间的未知属性后来被称为奇异性，Λ粒子的“奇异性”（strangeness）也导致了奇夸克的发现和奇异性守恒定律这一理论的创造。该理论指出，如果某些质量较小的粒子表现出“奇异性”，它们的半衰期便会较长（因为在重子的衰变非弱相互作用力衰变过程中奇异性必须守恒）。.
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K介子
在粒子物理學中，K介子（Kaon，標記為帶正電的K介子從前被分開叫做τ+及θ+，因為直至1960年代前K+一直被視為兩種粒子。見上面的宇稱不守恆)）是帶有奇異數這一量子數的四種介子的任一種。在夸克模型中，我們知道它們含有一個奇夸克（或其反夸克），及一個上或下夸克的反夸克（或其夸克）。 自從它們在1947年被發現之後，K介子為基礎相互作用的性質提供了大量的資料。在建立粒子物理學標準模型基礎的過程中，它們有着不可或缺的角色，例如強子的夸克模型及夸克混合的理論（後者於2008年被諾貝爾物理學獎肯定）。在人類對基礎守恆定律的了解中，K介子也有着傑出的貢獻：CP破壞（一種造成大家所見的宇宙物質－反物質失衡的現象）的發現在1980年被諾貝爾物理學獎肯定，這種現象就是在K介子系統被發現的。.
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X(3872)
X(3872) 是一種不尋常的粒子，其質量為3871.68 MeV/c2 ，而它的量子数並不符合夸克模型。該粒子於2003年被日本的Belle實驗團隊首次發現，並已被多個其他的實驗團隊所確認。有數種理論被提出以解釋它的性質，例如或-反雙夸克對（四夸克态）模型。 X(3872) 的量子數已於2013年3月被歐洲核子研究組織的LHCb實驗測得，其JPC的值為1++。.
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泡利不相容原理
在量子力学裏，泡利不--容原理（Pauli exclusion principle）表明，兩個全同的費米子不能處於相同的量子態。這原理是由沃尔夫冈·泡利於1925年通过分析实验結果得到的結論。例如，由於電子是費米子，在一個原子裏，每個電子都擁有獨特的一組量子數n,\ell,m_\ell,m_s，兩個電子各自擁有的一組量子數不能完全相同，假若它們的主量子數n，角量子數\ell，磁量子數m_\ell分別相同，則自旋磁量子數m_s必定不同，它們必定擁有相反的自旋磁量子數。換句話說，處於同一原子軌域的兩個電子必定擁有相反的自旋方向。泡利不--容原理簡稱為泡利原理或不相容原理。 全同粒子是不可区分的粒子，按照自旋分為費米子、玻色子兩種。費米子的自旋為半整數，它的波函數對於粒子交換具有反對稱性，因此它遵守泡利不相容原理，必须用費米–狄拉克統計來描述它的統計行為。費米子包括像夸克、電子、中微子等等基本粒子。 玻色子的自旋為整數，它的波函數對於粒子交換具有對稱性，因此它不遵守泡利不相容原理，它的統計行為只符合玻色-愛因斯坦統計。任意數量的全同玻色子都可以處於同樣量子態。例如，激光產生的光子、玻色-愛因斯坦凝聚等等。 泡利不相容原理是原子物理學與分子物理學的基礎理論，它促成了化學的變幻多端、奧妙無窮。2013年，義大利的格蘭沙索國家實驗室（Laboratori Nazionali del Gran Sasso）團隊發佈實驗結果，違反泡利不相容原理的概率上限被設定為4.7×10-29。.
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