然而，讓華楓略微覺得頭疼的還在后面，他半強(qiáng)迫性的把這些東西記下，這是個漫長的過程，即便對現(xiàn)在的他來說。
“強(qiáng)子族本身又再分為兩類 。由三個夸克構(gòu)成的粒子叫做重子，就是我們常說的‘物質(zhì)’粒子，包括質(zhì)子和中子(重子和輕子都是費米子族的成員，費米子實際上是普通物質(zhì)粒子的別稱)。由成對的夸克構(gòu)成的粒子叫做介子，它們是攜帶基本力的粒子，盡管還有其他的介子(這些力的載體和其他介子又稱為玻色子)。
只需要兩種夸克(它們的名字很怪，叫做‘上’夸克和‘下’夸克)就能解釋質(zhì)子和中子的結(jié)構(gòu)。一個質(zhì)子由通過強(qiáng)力維持在一起的兩個上夸克和一個下夸克構(gòu)成，而一個中子由通過強(qiáng)力維持在一起的兩個下夸克和一個上夸克構(gòu)成。
力本身可視為膠子的交換，而膠子本身又由夸克對組成，因而是介子�！崩蠋煹穆曇粼诔掷m(xù)……
正如輕子族復(fù)制了三代，夸克族也如此。雖然只需要兩種夸克來解釋質(zhì)子和中子的本質(zhì)，但復(fù)制的兩代夸克卻一代比一代重，其中一代叫做‘奇’夸克和‘粲’夸克，最重的一代叫做‘底’夸克和‘頂’夸克。和重輕子一樣，這些粒子能夠在高能實驗中產(chǎn)生(因而大爆炸時必定大量存在過)，但迅速衰變成它們的較輕對應(yīng)物。雖然不可能分離出單個夸克，但粒子加速器實驗已經(jīng)提供了夸克族所有這六個成員存在的直接證據(jù)；最后一種(頂)夸克是芝加哥費密實驗室的科學(xué)家于2007年找到的。
對夸克的質(zhì)量和其他性質(zhì)的研究表明，不可能有更多代的夸克，只能有三族夸克和三族輕子。幸而標(biāo)準(zhǔn)大爆炸模型也認(rèn)為不可能存在多于三代的粒子；不然的話，極早期宇宙中額外中微子造成的壓力應(yīng)該驅(qū)動宇宙過快地膨脹，從而使留存下來的氦含量與極年老恒星的觀測結(jié)果不符(見αβγ理論、核合成)。這是最美妙的證據(jù)之一，表明粒子物理學(xué)和宇宙學(xué)兩者的標(biāo)準(zhǔn)模型對宇宙行為的描述，都同基本真理相去不遠(yuǎn)。
但是，除了大爆炸的最早片刻之外，第二和第三代粒子在宇宙的演化或其內(nèi)容物的行為中基本不起作用。我們在宇宙中看到的每樣?xùn)|西都能用兩種夸克(上和下)和兩種輕子(電子和電子中微子)加以說明；確實，由于單個的夸克不能獨立存在，我們看到的每樣?xùn)|西的行為，仍然能夠用1932年就已經(jīng)知道的電子、中子和質(zhì)子再加上電子中微子，以及四種基本力，相當(dāng)準(zhǔn)確地予以近似說明。
英國劍橋大學(xué)日前發(fā)布新聞公報說，該校研究人員和伯明翰大學(xué)的同行合作完成了這項研究。公報稱，電子通常被認(rèn)為不可分。但1981年有物理學(xué)家提出，在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。
劍橋大學(xué)研究人員將極細(xì)的“量子金屬絲”置于一塊金屬平板上方，控制其間距離為約30個原子寬度，并將它們置于約零下273攝氏度的超低溫環(huán)境下，然后改變外加磁場，發(fā)現(xiàn)金屬板上的電子在通過量子隧穿效應(yīng)跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和空穴子 。
研究人員說，人們對電子性質(zhì)的研究曾掀起了半導(dǎo)體革命，使計算機(jī)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，又出現(xiàn)了實際研究自旋子和空穴子性質(zhì)的機(jī)會，這可能會促進(jìn)下一代量子計算機(jī)的發(fā)展，帶來新一輪的計算機(jī)革命。
2009年03月27日搜狐科學(xué)消息 ：據(jù)美國《國家地理》雜志報道，科學(xué)家這周宣布，他們在美國伊利諾斯州的費米國家加速器實驗室里發(fā)現(xiàn)了一種奇異的新粒子，完全無法用現(xiàn)有理論對它進(jìn)行解釋，它將可能打破現(xiàn)有物質(zhì)構(gòu)成的所有已知規(guī)則。這個新發(fā)現(xiàn)的粒子稱為Y(4140)，它不符合二種物質(zhì)構(gòu)成的已知模式，甚至科學(xué)家還沒有確定Y(4140)是由什么組成的。
科學(xué)家一直認(rèn)為夸克能以各種行之有效的方式結(jié)合在一起形成其他較大的亞原子粒子，一種模式是由夸克-反夸克對形成的介子，另一種模式是由3個夸克組成的重子，如質(zhì)子和中子�！暗覀儼l(fā)現(xiàn)的這種新粒子不屬于這些夸克組合，這令人驚奇，”美國佛州大學(xué)的雅各布·科尼格斯伯格說，“據(jù)我們所知，如果你試圖將夸克-反夸克對組合在一起，你不可能建造出這種粒子�！�
粒子物理學(xué)家表示，此次發(fā)現(xiàn)的Y(4140)粒子是這些實驗室觀察到的具有類似非常規(guī)屬性的粒子家族成員之一，是由二束粒子以近光速的速度彼此劇烈碰撞產(chǎn)生的，這樣發(fā)現(xiàn)新粒子Y(4140)的機(jī)率大約為百億億分之二十。費米實驗室的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，Y(4140)粒子在衰變過程中常常產(chǎn)生包含有一個底夸克(稱為B+介子)的粒子。對費米實驗室的數(shù)萬億次質(zhì)子和反質(zhì)子碰撞進(jìn)行篩選后，科學(xué)家們確定了一個以非常規(guī)方式衰變的B+介子的小樣本。進(jìn)一步分析表明，這些B+介子可衰變成Y(4140)。此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)Y(4140)粒子可衰變成一對其他粒子———J/psi和phi粒子，物理學(xué)家認(rèn)為它可能是一個粲數(shù)和反粲數(shù)夸克組合。但是，對于這樣的一個構(gòu)成來說，其衰變特性有違常規(guī)。
日本高能實驗室發(fā)言人、物理學(xué)家山內(nèi)正則說，這是首次證實一個新的意想不到的Y態(tài)新粒子可衰變?yōu)镴/psi和phi粒子。這個Y態(tài)可能和之前他們發(fā)現(xiàn)的Y(3940)有關(guān)，也可能是含有粲數(shù)夸克的外來強(qiáng)子的又一個例證。這些外來的夸克組合不屬于已知的介子和重子，理論物理學(xué)家正在對它們的真實性質(zhì)進(jìn)行破解，實驗人員也在繼續(xù)努力尋找更多這樣的粒子。
這一新粒子的發(fā)現(xiàn)向那些深諳夸克如何結(jié)合形成物質(zhì)的粒子物理學(xué)家發(fā)出了挑戰(zhàn)。加上美國宣布發(fā)現(xiàn)了罕見的單頂夸克和其它幾項發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)家實際上離尋獲希格斯玻色子（所謂的上帝粒子）已越來越近了，但他們現(xiàn)不得不重新思考物質(zhì)是如何構(gòu)成的。此研究成果發(fā)表在最新一期出版的《物理評論快報》上。
但宇宙中的東西大概比我們看到的要多；觀測和理論兩方面都有理由認(rèn)為，宇宙中的暗物質(zhì)比亮物質(zhì)要多得多。暗物質(zhì)的很大部分可能是既非強(qiáng)子、亦非輕子的粒子。
粒子束武器是利用加速器把質(zhì)子和中子等粒子加速到數(shù)萬—20萬km/s的高速，并通過電極或磁集束形成非常細(xì)的粒子束流發(fā)射出去，用于轟擊目標(biāo)。
按粒子是否帶電可分為帶電粒子束武器和中性粒子束武器。粒子束武器在太空可以破壞數(shù)十公里以外的目標(biāo)；但在大氣中威力衰減，只能攻擊數(shù)公里以外的目標(biāo)。
21世紀(jì)，武器的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入原子和分子世界，核武器就是應(yīng)用了原子理論。原子物質(zhì)中央的質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電，中子是中性的。被稱為粒子的物質(zhì)是指電子、質(zhì)子、中子和其它帶正、負(fù)電的離子。粒子只有被加速到光速才能作為武器使用。粒子束發(fā)射到空間，可熔化或破壞目標(biāo)，而且在命中目標(biāo)后，還會發(fā)生二次磁場作用，對目標(biāo)進(jìn)行破壞。
粒子束武器發(fā)射出高能定向強(qiáng)流、接近光速的亞原子束（帶電粒子束和中性粒子束），以巨大的動能擊毀衛(wèi)星和來襲的洲際彈道**。即使不能直接摧毀核彈頭，粒子束產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場脈沖熱也會把**的電子設(shè)備燒毀，或利用目標(biāo)周圍發(fā)生的γ射線和X射線使目標(biāo)的電子設(shè)備失效或受到破壞。帶電粒子束武器通常在大氣層內(nèi)使用。中性粒子束武器在大氣層外使用，主要用于攔截助推段和中段飛行的洲際彈道**。
無論是帶電粒子束武器還是中性粒子束武器，作為一種武器系統(tǒng)，它們主要由五大部分組成：粒子束生成裝置，能源系統(tǒng)，預(yù)警系統(tǒng)，目標(biāo)跟蹤與瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，指揮與控制系統(tǒng)。其中，最能說明該武器特征的部分是粒子加速器和能源系統(tǒng)，現(xiàn)簡要介紹如下：
1、粒子束生成裝置：
高能粒子束生成裝置是整個粒子束武器系統(tǒng)的核心部分。它用來產(chǎn)生高能粒子束，并聚集成狹窄的束流，使其具有足夠的能量和足夠的強(qiáng)度。
粒子束生成裝置，主要包括粒子源、粒子注入器、加速器等設(shè)備。其中最主要的是研究適合武器使用的高能粒子加速器。感應(yīng)直線加速器、電子感應(yīng)加速器、射頻直線加速器都有可能作為高能粒子加速器。
現(xiàn)有民用粒子加速器的技術(shù)雖可借鑒，但由于它過分笨重，根本無法作為武器系統(tǒng)使用。美國費米國家實驗室使用的5000億電子伏特質(zhì)子加速器，僅其中主加速器的直徑就達(dá)2千米左右，它的兩極轉(zhuǎn)彎磁鐵，每塊長6米，重13噸；4級聚焦磁鐵長2米，重約4噸；兩種磁鐵加起來有1000多塊，共同構(gòu)成一個周長達(dá)6千米之多的大環(huán)，安放在地下6?米深的隧道中。
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