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在60年前，人们还认为质子和中子是物理学中的基本粒子，不可再分。
可是，在1964年的时候，盖尔曼提出了夸克假说，指出质子和中子其实都是由夸克组成的，其中质子由2个上夸克（每个带2/3正电荷）和1个下夸克（带1/3负电荷）组成，中子由1个上夸克和2个下夸克组成。除了上下夸克之外，还有奇夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克四种夸克，可以组成其他 重子 。
虽然盖尔曼的说法逐渐被人们信服，但是科学家们始终无法检测夸克的存在。不论他们如何用越来越强大的粒子对撞机进行撞击，都无法从质子中轰出夸克来。为了解释这个现象，科学家们提出了 夸克禁闭 的概念，指出随着夸克之间是通过一种叫做“ 胶子 ”的粒子相互吸引的，并且 随着距离越远，胶子为夸克之间提供的作用力反而越强 ，因此越难被分离，导致我们无法单独观测夸克。
实际上，尽管有夸克禁闭存在，但科学家相信，在足够苛刻的条件下，夸克和胶子也可以像原子核与电子一样被分离。原子核与电子分离的状态，也就是物质在固液气之上的第四种状态——等离子态。而夸克和胶子的分离，也可以看作是夸克版的等离子态，科学家们甚至起了一个颇有味道的名字—— 夸克汤 。
夸克汤绝对是宇宙中最难“烹饪的一碗汤”，它需要的条件极其苛刻，以至于在930亿光年的宇宙里、138亿年的岁月中，它都极少会出现。根据科学家的分析，在宇宙大爆炸后 20微秒 （0.00002秒）左右，我们才可以看到大量的夸克汤充斥着宇宙。在此之前，宇宙只有光子存在；在此之后极短暂的时间里，宇宙的温度就下降到不足以再让夸克和胶子分离，形成质子和中子或者其他粒子了。
不过，科学家相信，当今的宇宙中，我们仍然可以找到夸克汤。这种神奇的状态，就位于同样神奇的天体内部—— 中子星 的核心。
我们知道，中子星是致密星的一种，介于白矮星和黑洞之间。当一颗爆发的超新星内核质量超过1.44倍太阳质量，那么将会突破 钱德拉塞卡极限 ，导致电子被压到质子中，合并为中子，这个天体就会变成中子星。而中子是不带电的，不存在质子之间正电荷相斥的问题，所以密度极大，仅仅1立方厘米的体积就有上亿吨那么重！
虽然我们通常说中子星是一颗由中子构成的天体，但科学家在差不多40年前的时候就提出：一些较大的中子星可以在核心区域形成更加恐怖的压力和温度，导致中子也会被彻底压碎，导致内部的上夸克和下夸克分崩离析，转化为奇夸克。甚至有人推测，在中子星和黑洞之间，可能还存在着一种过渡天体，那就是 夸克星 。
这些说法至少在理论上都是成立的，当初的中子星理论也是在类似的过程中被预言，然后在30年后被发现并证实的。因此，科学家们长期以来，一直致力于寻找中子星的夸克核。
赫尔辛基大学和赫尔辛基物理研究所的理论物理学家Aleksi Vuorinen指出：“自从大约40年前首次被提出开始，中子星内部夸克核的确认一直是中子星物理学最重要的目标之一。”
想要了解中子星内部的结构，不是一件容易的事。我们不可能靠近它进行实地考察，即使靠近也不可能活着测量，即使侥幸活下来也不可能将它切开。那么，到底有什么办法，才可以让我们看到它的内部结构呢？
幸运的是，在2016年，我们终于找到了一种工具—— 引力波 。在爱因斯坦预言它的几乎整整100年后，人类终于探测到了它，从此获得了一个天文学研究的利器。通过引力波，我们可以对宇宙深处一些重大的天文现象进行观测和分析。
机会说来就来。仅仅一年后，2017年8月17日，LIGO和VIRGO检测到了1.3亿光年外的中子星合并事件。虽然这次引力波信号仅仅持续100秒（实际上在引力波里还是比较长的），但科学家们获得了大量的重要信息。在两颗中子星逐渐靠近的过程中，它们都因为彼此强大的引力而发生形变。在这个千载难逢的瞬间，中子星隐藏在深处的内部结构暴露在了宇宙空间，也暴露在人类探测器的面前。利用这段期间的观测，Vuorinen等人终于观测到了中子星诡异的内部结构。
在结合了引力波的观测数据以及最新的理论量子物理学计算后，Vuorinen的团队最近在《自然物理学》杂志上发表了研究论文，向世人展示了他们的结论： 从两倍太阳质量到接近理论质量上限（如果再高就会变成黑洞）的中子星，确实都存在一个夸克核，其范围达到了整个中子星直径的一半以上。
经过40年的研究和观测，夸克核终于接近证实。
之所以接近，是因为这个结论并没有完全证实。从科学家的严谨角度来说，不能直接给出如此肯定的答案。研究团队也明确表示：夸克核只是可以最直接解释观测到的现象的一种可能性，并不排除其他可能。计算结果表面，如果这些中子星的核心并非是夸克核，那么这里一定是在发生某些我们还不知道的不可思议的事情。
Vuorinen指出：“ 所有的中子星都是仅由原子核物质（即中子）组成的可能性仍然非常小，但并不是0。 我们所能做的，就是量化这种情况下会发生什么。简单来说，致密原子核物质的表现势必会极其诡异。比如说，声音的速度几乎可以达到光速。”
对于科学家来说，研究这种夸克核不仅可以了解中子星内部，更可以帮助我们理解宇宙诞生的过程。我们刚才提到，宇宙大爆炸后仅仅几十微秒的时间里，宇宙就处于夸克汤的状态。因此， 中子星内部的夸克核可以很好地还原当时宇宙的物理性质，告诉我们最原始的宇宙是如何演化的 。
虽然科学家们前些年也成功在实验室中造出了夸克汤，但是不仅难度过高，而且保持的时间非常有限，也给科学家的研究带来了一定的限制。如果我们能持续对中子星的夸克核进行研究，将会获得大量重要的研究资料。
在2017年后，LIGO和Virgo已经协作完成了第二次对中子星合并的观测。随着科学家对引力波的利用越来越游刃有余、人类观测设备捕捉到中子星合并的事件越来越多，我们将会更加了解夸克这种粒子以及夸克汤这种神奇的状态。
正如Vuorinen所说的那样：“我们有理由相信，引力波天体物理学的黄金时代才刚刚开始，不久的将来，我们将会见证更多这样的突破，获得对自然新的理解。”
夸克是一种参与强相互作用的基本粒子，也是构成物质的基本单元。
中国率先发现夸克星的存在。发现的机构是位于中国南京的南京大学天文与空间科学学院教授戴子高所带领的研究团队。该研究团队通过分析史上最剧烈的超新星爆发，从而发现了夸克星存在的重要证据。
一。理论与转机。
夸克星的提出时间在上世纪70年代出，宇宙中有极大概率存在一类天体，这类天体，完全有夸克组成，密度可高达每立方厘米数亿吨，但一直没有很好的机会，能抽丝剥茧，证明夸克星的存在。
而史上最强的超新星爆发ASASSN－15lh，让事情有了转机。在一般的解释中，超新星爆发释放的光学意义上的辐射，被认为来自大量放射性元素，产生的衰变。但这次并无法用普世性的结论来进行解释，因为它辐射所产生的总能量超过该恒星的在一般情况下应该产生的能量。
二、研究及结果。
由此，南京大学的研究团队，便着手于如何解释超新星爆炸产生不和一般规律的辐射能量。他们认为，产生如此高的辐射能量，势必有更为巨大的能量来源来作为支撑。判断来自于爆炸后的核心部分，残留下来的，致密天体。
他们抓住机会，进行周密而详尽的计算，认为致密天体必须具有每秒高达千次的极快转速，并且需要保持很长的时间。由这两个关键的地方，便只有夸克星在理论研究阶段所得出的物质组分和相关特征能满足。而这，便由此证明了，那颗致密天体，便是一颗夸克星。
三、意义及成果。
该发现的重要意义在于，有望为人类理解物质的最深层构成以及各组分之间的相互作用提供重要帮助。
南京大学的这支团队，已经将这一重要研究，刊发在天文学领域具有国际权威的期刊《天体物理学杂志》上。
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