據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)5月4日(北京時間)報道，美國科學家以超細微的誤差幅度成功計算出了三個最輕的夸克??上夸克、下夸克和奇異夸克的質(zhì)量。此項研究將夸克質(zhì)量的誤差幅度從10?20倍降低到了百分之幾。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《物理評論快報》上。

　　有科學家認為，所有的亞原子粒子都由三個夸克組成，夸克是組成質(zhì)子和中子的基本粒子。質(zhì)子由兩個上夸克和一個下夸克組成；中子由兩個下夸克和一個上夸克組成?？淇吮旧怼绑w態(tài)輕盈”，非常難以“捉摸”。

　　100多年前，科學家就知道了質(zhì)子的質(zhì)量，但是要獲取質(zhì)子內(nèi)的單個夸克的質(zhì)量一直是困擾科學界的一個難題?？淇舜嬖谟谂c其他夸克、反夸克以及膠子(一種理論上假設(shè)的無質(zhì)量的粒子)等粒子組成的“夸克湯”中，經(jīng)由強作用力混雜在一起，由于它們之間的作用力太過強大，以至于科學家很難將夸克隔離開來單獨研究。

　　美國康奈爾大學文理學院院長彼得?勒佩吉解釋說，為了確定夸克的質(zhì)量，首先必須充分了解它們之間的強作用力。研究人員利用大型超級計算機來解決這個問題。超級計算機使科學家得以模擬質(zhì)子等基本粒子中的夸克和膠子的“言行舉止”。

　　勒佩吉表示，夸克之間的質(zhì)量差異大得驚人。最輕的是上夸克，其質(zhì)量只有一個質(zhì)子的1/470；最重的是頂夸克，其質(zhì)量是質(zhì)子的180倍，與整個鉛原子的質(zhì)量差不多。

　　勒佩吉研究團隊最終成功計算出了三個最輕的也因而最難捉摸的夸克的質(zhì)量。上夸克的質(zhì)量約為2兆電子伏(MeV，能量單位)；下夸克的質(zhì)量約為4.8兆電子伏；奇異夸克的質(zhì)量約為92兆電子伏。

　　勒佩吉稱，它們的質(zhì)量為什么會有如此大的差別，目前依然是理論物理學面臨的巨大難題之一。事實上，連夸克為什么有質(zhì)量也還是個未解之謎，或許歐洲大型強子對撞機(LHC)可以告訴人們答案。