所以这些东西叫做夸克。(我知道，我希望他们有一个更好的名字，但我不负责命名物理学的东西。)夸克是一种微小的粒子(我们以后会详细讨论它到底有多小)，是物质的基本组成部分。就我们所知，夸克本身并不是由更小的物质构成的。随着我们了解的越来越多，这种情况在未来可能会发生改变，但现在已经足够好了。

 

夸克有六种，每一种都有不同但同样古怪的名字:上，下，上，下，奇怪和迷人。除了它的名字，六胞胎中最奇怪的其实是顶夸克。

 

让我们深入挖掘。

 

颠倒的世界

 

到目前为止，最常见的夸克是上夸克和下夸克。它们是三胞胎结合在一起形成质子(两个上升和一个下降)和中子(两个下降和一个上升)。为了形成质子的正电荷和中子的中性电荷，夸克需要分式电荷。我知道，这听起来很奇怪，但那只是因为我们认为质子和电子的电荷是基本的。结果，杏耀主管我们错了。上夸克的电荷是+ 2 / 3，而下夸克的电荷是- 1 / 3。

 

神秘的“第九颗行星”是地球的5倍大

 

更让人困惑的是夸克出奇的轻。上夸克只有质子质量的0.2%，而下夸克只有质子质量的0.5%。那么这些微小的粒子加起来怎么能达到一个重质子的质量呢?

 

答案是把夸克结合在一起的力:强大的核力。夸克之间的这种结合是惊人的强大——轻而易举地击败了同样带电夸克的自然电斥力。由于能量和质量是一样的(感谢爱因斯坦!)，质子的质量实际上是由胶水造成的，而不是夸克本身。

 

生活在顶端

 

并不是所有夸克都那么大。但在粒子物理学的世界里，大则是坏消息。巨大就像站在一座又高又瘦的山顶。当然，景色很好，但任何微风的迹象都会让你跌到一个更稳定的位置。而稳定意味着小——如果你是一个遭受不稳定的巨大粒子，你很快就会发现自己变成了你的一群小表弟。

 

这意味着对于上夸克和下夸克来说，生命是完美的。他们最小的;所以，虽然他们没有很好的视野，但他们也没有掉下存在主义悬崖的危险。仅次于夸克的是奇特而迷人的夸克，它们在自然界中极为罕见。它们是如此巨大以至于一开始就很难制造，一旦它们被某种奇特的过程制造出来，它们很快就会腐烂成别的东西，杏耀注册 ，只留下一段记忆。

 

有很长一段时间，物理学家认为只有这四个夸克——上夸克、下夸克、奇夸克和魅力夸克。但在20世纪70年代初，他们开始怀疑，通过研究一些罕见的衰变，涉及到孔(再说一次，我不负责命名的东西。加恩是一个奇怪的夸克和一个上夸克或一个下夸克的组合)。为了解释产生这些介子的奇怪衰变，理论学家不得不猜测存在一对新的夸克，他们将其命名为“顶夸克”和“底夸克”。这些新的夸克比其他四个要重得多(否则我们现在应该已经看到它们了)。

 

一旦夸克5号(底部)在1977年加入了已知和测量粒子的行列，寻找第六个也是最后一个(顶部)的竞赛就开始了。但问题是，没有人知道它有多大，这意味着我们不知道在我们能弹出一个粒子加速器之前，我们的粒子加速器必须要有多大。每年，世界各地的研究小组都会升级他们的设备，但每一年都出现短缺，从而推动当时假设的粒子的质量不断上升。

 

直到1995年2月，费米实验室的研究人员才终于宣称发现了一种夸克，它的质量几乎是质子的200倍。这是对的:当上下夸克几乎不做任何使质子变成质子的工作时，上面的夸克可以轻松地撞击整个原子。

 

进入希格斯

 

上面的夸克比上面的夸克重100万亿倍。这很好。但是为什么呢?为什么夸克的质量范围如此之大?

这就是希格斯玻色子的作用。希格斯玻色子与一个贯穿整个时空的场(希格斯场，有点像电磁场)有关，就像一种无形的粘合剂充满了宇宙。其他基本粒子，如电子、中微子和夸克，必须游过这个磁场才能从一个地方游到另一个地方。基本粒子不能忽略希格斯场这一事实(通过各种各样的数学计算)正是它们具有质量的原因。

 

啊，那么，有线索了。如果希格斯玻色子某种程度上与质量的概念有关，而顶夸克无疑是夸克中最重的，那么希格斯玻色子和顶夸克肯定是最好的朋友。

 

因此，多年来，顶夸克成为我们了解希格斯粒子的一扇大门，杏耀平台总代理希望随着对希格斯粒子本身的进一步研究，我们能对神秘的顶夸克的大质量有一些了解。