世上最細細細...................ge 粒子係咩

2007-01-25 2:03 am
世上最細細細...................ge 粒子係咩?

回答 (3)

2007-01-25 8:28 am
✔ 最佳答案
答案是夸克,宇宙中的其本粒子都是由它們所組成,例如我們熟悉的質子是由兩個上夸克和一個下夸克所組成,也是到目前為止科學家搵到的最小粒子。在最新的超維理論上的解釋,夸克是一絲絲的弦線,也是組成宇宙萬物的最基本形態!
夸克是什麼?


【摘要】也許從96.56公里長的粒子加速器可以得到答案
「小女孩是由什麼東西組成的?」我的芳鄰,像許多五歲的小孩一樣,問了許多這類問題。
「肌肉和骨骼」我回答道。她接著問肉是由什麼東西組成的,我提到細胞。但她仍不滿意,所以我又提到分子,複雜如DNA的分子和簡單如水的水分子。
「但水分子又由什麼東西組成的?」她問道,這還不難回答。但當深入到電子、中子和質子的層次,問題來了!
「質子是什麼東西組成的?」
「啊!我們剛知道一點,質子是由夸克組成的。」我說,而開始感到不安。我堅定地提議終止這次談話,但太遲了。
「但夸克又由什麼東西組成的?」
告訴她沒有人知道,但科學家正在盡力找尋答案,並沒能解答這問題。早期科學家認為質子是物質最基本的粒子之一,但現在科學家認為質子是由夸克組成;更糟的是夸克有許多種。現在已知夸克有上、下、魅、奇異、頂和底六種「風味」(flavors),而每種風味又有三種顏色。要說物質的基石有一種或二種還說得過去,但要說十八種夸克都是基石則有點說不過去。夸克不但種類多,而且有些夸克比別的重得多,物理學家卻不知道何以如此。我們尚未發展出一個可以解釋夸克各種類別及質量的理論。
探測夸克
科學家常常借助新的工具回答困難的問題:例如用手術刀了解肌肉和骨骼的構造,用顯微鏡觀察細胞,用X射線解開DNA雙螺旋之謎,用小的加速器研究質子和中子,用非常大的加速器探測夸克。
現在科學家正從各種不同角度了解夸克。所用的工具包括芝加哥附近費米實驗室全美國最大的質子加速器、史丹福線型加速器以及紐約布魯克海文國家實驗室的加速器。歐洲日內瓦CERN實驗室以及別地方實驗室的加速器也在趕這個研究夸克的熱潮。現在有一個計畫要建造另一個甚至更大的加速器,即超導性超級碰撞器(superconducting super collider,簡稱SSC)。
超導性超級碰撞器計畫是由美國能源部高能物理顧問小組於1983年提出來的。根據計畫,超導性超級碰撞器將造於地下周長高達96.56公里的圓形地道中。超導性超級碰撞器由兩環被液態氦冷卻的超導性磁鐵組成,兩束射入圓環的質子,以相反的方向在圓環中運動並逐步被加速到接近光的速度。最後,讓兩束粒子面對面相撞而放出巨大的能量。物理學家需要產生這樣巨大的能量,因為他們想探測的粒子實在太小了。根據量子力學的測不準原理,你想探測的東西越小,你要用的能量越大。例如,以幾千電子伏特(eV)能量的電子為射束的電子顯微鏡,可以觀測到比人髮直徑千分之一還要小的範圍,超導性超級碰撞器中質子的能量高達40Tev(1TeV=1012eV),因此可以觀測到比人髮直徑的4×1013分之一還要小的範圍。在這樣小的範圍,力的傳遞者要有非常巨大的質量(能量),根據同樣的原理,粒子質量越大,我們需要越大的能量去探測它。
標準模型
1983年,盧比亞(C.Rubbia)和范德米爾(S.van der Meer)在CERN用能量0.6TeV的質子和反質子,發現巨大質量的次原子粒子W粒子和Z粒子。它們是弱交互作用的傳遞者。放射性元素的β衰變就是弱交互作用的實例。現在我們想探測的粒子質量可能比W和Z粒子要重10倍以上,因此需要更大的能量。盧比亞和范德米爾的發現,證實了統一弱交互作用和電磁交互作用的理論,即現在所謂的標準模型,他們因這個貢獻得到1984年諾貝爾物理獎。標準模型是目前基本物質最好的模型。
根據標準模型,在宇宙剛開始的大霹靂(big bang)之時,夸克沒有質量。當宇宙溫度逐漸下降,夸克從理論上已預測,但實驗尚未發現的極重的希格斯粒子(Higgs particle)獲得質量。但標準模型並未告訴我們何以某些夸克比別的夸克重一些,用實驗方法探測夸克是很重要的下一步,而標準模型也指引研究的方向。雖然希格斯粒子的質量可能超過現有加速器能探測的範圍,但可能會在超導性超級碰撞器能探測的範圍之內。
假設我們已有了超導性超級碰撞器,我們如何用它來找希格斯粒子?在超導性超級碰撞器大圓環大約有六處射束的交叉點,在交叉點上兩束粒子相撞而轉換成另一種物質的形式,物理學家從撞擊產物找希格斯粒子。這個工作極為複雜,因為這類粒子通常無法直接看到,以前發現的Z粒子並不是被「看到」。在它們被看到之前,已很快衰變為兩個電子,但從電子的能量及射出去的角度可確定Z粒子的存在。同樣地,使用超導性超級碰撞器的研究人員將用類似方法,找尋希格斯粒子存在的證據。同樣地,標準模型在這工作上也有指引作用。根據標準模型,希格斯粒子會衰變成兩個含頂夸克(top quark)的粒子,或兩個W粒子。科學家希望從這些工作了解,何以希格斯粒子賦予每樣夸克不同的質量以及夸克是如何組成的。
基本問題
當然,除了希格斯粒子外,還有許多值得研究的問題。最好的發現就是出乎意料之外的發現。我們探測的尺度比目前能達到的要小20倍。從歷史的經驗,我們很可能發現新的東西。
只有新的加速器才能告訴我們夸克是如何組成的。這個問題重要嗎?了解肌肉、細胞、分子如何組成重要嗎?基礎科學的研究常常會有長程的價值,了解物質最基本的本質,可以說是最基礎的基礎科學了。
(本文譯自R. Palmer, “What's a quark?”, Science 85, November, 1985.)作者簡介:1960年,巴默爾(R.Palmer)由英國移民到美國並在紐約布魯克海文(Brookhaven)國家實驗室研究。1980年,正當在做有關Isabelle加速器(現已關閉)研究的時候,他設計一個超導性磁鐵,這種磁鐵可用於擬議中的超導性超級碰撞器。1981年,巴默爾受聘為高能物理顧問組成員,二年後聘為布魯克海文高能物理研究的副主任。過去一年,他來往於美國東岸的布魯克海文實驗室和西岸的史丹福線型加速器中心(SLAC)。他在該中心的工作就是想找到高能物理另一大突破的新構想──即以二十年時間建造一個能量比超導性超級碰撞器大10倍的加速器。
胡進錕任職於中研院物理研究所,本刊編輯委員
http://book.tngs.tn.edu.tw/database/scientieic/content/1986/00080200/0012.htm
夸克(quark)組成中子、質子這一類強子是由更基本的單元。它們具有分數電荷,是電子電量的2/3或-1/3倍,自旋為1/2。最初解釋強相互作用粒子的理論需要三種夸克,叫做夸克的三種味(flavor),它們分別是上夸克(up,u)、下夸克(down,d)和奇異夸克(strange,s)。1974年發現了J/ψ粒子,要求引入第四種夸克粲夸克(魅夸克)(charm,c)。1977年發現了Υ粒子,要求引入第五種夸克底夸克(美夸克)(bottom/beauty,b)。1994年發現第六種夸克頂夸克(top,t),人們相信這是最後一種夸克。 夸克理論認為,所有的重子都是由三個夸克組成的,反重子則是由三個相應的反夸克組成的。比如質子(uud),中子(udd)。夸克理論還預言了存在一種由三個奇異夸克組成的粒子(sss),這種粒子於1964年在氫氣泡室中觀測到,叫做負ω粒子。頂、底、奇、魅夸克由於質量太大(參見下表),很短的時間內就會衰變成上夸克或下夸克。

2007-01-25 20:55:35 補充:
哈哈!又到我改正ge時間啦是…在最新的超【弦】理論上的解釋…至arm,真係唔明成日都過四千字,唉…
2007-01-25 2:43 am
最細的粒子是中微子(不過其是否有質量的問題仍在討論中),物理上最細的是量子,不過量子不只是粒子,它具有波粒二象性,而空間最細的單位是Planck 尺度(普朗克尺度)。
2007-01-25 2:11 am
應該係...納米

納米技術是單個原子、分子層次上對物質的種類、數量和結構形態進行精確的觀測、識別和控制的技術,是在納米尺度內研究物質的特徵和相互作用,並利用這些特性製造具有特定功能產品的高新技術。

現代材料和物理學家所稱的納米材料是指固體顆粒小到納米(1納米=一百萬分之一米)尺度的超微粒子(也稱之為納米粉)和晶粒尺寸小到納米量極的固體和薄膜。

納米材料又稱為超微顆粒材料,由納米粒子組成。納米粒子也叫超微顆粒,一般是指尺寸在1~100nm間的粒子,是處於原子簇和宏觀物體交界的過渡區域,從通常的關於微觀和宏觀的觀點看,這樣的系統既非典型的微觀系統亦非典型的宏觀系統,是一種典型的介觀系統,它具有表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。當人們將宏觀物體細分成超微顆粒(納米級)後,它將顯示出許多奇異的特性,即它的光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面的性質和大塊固體時相比將會有顯著的不同。
參考: 納米技術簡介


收錄日期: 2021-04-13 14:39:35
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070124000051KK02347

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