关于2011年诺贝尔物理学奖奖,请你判断哪个是不正确的

2004年的诺贝尔物理学奖颁给了三位美国科学家格罗斯、波利茨、威尔茨克,他们在有关原子核内夸克之间存在的强作用力的 研究方面做出了重要的理论发现。有关夸克的说法,不正确的是( )
2004年的诺贝尔物理学奖颁给了三位美国科学家格罗斯、波利茨、威尔茨克,他们在有关原子核内夸克之间存在的强作用力的 研究方面做出了重要的理论发现。有关夸克的说法,不正确的是( )
2004年的诺贝尔物理学奖颁给了三位美国科学家格罗斯、波利茨、威尔茨克,他们在有关原子核内夸克之间存在的强作用力的 研究方面做出了重要的理论发现。有关夸克的说法,不正确的是( ) 
a.夸克是目前原子核中发现的最小粒子 
b.质子和中子都由夸克构成 
c.不是所有的分子中都存在夸克粒子 
d.夸克研究是一个科学研究的热点
B,
 
夸克的概念( Gell-Mann, Zweig)早在量子色动力学之前(20世纪60年代)就已经在粒物理界广为讨论了.但是当时的讨论仅仅涉及到质子、中子以及其他强子的夸克构成问题,而没有涉及到夸克之间相互作用的动力学.这个时期的模型往往被称为夸克模型.Gell-Mann因夸克模型获得了1969年的诺贝尔物理学奖.值得指出的是,我国科学家在上世纪60年代提出的“层子模型”实际上是与夸克模型十分接近的理论.在夸克模型的基础上,量子色动力学则在量子场论的理论框架上有了本质的提高.它试图回答夸克、反夸克是如何相互作用的动力学问题.这中间起了关键作用的就是非阿贝尔规范场的引入,也就是胶子作为交换强相互作用粒子的引入. 

从现代的观点来看,量子色动力学( QCD)的理论框架很多地方都与量子电动力学(QED)有着相似之处.例如,在量子电动力学中,电子(或其反粒子:正电子)带有电荷.按照量子电动力学的理解,两个带有电荷的粒子之间是通过交换光子发生相互作用的.光子是电磁场量子化后的粒子,它是传递电磁相互作用的中间玻色子.用量子规范场论的语言,光子也就是规范玻色子,因为电磁场是最简单的规范场(也就是所谓的阿贝尔规范场).在量子色动力学(QCD)中,夸克(或其反粒子:反夸克)带有“色荷”,两个带有色荷的夸克之间是通过交换强相互作用的中间玻色子——胶子——发生相互作用的.与量子电动力学不同的是,电子或正电子都带有“同一种”电荷(只不过符号可以相同或相反);夸克所带的“色荷”却可以有三种,每一种色荷也可以取正或负.为了区别这三种不同色荷的夸克,我们就称夸克可以具有三种“色”(例如可以取为红、绿、蓝).量子色动力学中的规范场从量子电动力学简单的阿贝尔规范场(电磁场)变成了非阿贝尔规范场.这种场的量子化后的粒子就是传递强相互作用(或者说色相互作用)的胶子.另外一个与光子十分不同的是,胶子与胶子之间也存在相互作用,而光子与光子之间不存在直接的相互作用. 

夸克是真实存在的吗?这个问题在夸克概念一提出就受到人们的普遍关注 .由于夸克是带有分数电荷的基本粒子,而分数电荷的粒子从来没有在实验上观测到,这引发了物理学家的猜测:很可能具有色荷的夸克永远也不会被单独观测到.夸克和反夸克总是会以特定的方式组成整体上没有色荷的“色单态”,这些“无色”的复合粒子才是我们能看到的粒子(质子、中子以及其他一些强子).物理学家称这种现象为“色禁闭”(color confinement).也就是说,带有颜色的夸克、反夸克总是被囚禁在整体无色的“牢笼”里面.这种现象是强相互作用所特有的.在量子电动力学中,电荷不是禁闭的.我们日常生活中都可以经常看到孤立电荷的存在.如果夸克永远被囚禁在强子里面,我们如何才能确定它是真实存在的呢?最直接的方法就是利用高能的粒子束(电子束)去轰击强子(比如说质子).当年卢瑟福就是这样发现原子的结构的,这也是人们探索质子结构的重要实验手段.这样的实验(被称为深度非弹性散射实验)在上世纪60年代便在美国Stanford的直线加速器(SLAC)上进行了.经过多年的积累,产生了大量的实验结果,其中最为重要的是发现了所谓的Bjorken标度律(1969年).但如果要从理论上解释这些实验现象,我们就需要一个描写强相互作用的动力学理论. 

1973年,戴维·格罗斯与他的研究生弗兰克·维尔切克合作完成了两篇历史性的论文.几乎同时戴维·波利策也独立地完成了相似的工作.他们的工作发表在《Physical Review Letters》的30期上.在这些工作中他们实际上传递了两个重要信息:第一,他们计算了一个费米子与非阿贝尔规范场相互作用的规范场论模型的跑动耦合参数随能量的变化行为,说明了这样的理论很可能具有一个特别的性质——渐近自由(这一点实际上G. t′Hooft早已经知道,但是没有发表);第二,他们首先明确地提出(这一点在格罗斯和维尔切克的工作中表达得更为明显):如果假设强相互作用由一个渐近自由的非阿贝尔规范理论描写,这个理论可以直接解释实验中观察到的各种现象,比如Bjorken标度律.他们据此明确指出:强相互作用的基本理论十分可能是一个渐近自由的非阿贝尔规范理论.这两个信息都是十分重要的.但相比较而言,第二个信息应当说更为重要.因为他们三人的这项工作实际上为量子色动力学作为描写强相互作用的基本理论起到了奠基性的作用.在他们三人的这些工作之前,还没有人明确地提出描写强相互作用的基本理论应当是非阿贝尔规范理论. 
 


的感言:xiexie
其他回答 (1)
C啊,
分子种有原子核,原子核都是由质子和中子组成,质子和中子都是有夸克组成的啊

夸克有两种,一种带三分之二的正电,一种带三分之一的负电,每个质子和中子
都是由三个夸克组成,质子是由俩个第一种夸克和一个第二种夸克组成,所以带一个正电,
中子是由一个第一种和两个地二种夸克组成,所以不带电

这两种夸克的具体名字忘了,呵呵,不好意思
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发布: 08:22:32作者:新华视点
#历史上的今天#日,美籍华裔物理学家李政道、杨振宁因1956年共同提出弱相互作用中宇称不守恒原理而荣获1957年的诺贝尔物理学奖。(资料照片,李政道(左)、杨振宁(中))
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2013年诺贝尔物理学奖10月8日在瑞典揭晓,两科学家因“上帝粒子”获2013诺贝尔物理学奖.下列粒子不能直接构成物质的是(  )A.中子B.分子C.原子D.离子
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直接构成物质的微观粒子有分子、原子和离子,中子不是直接构成物质的粒子.故选A.
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