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ぜん

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ぜん英語えいごPreon),あるわけさくさきざい论上构成夸克轻子てき原子げんし粒子りゅうし[1]。这个粒子りゅうしてき名称めいしょうくびさきゆかり乔杰什·帕蒂えいJogesh Patiおもねぼくもり勒·萨拉姆于1974ねん提出ていしゅつたい這模がたてき興趣きょうしゅ於1980年代ねんだいたちいた高峰こうほうただしこれ發展はってん慢了らい,而這いんため粒子りゅうし物理ぶつりがくてき標準ひょうじゅん模型もけいきゅうさいのう成功せいこうのう描述かん察到てき物理ぶつり現象げんしょう,以及ぼつゆう實驗じっけん證據しょうこ顯示けんじけい跟夸かつ可能かのうゆう結構けっこうこれゆえぜんせいでんぜんはんせいでんぜん中性ちゅうせいぜん跟反中性ちゅうせいぜん一般いっぱん假定かていW玻色よしろくまえ組成そせい,而夸克のりさんまえ組成そせい

ざいたいつよてき研究けんきゅうちゅうやめけい觀測かんそくいたりょう一些在標準模型的框架之下反常的效應,這其ちゅう包括ほうかつりょうしつ旋之なぞEMCこうおう(EMC effect)、罗伯とく·霍夫ほどこせとうとくざい1956ねん發現はつげんてきかく內部てき電荷でんか分布ぶんぷじょうがた[2][3]以及卡比はく-小林こばやし-えきがわのりてき特設とくせつこうとうとう

とうぜんいちはつそう,其主よう目的もくてき解釋かいしゃくりょうるい旋為1/2まと米子よなご,也就けい夸克てき相關そうかん現象げんしょうしか而,さらちかてきぜん模型もけい也可よう解釋かいしゃく旋為1てき玻色なみきゅうゆうちょぜんてき稱呼しょうこ所有しょゆうやめ提出ていしゅつてきぜん模型もけい假定かてい較少種類しゅるいてき基本きほん粒子りゅうし以及這些基本きほん粒子りゅうし彼此ひしあいだてき組合くみあいあずか互動てき模型もけい;而前模型もけいてき目的もくてき就是根據こんきょ這些規則きそくらい解釋かいしゃくざい標準ひょうじゅん模型もけいちゅう觀測かんそくいたてき現象げんしょう,而很時候じこう這些模型もけいあずかはか標準ひょうじゅん模型もけいちゅうかい出現しゅつげん微小びしょうてき不一致ふいっちなみあずかはかかいゆうしんてき粒子りゅうし,而這些現象げんしょうぞく標準ひょうじゅん模型もけいれつ

ぜん模型もけいてき目標もくひょう

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たいぜんてき研究けんきゅう受以てき慾望よくぼうしょ驅使くし

  • 減少げんしょう粒子りゅうしてき數量すうりょう,很多粒子りゅうしあずかさら少數しょうすうさら基本きほん粒子りゅうしあいだてき差異さい就只電荷でんか而已,ぞうれい如電じょでんあずか正子まさこ彼此ひし相似そうじただしただりょう電荷でんか;而對ぜん模型もけいてき研究けんきゅうてきいち目的もくてき,就是ためりょう解釋かいしゃくためなんかいゆう這種現象げんしょう,而其解釋かいしゃく電子でんしあずか正子まさこ相似そうじてきぜん組成そせい,而這些前てき差別さべつざい電荷でんか;而其もち就是じゅう現當げんとうねんざい元素げんそしゅうひょうじょうかんようてき簡化策略さくりゃく
  • 解釋かいしゃく米子よなごてき世代せだいかず
  • 計算けいさんとうぜん無法むほうよし標準ひょうじゅん模型もけい解釋かいしゃくてきさんすう,這其ちゅう包括ほうかつりょう粒子りゅうし質量しつりょう電荷でんか、以及しょくとうとうなみ減少げんしょう標準ひょうじゅん模型もけいちゅう需要じゅようてき實驗じっけんさんすう
  • たい於自電子でんしちゅうほろいたりいただき夸克ためどめかく種目しゅもくまえやめ觀測かんそくいたてきみとめため基本きほん粒子りゅうしてき粒子りゅうし彼此ひしあいだごく其巨だいてきしつのう
  • ざいわたるまれかく斯場てき狀況じょうきょうためでんじゃく交互こうご作用さようちゅう出現しゅつげんてき对称せいやぶかけ提供ていきょう解釋かいしゃく,而在解釋かいしゃくまれかく斯場てき理論りろん問題もんだい方面ほうめんちょう對稱たいしょう可能かのう必須ひっすてき,而超對稱たいしょう本身ほんみ也有やゆう理論りろん問題もんだい
  • たいちゅうほろ震盪しんとうあずか其質りょう提供ていきょう解釋かいしゃく
  • 做出しんてき顯然けんぜんあずかはかぞう冷暗れいあん物質ぶっしつこうせんとう
  • 解釋かいしゃくせつためなん宇宙うちゅうちゅうただゆう觀測かんそくいたてき粒子りゅうしなみたい於只有為ゆういなにただゆう觀測かんそくいたてき粒子りゅうし這點提出ていしゅついち模型もけい,而ちょう對稱たいしょうとう很多すんでゆう模型もけいてき一個問題就是預測會有一些未被觀測到的粒子存在。

背景はいけい

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ざい1970年代ねんだい學界がっかい發展はってん標準ひょうじゅん模型もけいまえ(而標じゅん模型もけいてきせきかぎ元素げんそだまさと·盖尔曼あずかたかし·いばらかくざい1964ねん提出ていしゅつてき夸克论),物理ぶつりがくざい粒子りゅうし觀測かんそくちゅう觀察かんさついたりょうすうひゃくしゅ不同ふどうてき粒子りゅうし根據こんきょ物理ぶつり性質せいしつ,這些粒子りゅうし很大程度ていど透過とうか特定とくていてき階層かいそう分類ぶんるい,而與生物せいぶつがくじょうてき根據こんきょ生物せいぶつ物理ぶつり特徵とくちょう進行しんこうてき分類ぶんるいなみ麼地不同ふどういん當時とうじ一些人會將這龐大的粒子群稱作「粒子りゅうし動物どうぶつえん」(Particle zoo)這點,也沒ゆう麼地れいじん意外いがい

作為さくい目前もくぜん粒子りゅうし物理ぶつりがく主宰しゅさい理論りろんてき標準ひょうじゅん模型もけい,藉由指出さしで多數たすう觀測かんそくいたてき粒子りゅうしよし兩個りゃんこ夸克組成そせいてきかいあるよしさん夸克組成そせいてき重子しげこさいじょう少數しょうすういく其他粒子りゅうし這點,很大程度ていど簡化りょう這幅圖像ずぞう;而根據こんきょ這理ろんかい藉由さら強力きょうりょくてき加速器かそくきいたてき粒子りゅうし基本きほんうえただかい這些夸克彼此ひしてき混合こんごう,如此而已。

夸克、けいあずか玻色あいだてき比較ひかく

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根據こんきょ標準ひょうじゅん模型もけい粒子りゅうし有數ゆうすうしゅ,其中夸克ゆうろくしゅまいたね夸克またゆうさん不同ふどうてき變體へんたいある曰有不同ふどうてき顏色かおいろ」,也就べに」、「あい」、「みどり」這さんしゅ顏色かおいろ」,而這そく所謂いわゆるてき量子りょうししょく動力どうりょくがくてき由來ゆらい)。

じょ此之がいしょうためけいてき粒子りゅうしゆうろくしゅ,其中さんしゅたい電荷でんか分別ふんべつため電子でんしμみゅーあずかτたう;另外三種沒有帶電荷的則統稱中微子,且每しゅ電子でんしかくゆう一種中微子與之對應,たんまたしか

外在がいざい標準ひょうじゅん模型もけいちゅうかえゆういち些粒ため玻色,其中包括ほうかつりょう光子こうしW及Z玻色にかわまれかく斯玻しょくひとしとう;此外一些看法認為還有一種名叫重力じゅうりょくてき玻色いく所有しょゆうてき這些玻色ゆう左手ひだりてかず右手みぎてりょうたね版本はんぽんちょうせい);而在這些粒子りゅうしちゅう,夸克、けいあずかW玻色ゆうたいゆう相反あいはん電荷でんかてきはん粒子りゅうし

標準ひょうじゅん模型もけいちゅう解決かいけつてき問題もんだい

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つきかん標準ひょうじゅん模型もけい獲得かくとくりょう成功せいこうただし也有やゆう許多きょた不能ふのう完全かんぜん解決かいけつてき問題もんだいゆう其其ちゅうぼつゆうにんなん粒子りゅうし模型もけいてき重力じゅうりょく理論りろんつきかん標準ひょうじゅん模型もけい理論りろん假定かてい重力じゅうりょくてき存在そんざいただし截至目前もくぜんためどめ所有しょゆうもと於重力子りきこ且自あまねてき理論りろん宣告せんこく失敗しっぱい

Kalman[4]指出さしで根據こんきょ原子げんしろんてき概念がいねん組成そせい一切的基本物件應該是不生不滅且不可分割的;しか而,ゆかり於一些種類的夸克會衰變成其他種類的夸克之故,いん此夸かつなみ真正しんせいなま不滅ふめつてきいん此從基礎きそてき角度かくど出發しゅっぱつ,夸克なみ組成そせい一切いっさいてき基本きほん物件ぶっけん,而必然ひつぜんよしぞうぜんこれるいさら基本きほんてき物件ぶっけん組成そせいてきつきかん不同ふどう世代せだいてき粒子りゅうし其質りょう遵循ちょ特定とくていてき規律きりつただし截至目前もくぜんためどめじょりょうゆかりde Souza模型もけい良好りょうこう解釋かいしゃくてき重子しげこがい目前もくぜんひさし不能ふのうしらげじゅんあずかはか多數たすう粒子りゅうしてき靜止せいし質量しつりょう[5]

此外,標準ひょうじゅん模型もけいざいあずかはか宇宙うちゅうてきだい尺度しゃくど結構けっこう方面ほうめん出現しゅつげん問題もんだいぞうれい如說根據こんきょ標準ひょうじゅん模型もけい物質ぶっしつ跟反物質ぶっしつてき數量すうりょうおう該相とうただし這明あらわごう觀測かんそく事實じじつ,而盡かんゆう很多嘗試「修補しゅうほ」這問題もんだいてき嘗試,ただし截至目前もくぜんためどめぼつゆうにんなん嘗試いたこう泛地接受せつじゅ;此外,たい標準ひょうじゅん模型もけいてき基本きほんおさむあらため也預はかりょうしょしつおとろえへんとう截至目前もくぜんためどめなお觀測かんそくいたてき現象げんしょう

研究けんきゅうぜん理論りろんてき動機どうき

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學界がっかいやめ提出ていしゅつすう模型もけい,以給實驗じっけんあずか理論りろん粒子りゅうし物理ぶつりがくてき結果けっか提供ていきょうさら基本きほんてき解釋かいしゃく,這其ちゅう包括ほうかつりょう部分ぶぶん模型もけいぜん模型もけいとうとうもと假設かせつ基本きほん粒子りゅうしてき模型もけい

さん生前せいぜん理論りろんてきいち動機どうきためりょうざい粒子りゅうし物理ぶつりがくてき領域りょういきちゅうじゅうげん化學かがくしゅうひょうてき成就じょうじゅ,而化がくしゅうひょうてきさんせい使つかいとく所有しょゆう94しゅざい自然しぜんかい中產ちゅうさんせいてき元素げんそさんしゅ粒子りゅうししつ中子なかご電子でんしてき排列はいれつぐみ合作がっさく解釋かいしゃく;此外,粒子りゅうし物理ぶつりがくてき標準ひょうじゅん模型もけい也將きょうてき粒子りゅうし動物どうぶつえんきゅう化成かせい夸克とうすうしゅ基本きほん粒子りゅうしあいだてき排列はいれつ組合くみあい,而這也簡りょうざい標準ひょうじゅん模型もけいあずか量子りょうししょく動力どうりょくがく出現しゅつげんぜん十世紀中期粒子物理學中大量具有任意性的常數。

しか而,截至目前もくぜんためどめしもじゅつてきぜん模型もけいざい物理ぶつり學界がっかい引發てき興趣きょうしゅ相對そうたい較小,這其中有ちゅうう份的原因げんいんいんため截至目前もくぜんためどめ,碰撞實驗じっけんなお發現はつげんせつ標準ひょうじゅん模型もけいてき米子よなご可能かのうよしふくあい粒子りゅうし組成そせいてき證據しょうこ

嘗試

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許多きょた物理ぶつりがく嘗試發展はってんぜん夸克」(pre-quark,此單也是英語えいごちゅうぜんいちめいてき由來ゆらい)以在理論りろんじょう解釋かいしゃく許多きょた標準ひょうじゅん模型もけいちゅうただ透過とうかなり千上萬的實驗得知的資料;這類假想かそうてき基本きほん粒子りゅうしある其他かい於標じゅん模型もけいちゅうてき粒子りゅうしあずかさら基本きほん粒子りゅうしあいだてき粒子りゅうしてき其他名字みょうじ包括ほうかつりょうぜん夸克(prequark)、夸克(subquark)、もう(maon)[6]おもねひしげ法子のりこ(alphon)、斂子(quinks)、つぶ生子いくこ(rishon)、うずたか(tweedle)、黑子くろこ(helons)、たん(haplon)、Y粒子りゅうし(Y-particle)[7]以及元始げんし(primons)とうとう[8]ざい這其ちゅうぜんざい物理ぶつりかいちゅうさい常用じょうようてき名字みょうじ

發展はってん這類結構けっこう理論りろんてき努力どりょくいたりおそおいさかのぼいたり乔杰什·帕蒂えいJogesh Patiおもねぼくもり勒·萨拉姆于1974ねんざい物理ぶつり评论》じょう發表はっぴょうてきいちへん文章ぶんしょう[9]其他てき理論りろん包括ほうかつりょうTerazawa、ChikashigeあずかAkamaざい1977ねん發表はっぴょうてき文章ぶんしょう[10]いちへん1979ねんゆかりNe'eman、[11]Harari、[12]あずかShupe發表はっぴょうてき相似そうじただし獨立どくりつ提出ていしゅつてき文章ぶんしょう[13]いちへんざい1981ねんゆかりFritzschあずかMandelbaum發表はっぴょうてき文章ぶんしょう,以及[14]一本いっぽんざい1992ねんゆかりD'SouzaあずかKalman出版しゅっぱんてき著作ちょさくとう[1]這些理論りろんちゅうぼつゆう一個獲得物理學界的廣泛接受;しか而,ざいこんてき研究けんきゅうちゅう[15]de Souza指出さしで根據こんきょ模型もけいちゅう導出どうしゅつてき其中いち量子りょうしすうしょ選出せんしゅつてき規則きそくてき模型もけい良好りょうこう描述きょうてきじゃくかくりょくおとろえへんざいてき模型もけいちゅうけい基本きほん粒子りゅうし,而夸克則かつのりゆかりりょうたい元始げんししょ組成そせいいん所有しょゆうてき夸克可視かしためよん元始げんしてき組合くみあい,而在其中,標準ひょうじゅん模型もけいちゅうてきまれかく斯玻しょく必要ひつようてき,而所有しょゆう夸克てき質量しつりょうよしごとたい元始げんしあいだ透過とうか三個類似希格斯子的玻色子的交互作用推導出來。

汉斯·とくだま尔特ざい於1989ねんてきだくかいなんじ獎接受演講中こうじゅう提出ていしゅつりょう一種いっしゅさい基本きほんゆうちょ定義ていぎ性質せいしつてき粒子りゅうししょう粒子りゅうしきゅうたたえため宇子(cosmon),なみみとめため宇子一長串但數量有限且越來越基本的粒子當中的最終粒子。[16]

ふくあいまれかく斯玻しょく

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許多きょたぜん模型もけいよう就不考慮こうりょまれかく斯玻しょくよう排除はいじょまれかく斯玻しょくてき存在そんざい,這些理論りろんなみ指出さしでせつでんじゃく對稱たいしょうてき破壞はかいてき原因げんいんなみまれかく斯場,而是ふくあいぜん[17]ぞうれい如Fredrikssonてきぜん模型もけいなみ需要じゅようまれかく斯玻しょく,而在てき模型もけいちゅうでんじゃく對稱たいしょうてき破壞はかいいんためぜん排列はいれつ改變かいへん而非まれかく斯場しょ致;事實じじつじょう,Fredrikssonてきぜん模型もけいあずかde Souza模型もけいみとめため標準ひょうじゅん模型もけいちゅうてきまれかく斯玻しょくなみ存在そんざい

つぶ生子おいご模型もけい

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つぶ生子おいご模型もけい(RM)嘗試解釋かいしゃく粒子りゅうし物理ぶつりがくてき標準ひょうじゅん模型もけいてき現象げんしょうてきぜん模型もけいちゅう最早もはや出現しゅつげんてき,這模がたざい1979ねんゆかりうみ姆·哈拉さとえい语:Haim Harari)あずかむぎ·A·おさむひろし(Michael A Shupe)獨立どくりつ提出ていしゅつこれ哈拉さとあずか其學せいうちもり·ふさがはくかく擴展りょう這模がた[18]

ざいつぶ生子おいご模型もけいちゅうゆうりょうたねすべたたえためつぶ生子いくこ(Rishon,此詞げんまれはくらいゆびしょう主要しゅようてきרִאשׁוֹןてきぜん。而這りょうたねつぶ生子おいごぶん別稱べっしょうさくT-つぶ生子いくこ符號ふごうT,T英語えいごてきThird(そくだいさんあるさんふんいち」,這是いんためざい模型もけいちゅうT-つぶ生子おいごてき電荷でんか+1/3 eこれゆえあるまれはくらいちゅうゆび無形むけいてきתֹהוּ/Tohu)V-つぶ生子いくこ符號ふごうV,V英語えいごてきVanish(そく消失しょうしつ」,這是いんためざい模型もけいちゅうV-つぶ生子おいごでんちゅう性的せいてきゆえあるまれはくらいちゅうゆび空虛くうきょてきבוהו/Vohu/Bohu)。所有しょゆうてきけい夸克みやこただしよしさんつぶ生子おいご組成そせいてき,而這些由さんつぶ生子おいご組成そせいてき粒子りゅうしてき1/2。

つぶ生子おいご模型もけい領域りょういき各種かくしゅ努力どりょくてき代表だいひょう許多きょたぜん模型もけいみとめためせつ物質ぶっしつあずかはん物質ぶっしつてき平衡へいこうざい事實じじつじょうただ幻覺げんかく,嚇不たおせ們的,而會ゆう這種幻覺げんかくいんため大量たいりょうてきぜん等級とうきゅうてきはん粒子りゅうしこまざいさら複雜ふくざつてき結構けっこうちゅうしょ致。

批評ひひょう

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質量しつりょうもとろん

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其中一個前子模型最初是由费米国立こくりつ加速器かそくき实验しつたい撞偵測てきだんたい1994ねん左右さゆうてき內部報告ほうこく發展はってん出來できてき,這篇報告ほうこく所以ゆえんかい出現しゅつげんいんためざい1992-1993ねんてきたい實驗じっけんちゅう出現しゅつげんりょうしたがえ解釋かいしゃくてきのうりょう超過ちょうか200 GeVまとがくがい噴流ふんりゅうしか而,實驗じっけん指出さしでけいあずか夸克ちょくいたり10−18 m (あるしつ直徑ちょっけいてきせんふんいちてき尺度しゃくど範圍はんい內都ていげんてんじょう;而處於這かまち內的大小だいしょうてきぜんろん質量しつりょうためなに,其動りょう確定かくていせい大約たいやくため200 GeV/c,這是じょう夸克靜止せいし質量しつりょうてき50,000ばいさら電子でんし靜止せいし質量しつりょうてき400,000ばい

うみもり堡的はかじゅん原理げんり指出さしで,而任何處どこ於小於てきかまち內的にんなん東西とうざい,其動りょう確定かくていせい都會とかいずいへんだいゆかり於這うら觀測かんそくいたてきどうりょう確定かくていせいだい粒子りゅうし本身ほんみいん此前模型もけいとうなかてき粒子りゅうしかいしょう於由這些ぜん組成そせいてき粒子りゅうし

しか而在此前模型もけいしるべ致了いち質量しつりょうもとろん:夸克ある電子でんしとう粒子りゅうし可能かのう以小於自身じしんただしよし巨大きょだいてきどうりょう而有ちょ自身じしん大上おおかみ許多きょた數量すうりょうきゅうてき質量しつりょうてき粒子りゅうししょ組成そせいいち解決かいけつ這悖ろんてき方式ほうしき假定かていぜん彼此ひしあいだ強大きょうだいてき束縛そくばくりょく抵銷りょう其質のう

あずか觀測かんそく事實じじつてき矛盾むじゅん

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ぜん模型もけいつねたいやめ觀測かんそくいたてき基本きほん粒子りゅうしてき性質せいしつ提出ていしゅつがくがい觀察かんさつてき作用さようりょくあるせい,而這可能かのうかいしるべ觀測かんそくじょうてき矛盾むじゅんぞうれい如說現在げんざい大型おおがたきょうたい撞機やめ確認かくにんまれかく斯玻しょくてき存在そんざい,而這與許多きょた包括ほうかつまれかく斯玻しょくてきぜん模型もけいしょう衝突しょうとつ

ぜん理論りろん要求ようきゅうけいあずか夸克具有ぐゆう有限ゆうげんてき體積たいせき,而升きゅうのうりょうつつみますてき大型おおがたきょうたい撞機はたゆう可能かのうたい進行しんこう觀測かんそく

だい文化ぶんかちゅうてきぜん

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  • 美國びくにまぼろし小說しょうせつあいとくはなもぐさだまみつ斯在1930ねん創作そうさくてき小說しょうせつふとしそら雲雀ひばりさん》(Skylark of Space)於1948ねんてき再版さいはんちゅう提出ていしゅつりょういち系列けいれつてき「一類與二類次電子」,而其ちゅうてき二類次電子與重力相關,つきかん可能かのう原始げんし小說しょうせつちゅうてき元素げんそ(此外よし於這18ねんあいだてき科學かがく進展しんてん小說しょうせつちゅうてき許多きょた其他科學かがく基礎きそ大幅おおはばおさむどう),ただし這再ばん小說しょうせつてき內容可能かのう最早もはや提出ていしゅつ電子でんし可能かのう基本きほん粒子りゅうしてき文章ぶんしょういち
  • ざいゆかり馮達·N·むぎ金太きんたなんじえい语:Vonda N. McIntyre)せんうつしてき、1982ねんでんかげほし旅行りょこうII:あせいかほえてき小說しょうせつばんちゅう,Carol Marcus創世そうせいだんたいてきりょうめい成員せいいんVance MadisonあずかDelwyn Marchたいりょうたね們稱ためboojumあずかsnark基本きほん粒子りゅうし進行しんこう研究けんきゅう,而因ため研究けんきゅうてき領域りょういき基本きほん粒子りゅうしさら一等いっとう們戲しょう自己じこ研究けんきゅうてき幼稚園ようちえん物理ぶつりがく」(ざい英語えいごちゅう,elementary一詞除了指稱基本粒子外,也被よう於意ゆび小學しょうがくてきたんelementary schoolとうなか,而比小學しょうがくさら一等いっとうてき就是「幼稚園ようちえん」)。
  • ざい詹姆斯·霍根於1982ねん創作そうさくてき小說しょうせつ别过去てき远航》(Voyage from Yesteryear)中有ちゅううひさげ及前小說しょうせつ將之まさゆきしょうためうずたか」(tweedles)),而前てき物理ぶつりがく小說しょうせつてきげきじょう核心かくしん

まいり

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参考さんこう资料

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つぶせてん阅读

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