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。至1967年,科学家透过SLAC直线加速器进行的深度非弹性散射实验,首度为这种夸克的存在提供了证据。
历史
在粒子物理学的发展初期(20世纪前半),质子、中子、Π介子等等强子都被视为基本粒子。可是,随着更多新强子被发现,粒子园也跟着扩张,从1930年代与1940年代的几种粒子扩张至1950年代的几十种粒子。可是,物理学者并不清楚它们彼此之间的关系。
1961年,默里·盖尔曼与瑜法尔·尼曼分别独立地提出一种称为八重道的分类系统,以数学术语来说,就是SU(3)味对称性。
这种分类系统将各种强子组织成同位旋多重态,然而,它背后的物理理论并不明朗。
1964年,盖尔曼与乔治·茨威格分别独立地提出夸克模型,其最初仅仅描述了上夸克、下夸克与奇夸克的物理行为可是,虽然夸克模型解释了八重道,并没有任何实验直接证实了夸克的存在。1968年,在斯坦福直线加速器中心,深度非弹性散射实验揭露,质子拥有内在结构,质子是由三个更为基础的粒子组成,从而夸克模型被公认为正确无误。
最初,人们很不愿接受这事实,他们比较喜欢理查·费曼的部分子模型。随着时间流易,夸克理论渐渐被人们接受。
研究背景
组成结构
一个中子由两个下夸克和一个上夸克构成,根据粒子物理学的标准模型理论,上下夸克是构成核子的基本元素,质子拥有两颗上夸克和一颗下夸克,而中子则有一颗上夸克和两颗下夸克。上夸克(Up quark,简称u)是第一代夸克分类的一种。它拥有的电荷,也是最轻的夸克,净质量介乎1.5到4MeV之间。