夸克星

夸克星 （ Quark star ） 由奇異物質組成 ， 是一種理論假設可能存在的引力緻密星體 ， 需要更多的觀測數據及關鍵遺失環結理論推導來佐證其真實性 。 實驗驗證方面 ， 關鍵的奇異物質理論至今還是假說 ， 至2013年五月爲止 ， 沒有任何可能的夸克星類型被證實或理論可以完全自洽 ， 基礎成分 「 H雙重子 」 亦未被尋獲 ， 最後一組對 「 H雙重子 」 進行搜尋實驗的是日本KEK （ 高能加速器研究機構 ） 與日本原子能研究開發機構 （ JAEA ） 的合作項目J - PARC ， 目前尚未有結論 。 2013年6月17日 ， 北京質譜儀BES III與日本KEK的Belle團隊在研究疑似粲夸克偶素 （ Charmonium ） 的Y （ 4260 ） 時 ， 分別獨立發現Zc （ 3900 ） ， 實驗報告於美國物理通訊上發表 ， Zc （ 3900 ） 的夸克態可能是ccud或是介子分子混雜態 （ hadron molecule ） ， 是目前跡象最明確有可能被正式認定的第一個四夸克態粒子 （ 雙夸克反雙夸克態 ） 。 Zc （ 3900 ） 如果確認成立 ， 其意義十分重大 ， 將正式確立多夸克態物理的成立 ， 確認一整門新物理學的出現 ， 多夸克態一旦成立 ， 則夸克水平的星體均可能成立 ， 但不見得是奇異夸克星 ， 也有可能是混雜態夸克星或是孤子星產生機率更高 ， 這對近代天體物理發展而言是一項很大的突破 ， 一整個族系的多夸克態星體均有可能被列入天體物理的研究範圍內 。 對夸克星模型產生矛盾的現有物理實驗當中 ， 在2013年1月 ， 質子大小再度被確認爲 0.84087 飛米 ， 以μ - 氫原子 （ Hydrogen muon ） 作爲測量基準 ， 置信度爲7σ ， 遠比使用氫原子精確許多 ， 推翻百年以來推算的大小 0.8768 飛米 ， 完成驗證程序 ， 正式爲物理學界承認 （ 2010年 ， 德國 （ MPQ ） 首度測量μ - 氫原子所得數據大約爲 0.8418 飛米 ， 其後被物理學界稱爲質子大小謎團 ） 。 該數值導致量子電動力學當中的一些物理常量可能必須修改 ， 例如 「 裏德伯常量 」 。 質子的夸克態爲uud ， 質子大小修正幅度達4 % ， 這意味過去推導的 「 H雙重子 」 uuddss物態方程 ， 在數值計算上幾乎是全面錯誤的 ， 短距力的效應在夸克星模型當中被低估許多 。 由此可以確信的是現有的夸克星模型全部都是需要修正的 ， 這包含了夸克星半徑的推算 、 引力緻密程度及內部能階所能產生各類衰變粒子所造成的星體穩定性問題 ， 2013年以前推導的夸克星模型沒有任何一個是正確的 ， 引用新數值重新計算的工作還在進行中 ， 尚未有相關的新論文出現 。 理論發展方面 ， 2013年3月中 ， CERN宣佈了希格斯玻色子的能階大約在125.3 - 126.0 GeV之間 ， 如果CERN以外的第三方對照組實驗的數據同樣驗證此一數值 （ 現代科學程序上要求CERN以外的機構重複檢驗正確性 ， 至少要有CERN以外的一個單位或多個單位進行重複證實 ， CERN的發現並非最終結論 ） ， 則此一能階則表示夸克星核心將會頻繁地形成希格斯玻色子及比較強烈的真空極化效應 ， 甚至會形成穩定的希格斯玻色子物質團 ， 夸克星的組成將不再是單純的奇異物質團 ， 模型還必須考慮到與希格斯玻色子的交互作用 ， 舊有推導的夸克星模型則幾乎全面都存在錯誤 。 考慮到夸克星是最可能進一步坍縮成更高密度的引力緻密星體 ， 核心當中含有高密度的希格斯玻色子應當是一個正確的物理推論結果 ， 提供了完美解釋了進一步坍縮的成因 ， 過往的夸克星模型通常避開此一量子效應 ， 在希格斯玻色子能階確認以後 ， 夸克星模型無可避免地需要進行全面修正 。 在質量生成貢獻度方面 ， 希格斯玻色子一般只貢獻大約10 % 以下 ， 90 % 以上是由夸克與膠子之間的力所賦予 ， 質子質量當中 ， 夸克僅佔5 % ， 膠子不具質量 ， 其餘質量貢獻爲夸克與膠子之間的交互作用所貢獻 ， 由於H雙重子尚未尋獲 ， 無法得知其實際質量 ， 在夸克星的密度及強引力參數下 ， 夸克與膠子之間的交互作用對質量的貢獻比例是否會發生重大改變 ， 成爲夸克星模型當中的關鍵要素 ， 對於其是否進一步坍縮或是維持長期結構穩定 ， 以及星體總質量的生成因素 ， 有關鍵性的影響 ， 同時也全面影響夸克星的演化結構 ， 舊有的理論物態方程均未考慮到此一因素 ， 明顯需要進行大幅度修正 。 希格斯玻色子的發現 ， 將會使得夸克星研究成爲新物理學及 「 巨觀宇宙結構研究 」 的關鍵性角色 ， 夸克星引力及質量生成機制涉及使用廣義相對論的部份必須幾乎全面修改 ， 物態轉換過程的進一步研究 ， 對於證明廣義相對論是一個錯誤的物理理論有很大的幫助 ， 目前夸克星機制的矛盾 ， 大多數都來自於使用廣義相對論假設 ， 假定廣義相對論存在錯誤的假設 ， 並且採用新的量子引力延展理論 ， 例如或是純量不變量 （ Scalar invariant ） 系列約十餘種延展理論 ， 在高能階區域進行修正 ， 對於尋找正確的夸克星模型及證明 「 經典黑洞理論 」 是錯誤的天體物理理論會有很大的幫助 ， 而正確的夸克星模型則對暗物質 、 巨引源 、 超級星系長城及巨觀宇宙結構有決定性的影響 。