流动的夸克：中子星内部或存在奇特物质形式

时间：2018-07-01 23:10:52 来源：作者：网络

夸克

大小：89.1M更新：2020-06-30

分类：休闲益智

请注意：本文为编辑制作专题转载的资讯，页面显示的时间仅为生成静态页面时间而非具体内容事件发生的时间，由此给您带来的不便敬请谅解！

夸克是一种基本粒子。物理学家发现，在突破现有元素周期表后，元素可能变得异常古怪；在极端情况下，夸克将呈现奇特但稳定的排列方式。

在元素周期表的深处，元素由排列独特的亚原子粒子构成。迄今为止，人类发现及合成的最重元素为Og(118号元素)。但这并不意味着，质子和中子无法形成更重的稳定元素——只是人类尚未发现罢了。元素周期表的尽头在哪里？针对这个问题，科学家进行了种种推测。其中，有一点是显然的：随着原子变得越来越大，它们的行为模式将变得不同寻常。

最近，多伦多大学的物理学家提出：在极端条件下，构成质子和中子的夸克将打破常规结合模式，同时依旧保持足够的稳定性，让原子得以存在。

夸克存在六种类型，名字起得十分古怪：上、下、奇、粲、顶、底。质子由两个上夸克和一个下夸克构成，中子由一个上夸克和两个下夸克构成。夸克的组合模式不限于这两种，但科学家甚少发现其它组合模式，因为它们很少能够保持稳定。

三十多年前，物理学家爱德华·威顿提出：若处于足量压强下(如中子星内部)，使夸克保持三元模式的能量能够达到某种平衡。这种“奇异夸克物质”(SQM)由相对等量的上、下、奇夸克构成。它们不是三个三个排列，而是仿佛由大量粒子构成的流态。几十年来，物理学家一直在寻找“奇异夸克物质”。

同时，由于上夸克和下夸克能够形成质子和中子，因此科学家通常不去考虑仅由上下夸克构成的夸克物质。然而，物理学家Bob Holdom、Jing Ren、Chen Zhang通过计算发现，“上下夸克物质”(udQM)不仅可能存在，而且可能性高于“奇异夸克物质”。他们追本溯源，探究流态夸克物质的最低能态问题。结果发现，“上下夸克物质”的基态既低于“奇异夸克物质”，也低于质子和中子内部的三元夸克组合。

也就是说，在足量压强的作用下，上夸克和下夸克可以形成流态物质，而无需借助奇夸克的帮助。中子星可以提供这样的压强。此外，我们也知道，原子核的内部压强大得惊人。研究团队认为，当原子质量超过300时，上夸克和下夸克便能够流动起来。不过，制造这类元素非常困难。目前，我们搞不清楚它们的具体样貌和行为模式，只知道它们不太可能遵循常规法则。

另外，“上下夸克物质”也有可能存在于宇宙射线中。我们或许能够在地球上捕捉到它，或许能够通过粒子加速器制造出来。

本文译自 sciencealert，由译者蛋花基于创作共用协议(BY-NC)发布。

原作者：MIKE MCRAE

资源转载网络，如有侵权联系删除。