夸克是所有物质的积木

夸克的存在于1964年首次提出由加州理工学院理论物理学家穆雷盖尔发展的关键人物之一标准模型粒子物理。盖尔曼,赢家的1969年诺贝尔物理学奖,发现解释质子和中子的性质要求他们由更小的粒子。与此同时,另一个加州理工学院的物理学家,Georg茨威格独立,也想出了这个主意。

证实了夸克的存在实验从1967年到1973年在斯坦福线性加速器中心。

夸克,奇怪的事情西解释说,是他们可以观察到,但是他们不能被孤立。“有一个细微的差异,”他说。“他们就像电子,电子基础,但是随着电子我们也可以观察和隔离。你可以点一个电子。与夸克,你不能把一个细胞核,放在桌上并检查它。”

相反,用巨大的粒子加速器,科学家们加快电子和使用它们来探测核的深度。如果他们足够深入,电子分散了夸克,可以用非常复杂的探测器。“我们重建的目标,质子和中子组成,“西说。“你看这些小对象,我们确定为夸克”。

夸克有部分费用相比,它们形成的质子。有6种夸克基于质量,和粒子也称为颜色的质量,这是一种描述方式18新利最新登入强大的力量保存在一起。颜色是由胶子——一种信使的强力夸克结合在一起。(他们类似光子。)

一个团队的堪萨斯大学的物理学家计划使用一个设备安装大型强子对撞机,一个巨大的粒子加速器位于法国和瑞士之间的17英里(27公里)隧道,探讨夸克和胶子之间的强相互作用。

“我们的想法是为了更好地了解质子和重离子结构,如铅为例,研究一种新现象称为饱和,”克利斯朵夫Royon,堪萨斯大学物理学教授领导的研究,在电子邮件中解释说。“当两个质子或两个离子碰撞在非常高的能量,我们敏感的子结构,夸克和胶子——我们可以探测一些地区胶子的密度非常大。”

“一个类比将在纽约地铁在高峰小时完全拥挤的地铁时,“Royon仍在继续。“在这种情况下,胶子不像单身身份但可以表现出集体行为,以同样的方式作为一个拥挤的地铁,如果有人摔倒,每个人都会感觉到它因为人们是如此接近。18新利最新登入在某种程度上,质子和重离子可以表现得像一个实心物体,像玻璃一样,称为色玻璃凝聚。这就是我们希望看到在LHC和未来电子离子对撞机在美国”

Royon说找到证据的存在这个密集的胶子物质会回答关于夸克最大的悬而未决的问题之一。“这是一个新国家的事,”他说。“一些提示已经出现在相对论重离子对撞机或大型强子对撞机(lhc),但没有什么是必然的。这将是一个重要的发现,大型强子对撞机(lhc)和电子离子对撞机都看到这样的理想机器。”

科学家们还不知道是否有可能比一个夸克更小的东西。“这回避了问题的实质,有另一个层面了吗?”West says. "We don't know the answer to that."