微观世界最小粒子是什么

微观世界中的最小微粒是什么?目前科学界研究的结果是夸克，那夸克又是什么呢?为什么它命名为夸克呢?我们一起来看一看。

微观世界最小粒子——夸克

夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王，三声夸克(Three quarks for Muster Mark)”。夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声。他认为，这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法，同时他也指出这只是一个笑话，这是对矫饰的科学语言的反抗。另外，也可能是出于他对鸟类的喜爱。

夸克出现的原理

一个质子和一个反质子在高能下碰撞，产生了一对几乎自由的夸克。1964年，美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——Quark组成的。它们具有分数电荷，是基本电量的2/3或-1/3倍，自旋为1/2。夸克是比中子和质子更小的微粒。遵循“渐近自由”原理。

所有的中子都是由三个夸克组成的，反中子则是由三个相应的反夸克组成的，比如质子，中子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。

夸克命名的由来

夸克盖尔曼原本想用鸭的叫声来命名夸克。开始时他并不太确定自己这个新词的实际拼法，直到他在詹姆斯·乔伊斯小说《芬尼根守灵夜》里面找到“夸克”这个词：

向麦克老大三呼夸克!

——《芬尼根守灵夜》，詹姆斯·乔伊斯

盖尔曼在其著作《夸克与美洲豹》中，更详细地述说了夸克这个词的由来：

在1963年，我把核子的基本构成部份命名为“夸克”(quark)，我先有的是声音，而没有拼法，所以当时也可以写成“郭克”(kwork)。不久之后，在我偶尔翻阅詹姆斯·乔伊斯所著的《芬尼根守灵夜》时，我在“向麦克老大三呼夸克”这句中看到夸克这个词。由于“夸克”(字面上意为海鸥的叫声)很明显是要跟“麦克”及其他这样的词押韵，所以我要找个借口让它读起来像“郭克”。但是书中代表的是酒馆老板伊厄威克的梦，词源多是同时有好几种。书中的词很多时候是酒馆点酒用的词。所以我认为或许“向麦克老大三呼夸克”源头可能是“敬麦克老大三个夸脱”，那么我要它读“郭克”也不是完全没根据。再怎么样，字句里的三跟自然中夸克的性质完全不谋而合。

茨威格则用“埃斯”(Ace)来称呼他所理论化的粒子，但是在夸克模型被广泛接纳时，盖尔曼的用词就变得很有名。很多中国物理学家则称夸克为“层子”，在台湾亦曾翻译“亏子”，但并不普遍使用。

夸克的命名都是有原因的。上及下夸克被这样叫，是源于同位旋的上及下分量，而它们确实各自带有这样一个量。奇夸克这个名字，是因为它们是在宇宙射线的奇异粒子中被发现的，发现奇异粒子的时候还没有夸克理论;它们被视为“奇异”，是因为它们的寿命不寻常地长。跟布约肯一起提出粲夸克的格拉肖说过：“我们把它叫粲夸克，是因为在构建它的过程中，见到它为亚原子世界所带来的对称，我们被这种美迷住了，对成果感到很满意。”至于“顶”和“底”这两个名字，哈拉里决定这样做，是因为“它们是上及下夸克逻辑上的伙伴”。在过往，底及顶夸克有时会分别被叫作“美”及“真”夸克，但这两个名字现在已经很少人会用。