奇異夸克團
奇異夸克團（英語：Strangelet）是理論中的物質，由上夸克、下夸克和奇異夸克的三類夸克組成。若奇異夸克團狀態穩定，可產出連鎖效應將原子核轉變，成為溫度極高、呈灰色的黏性物質[來源請求]。其尺度最小為幾個飛米（質量和輕原子核接近）。宏觀尺度的奇異夸克團（達到米的量級）被稱為夸克星或者奇異星體，因此可以將奇異夸克團理解為奇異物質的碎片。該概念由E. Farhi和R. Jaffe[1]提出，有人曾提議將其作為暗物質候選者。
理論依據[編輯]
奇異物質假說[編輯]
已知的帶有奇異夸克的粒子都是不穩定的，因為奇異夸克比上夸克和下夸克要重。因此，奇異粒子往往會通過弱相互作用衰變為僅含上夸克和下夸克的粒子而失去其奇異性，如Λ粒子。但是，包含大量夸克的狀態卻可能不至於如此不穩定。這就是阿諾·博德默[2]和愛德華·威滕[3]提出的奇異物質假說。假說中，當大量的夸克聚集在一起時，其能量最低態為上夸克、下夸克和奇異夸克的數量大致相等時，命名為奇異夸克團。這是由於在泡利不相容原理的作用下，相比兩種夸克的物質態，三種夸克態將允許更多的夸克排布在更低的能級上。
與原子核的關係[編輯]
核子是由多個上夸克和下夸克約束形成的三夸克態（如質子和中子）。根據奇異物質假說，奇異夸克團將比原子核更穩定，因此核子可以衰變為奇異夸克團。但是由於存在巨大的能量壁壘，衰變過程將會極其緩慢。當弱相互作用將一個核子轉變為奇異夸克團時，釋放出的奇異夸克將會形成超重的奇異重子，如Λ粒子。只有當多個反應同時發生，產生的奇異夸克數恰好滿足形成較低能量態的比例，衰變過程才可能發生。非常不幸的是，即使奇異物質假說是正確的，我們也無法看到核子衰變為奇異夸克團，因為他們的壽命比宇宙還要長。
其它主題[編輯]
參考資料[編輯]
- ^ E. Farhi and R. Jaffe, "Strange Matter", Phys. Rev. D30, 2379 (1984)
- ^ A. Bodmer "Collapsed Nuclei" Phys. Rev. D4, 1601 (1971)
- ^ E. Witten, "Cosmic Separation Of Phases" Phys. Rev. D30, 272 (1984)