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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 探寻更小的粒子
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1906年，卢瑟福开始研究原子内部结构。他认为要了解原子内部的情形，最好的办法是把它砸开。他选择α粒子作为砸开原子的子弹。
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在生活中，电视的显像管就是小型的粒子加速器。加速器的出现使发现更小的粒子成为可能。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 [:1700895606]
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 2 比质子和中子更小的粒子 物质由夸克构成
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巨大的加速器让我们对物质的构造有了新的认识，质子、中子并不是构成物质的最基本粒子，它们是由被称为夸克的粒子构成的。
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夸克的发现
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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、质子是由更基本的单元——夸克组成的。夸克一词是由盖尔曼取自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根彻夜祭》，其中有这样的句子：“为马克王，三呼夸克（Three quarks for Muster Mark）。”
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夸克具有分数电荷，基本电量为－1/3或+2/3。到目前为止，有六种夸克被发现，分别为上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克。华裔物理学家丁肇中便因发现粲夸克而获得诺贝尔物理学奖。
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质子和中子的结构
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质子由2个上夸克1个下夸克组成，中子由1个上夸克2个下夸克组成。上夸克带+2/3电子电荷，下夸克带－1/3电子电荷。上、下夸克的质量略微不同。中子的质量也比质子的质量略大一点点。
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正如我们前面所说的，质子和中子靠介子的交换紧密结合，而夸克之间也由能产生更强力的胶子结合。我们把介子产生的力称为核力，把胶子产生的力称为强作用力。质子、中子这类靠强相互作用影响的粒子就被称为强子。
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这样我们就可以想象，在宇宙大爆炸之后的百万分之一秒钟内，并不存在质子和中子，只有混合着自由夸克和胶子的灼热物质向四面八方喷溅。之后，当宇宙的温度和密度迅速减小，夸克和胶子组成了不同性质的粒子。同时，夸克和胶子作为一种自由粒子的形态，也在宇宙中消失。
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图解时间简史：人人都可以读懂的霍金 6种夸克
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