夸克是所有物质的基石

1964年，加州理工学院的理论物理学家首次提出了夸克的存在穆雷盖尔，是中国发展的关键人物之一标准模型粒子物理学。盖尔曼，最佳1969年诺贝尔物理学奖他发现，要解释质子和中子的性质，就需要它们由更小的粒子组成。与此同时，另一位加州理工的物理学家，Georg茨威格也独立提出了这个想法。

夸克的存在是由实验从1967年到1973年在斯坦福线性加速器中心进行。

正如韦斯特解释的那样，夸克的一个奇怪之处在于，它们可以被观察到，但不能被孤立。他说:“有微妙的区别。”“它们就像电子一样，电子是基本的，但有了电子，我们可以观察并分离它们。你可以指向一个电子。对于夸克，你不能把它从原子核中取出来，放在桌子上进行检查。”

相反，通过使用巨大的粒子加速器，科学家们加速电子，并用它们来探测原子核的深度。如果它们足够深入，电子就会分散夸克这可以用非常复杂的探测器来测量。“我们重建了目标中质子和中子的组成，”韦斯特说。“你看到这些小点物体，我们认为它们是夸克。”

夸克有部分费用与它们形成的质子相比。有六种夸克基于质量，粒子也有一种叫做颜色的性质，这是一种描述如何18新利最新登入强大的力量把它们连在一起。颜色由胶子-一种将夸克结合在一起的强作用力的信使。(它们类似于光子．)

一组堪萨斯大学物理学家计划使用安装在大型强子对撞机这是一个巨大的粒子加速器，位于法国和瑞士之间17英里(27公里)的隧道中，用于研究夸克和胶子之间的强相互作用。

“我们的想法是更好地理解质子和重离子结构——比如铅——并研究一种叫做饱和的新现象，”堪萨斯大学物理学教授、领导这项研究的克里斯托弗·罗永在一封电子邮件中解释道。“当两个质子或两个离子以非常高的能量碰撞时，我们对它们的子结构——夸克和胶子——很敏感，我们可以探测胶子密度变得非常大的一些区域。”

罗伊恩继续说道:“这就像纽约地铁在高峰时段完全拥堵一样。“在这种情况下，胶子不会表现出单一的身份，而是可以表现出集体行为，就像拥挤的地铁一样，如果有人摔倒了，每个人都会感觉到，因为人们彼此如此接近18新利最新登入。在某种程度上，质子或重离子可以表现得像固体一样，比如玻璃，被称为彩色玻璃冷凝物。这是我们希望在大型强子对撞机以及美国未来的电子-离子对撞机上看到的。”

Royon说，找到这种稠密胶子物质存在的证据将回答关于夸克最大的未解问题之一。“这是一种新的物质状态，”他说。“在相对论重离子对撞机或大型强子对撞机中已经出现了一些线索，但还没有确定的东西。这将是一个重要的发现，大型强子对撞机和电子-离子对撞机都是观察这一现象的理想机器。”

科学家们还想知道是否有比夸克更小的东西存在。“这引出了一个问题，还有另一个层次吗?”西说。“我们不知道答案。”