核力量将夸克联系在一起，神秘的它拥有一些奇怪的事实

宇宙中有一种神秘物质叫做夸克，是一种参与强相互作用的基本粒子。当然，这是一个听着、看着都比较抽象的名字，让不负责物理学命名的我都想要给它们取一个更好的名字。夸克本身并不是由那些更小的东西所构成，它们是一些微小的粒子，只是随着我们越来越深入的了解，或许有一些认知也会随着时间而发生变化，科学家们正在深入挖掘和它相关的所有信息。

6种夸克的另类名字和独特属性

夸克的种类被称为“味”，其中包括：上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）、底（b）及顶（t）。6种夸克都拥有不一样的另类名字，尤其是其中的顶夸克。相对而言，上和下夸克会比较稳定，同时，它们的质量也是所有夸克里最轻的。那些较重的夸克往往难逃粒子衰变过程，而后转化为上或下夸克，这几种夸克在宇宙中更为常见。但奇、粲、顶及底这几种夸克就有所不同，它们都只因为高能粒子的碰撞才可能产生，并且还会很快就衰变。

夸克还有另外一个属性-“颜色”，解释了夸克为什么可以遵守泡利排除原则，即不存在两个物体可占据同一个地方（构成强子的夸克不能是同一种颜色属性）。并且，这个属性的表现形式也是6种，但是不应和对颜色的共同理解想混淆。这种属性的六种形式分别被称为：红色，蓝色，绿色，抗变形，抗菌和抗绿色。也就是说重子中的当个夸克都具有不同的颜色属性、截止也必须包含相应反射的彩色夸克和反夸克。

强大的核力量将夸克联系在一起

就目前的探索而言，我们最常遇见的是上下夸克，同时，它们也是三合一中形成质子和中子的结合体，分别是两个向上和向下、两个向下和向上。夸克拥有电荷、色荷、质量和自旋等内在特性，在粒子物理学中，标准模型之夸克也是唯一一种可以经受各种相互作用的基本粒子，即电磁、引力、强相互作用及弱相互作用。夸克需要分数电荷，才能形成中子和质子上的中型电荷的常见正电荷。

之所以我们会觉得这样的观点很奇怪，只是因为我们认为电子和质子的电荷是最基本的。但事实却证明我们错了，并且夸克的亮度增添了我们的困惑。质子质量0.2%的上夸克、质子质量0.5%的下夸克，为什么这些微小的颗粒加起来质量却如此庞大？这个问题的答案是：强大的核力量将夸克联系在了一起。你可别小瞧夸克，它们之间的结合是非常强大的，如果用一个例子来形容，那么它的力量可以轻易的几百类似带电夸克的自然电力排斥。

神秘的夸克拥有一些奇怪的事实

夸克是这个宇宙中难以看到、并几乎不可测量的粒子，对于它们的研究，主要是在被称为强子的亚原子粒子的基础上实施。经过物理学领域这50多年的粒子研究，关于夸克如何影响宇宙的增长和最终命运的相关研究并未停歇。

当20世纪60年代科学家发现电子的相互散射，模拟了比计算机建议更广的范围，至少有三个位置的电子在这些原子的核子或核心内超过预期散射，也就是说某种东西导致了这种异常散射，这也正是我们如今理解夸克的基础。

研究人员在2014年发现了一个夸克衰变变为反粒子的观察结果，这为有关物质行为提供了更多信息。粒子和反粒子本应该相互破坏，我们也认为宇宙中应该有光子和其他基本粒子。然而反光子和反粒子的存在，却导致了宇宙主要由物质、而不是反物质所构成的奥秘产生。

同时，压制顶夸克的质量，向研究人员们揭示了两种可怕的情景之一，宇宙可能会在100亿年后结束，又或是人类可以无处不在。当顶夸克比预期更重，通过太空真空所传递的能量就会崩溃。而当它低于预期，则可能发生名为“玻尔兹曼脑”的这个不太可能的情景。即使这并不是标准模型中的一部分，但它却更有可能看到有组织的原子团体、正是宇宙中观察到的随机原子。

夸克的探索认知之路并不是一蹴而就

在很长的一段时间里，当时的物理学家们都以为夸克只有四种，即：上（u）、下（d）、奇（s）、粲（c）。直到20世纪70年代早期，因为观测一些涉及kaons的罕见衰变引起了科学家们的怀疑，或许还存在着一对新的夸克没有被发现，因为现有知识无法解释kaons的奇怪衰变，并将它们称为顶和底。终于，夸克（底）于1977年加入已知粒子的俱乐部，最后开始寻找的第六个便是顶。直到1995年2月，顶夸克被费米实验室的研究人员发现，它的质量达到了质子的200倍左右。顶夸克能轻易地将整个原子摧毁，即使上下夸克却几乎不做任何质子的工作。

两个夸克之间吸引力的强力并不会随着粒子之间的距离变化而减小，并且，它还像拉伸机械弹簧一般增加了这股强力。两个夸克能彼此分开的距离有限，大约是质子的直径。一旦达到这个极限，风力所需要的能量会突然转化为质量（以夸克-反夸克的形式）。这种能量-质量的转换完全符合E = m c²，又或是 m = E / c² （E是能量，m是质量 ,c是光的速度）。之前我们没有观察到自由夸克，这是因为每次当我们尝试将夸克彼此分开的时候，都发生了这样的转换。因此，对自由夸克的最终观察，也是一件极具革命性的探索。