当顶夸克衰变为其他夸克时,它怎么能被归类为基本粒子呢?

时间:2020-05-27 09:25:57   作者:
几乎所有的基本量子(一个比误导人的“粒子”更好的术语)都自发地(或“衰变”)转变成其他量子。例如,在这个意义上,六种夸克中有四种是不稳定的。普通物质恰好由四个稳定的基本量子构成,即上夸克、下夸克、电子和光子。几乎所有其他的东西都是不稳定的。“基本”量子是那些不是由其他种类的基本量子构成的量子。例如,顶夸克不是由任何其他基本量子构成的。

当顶夸克衰变为其他夸克时,它怎么能被归类为基本粒子呢?

量子场论的惊人之处在于粒子的数量是不守恒的。这不同于,比如说,在台球游戏中。开始和结束时球的数量是一样的——包括那些被放进口袋的球。

顶夸克非常巨大,因此,它的平均寿命只有10^(-25)秒。它可以单独形成,这是了解单独的夸克是什么样子的一种极好的方法。如你所知,所有其他夸克都受到强相互作用的限制。

如果通过能量和动量守恒得到允许;以及其他一些控制量子数的定律;一个质量大的基本粒子有足够的能量(E = mc^2)转换成质量谱下的其他粒子。这就是顶夸克的工作原理,也是为什么顶夸克在物质的“普通”组分中并不普遍。在自然界中我们只有质量最低的夸克因为它们没有别的地方可以衰变。

反之亦然。用足够的能量粉碎一些质量较轻的夸克,就可以得到这些“较重”的夸克。它们不会在周围停留太久,所以很快就会衰变为更轻的粒子“阵雨”。这些喷流或喷流是夸克存在的信号。这就是我的理解。
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