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底夸克的本质——万有理论粒子物理学

2024-04-26科学

粒子物理学标准模型认为底夸克带有电荷−1⁄3 e的第三代夸克。底夸克又称美夸克,用符号b表示。

底夸克的质量约为4.18GeV/c2,稍微多过质子质量的四倍。

当电子或者质子加速到接近光速,面对面相撞的时候,会产生「质量」比相撞粒子自身要高得多的奇异粒子,包括底夸克。底夸克的存在时间仅约为一万五千亿分之一秒,然后很快衰变为其他粒子。

像底夸克这样「质量」极大的不稳定粒子,其衰变方式是非常多的,有一种是底夸克衰变成另一种叫「奇异夸克」的粒子的衰变方式。在此过程中,它要么发射出两个正反电子,要么发射出两个正反μ子。

其实底夸克是正负电子结合构成的粒子,与π0、K0、ρ0、D0、J/ψ、Z0、H0粒子一样。

粒子物理学标准模型认为J/ψ粒子是由粲夸克和反粲夸克组成的一类介子,其质量为3.1GeV/c2。

粒子物理学标准模型认为D介子是含有粲夸克的粒子中最轻的一组。

D介子于1976年在SLAC 国家加速器实验室的马克一号实验中被发现。由于D介子是所有含有粲夸克的粒子中最轻的,在衰变时粲夸克必须转变成其他夸克。夸克迁变需要通过弱相互作用。在D介子中,粲夸克衰变成奇夸克。D0介子质量为1865MeV/c2。

K0、ρ0介子,它们以强相互作用产生,却通过弱相互作用衰变。物理学标准模型认为它们是由奇异夸克构成。实际上这是不对的,实际上它们由π介子构成。K0介子的质量为497.6 MeV/c2,ρ0介子质量约770 MeV/c2左右。

底夸克(b)与K0、ρ0、D0、J/ψ粒子一样是正负电子结合构成的粒子,而底夸克(b)粒子质量(4.18GeV/c2)大于K0、ρ0、D0、J/ψ粒子质量,所以底夸克能够衰变成D0、J/ψ「粲夸克」的粒子,也能衰变成K0、ρ0「奇异夸克」的粒子。

底夸克(b)粒子与π0、K0、ρ0、D0、J/ψ、Z0、H0粒子一样,为电中性,电荷为0,质量是电子质量的2倍。因为爱因斯坦狭义相对论和电磁质量的错误,爱因斯坦狭义相对论限定真空中光速最大不能超越,物理学家们把粒子的能量都加到了质量上面,导致「质量变大」。底夸克(b)粒子是以约64倍真空中光速运动的正负电子对。所以并不存在所谓的底夸克,b粒子不过是以64倍真空中光速运动的正负电子对,它应该叫b0粒子。理论上应该还有b+和b-粒子,b±粒子为正负电子,以约90倍真空中光速运动。