兩個底夸克聚變時甚至能釋放138兆電子伏特的強(qiáng)大能量,是氘氚聚變能量的近8倍。這也許意味著,與氫彈相比,“夸克炸彈”具有更大威力。 你知道嗎?早在2018年,《自然》雜志曾刊登過一篇夸克聚變研究的重磅論文:以色列特拉維夫大學(xué)和美國芝加哥大學(xué)科學(xué)家合作,首次證明夸克在聚變反應(yīng)中能向外釋放強(qiáng)大能量,威力遠(yuǎn)大于制造氫彈的核聚變釋放能量。 夸克是組成中子和質(zhì)子等亞原子的粒子,目前被發(fā)現(xiàn)的主要有6種:上夸克、下夸克、頂夸克、底夸克、奇夸克和粲夸克,其中只有上夸克和下夸克質(zhì)量目前最輕最穩(wěn)定,能在宇宙中找到,而其他粒子只能通過高能碰撞產(chǎn)生。 2018年6月,歐洲核子研究中心(CERN)團(tuán)隊(duì)從高能碰撞數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一種包含兩個粲夸克的全新重子。當(dāng)時科學(xué)家猜測,粲夸克在聚變成重子的過程中,可能會向宇宙釋放剩余能量。 最新研究中,特拉維夫大學(xué)馬瑞克·卡里內(nèi)和芝加哥大學(xué)喬納森·羅斯內(nèi)從理論上推算得出,兩個粲夸克會在聚變中釋放12MeV(兆電子伏特)的能量,大約為氘氚聚變能18MeV的三分之二;而兩個底夸克聚變時甚至能釋放138兆電子伏特的強(qiáng)大能量,是氘氚聚變能量的近8倍。這也許意味著,理論上,與氫彈相比,“夸克炸彈”具有更大威力。 什么是夸克? 夸克(英語:quark)是一種參與強(qiáng)相互作用的基本粒子,也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元??淇嘶ハ嘟Y(jié)合,形成一種復(fù)合粒子,叫強(qiáng)子。強(qiáng)子中最穩(wěn)定的是質(zhì)子和中子,它們是構(gòu)成原子核的單元。由于一種叫“夸克禁閉”的現(xiàn)象,夸克不能夠直接被觀測到,或是被分離出來,只能夠在強(qiáng)子里面找到?;谶@個原因,我們對夸克的所知大都是間接的來自對強(qiáng)子的觀測。 夸克有哪些種類? 目前,我們已知的夸克有六種??淇说姆N類被稱為“味”,它們是上(u)、下(d)、奇(s)、粲(c)、底(b)及頂(t)。上及下夸克的質(zhì)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(zhì)量的態(tài)變成低質(zhì)量態(tài)的過程。就是由于這個原因,上及下夸克一般來說很穩(wěn)定,所以它們在宇宙中很常見,而奇、粲、頂及底則只能經(jīng)由高能粒子的碰撞產(chǎn)生(例如宇宙射線及粒子加速器)并很快衰變。 |
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