世界上最小的物质单位是什么 ?让小编告诉你吧。

世界上最小的物质单位——夸克

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。

夸克的电荷值为分数——基本电荷的−1⁄3倍或+2⁄3倍，随味而定。上、粲及顶夸克(这三种叫“上型夸克”)的电荷为+2⁄3，而下、奇及底夸克(这三种叫“下型夸克”)的则为−1⁄3。反夸克与其所对应的夸克电荷相反;上型反夸克的电荷为−2⁄3，而下型反夸克的电荷则为+1⁄3。由于强子的电荷，为组成它的夸克的电荷总和，所以所有强子的电荷均为整数：三个夸克的组合(重子)、三个反夸克(反重子)，或一个夸克配一个反夸克(介子)，加起来电荷值都是整数。例如，组成原子核的强子，中子和质子，其电荷分别为0及+1;中子由两个下夸克和一个上夸克组成，而质子则由两个上夸克和一个下夸克组成。

自旋是基本粒子的一种内在特性，它的方向是一项重要的自由度。在视像化时，有时它会被视为一沿着自己中轴转动的物体(所以名叫“自旋”)，但是由于科学家们认为基本粒子应是点粒子，所以上述这个看法有点儿误导。

自旋可以用矢量来代表，其长度可用约化普朗克常数ħ来量度。量度夸克时，在任何轴上量度自旋的矢量分量，结果皆为+ħ/2或−ħ/2;因此夸克是一种自旋1⁄2粒子。沿某一轴(惯例上为z轴)上的旋转分量，一般用上箭头↑来代表+1⁄2，下箭头↓来代表−1⁄2，然后在后加上味的符号。例如，一自旋为+1⁄2的上夸克可被写成u↑。

夸克只能通过弱相互作用，由一种味转变成另一种味，弱相互作用是粒子物理学的四种基本相互作用之一。任何上型的夸克(上、粲及顶夸克)，都可以通过吸收或释放一W玻色子，而变成下型的夸克(下、奇及底夸克)，反之亦然。这种变味机制正是导致β衰变这种放射过程的原因，在β衰变中，一中子(n)“分裂”成一质子(p)、一电子(e)及一反电子中微子(νe)。在β衰变发生时，中子(udd)内的一下夸克在释放一虚W玻色子后，随即衰变成一上夸克，于是中子就变成了质子(uud)。随后W玻色子衰变成一电子及一反电子中微子。