夸克禁閉也稱(chēng)色禁閉 。這種無(wú)法觀測(cè)單獨(dú)夸克的現(xiàn)象被稱(chēng)為“夸克禁閉” 。不可能從核子中單個(gè)地分離出來(lái),這種奇特性質(zhì)被稱(chēng)為夸克禁閉或色禁閉 。“夸克禁閉”描述的是一種物理現(xiàn)象,簡(jiǎn)單的說(shuō),就是指夸克不會(huì)單獨(dú)存在 ?!翱淇私]”描述的是一種物理現(xiàn)象,簡(jiǎn)單的說(shuō),就是指夸克不會(huì)單獨(dú)存在 。
突破夸克禁閉的后果是什么?
夸克禁閉也稱(chēng)色禁閉 。在量子色動(dòng)力學(xué)中,夸克除了具有“味”的特性外,還具有三種“色”的特性,分別是紅、綠和藍(lán) 。這里“色”并非指夸克真的具有顏色,而是借“色”這一詞形象地比喻夸克本身的一種物理屬性 。量子色動(dòng)力學(xué)認(rèn)為,一般物質(zhì)是沒(méi)有“色”的,組成重子的三種夸克的“顏色”分別為紅、綠和藍(lán),因此疊加在一起就成了無(wú)色的 。
因此計(jì)入6種味和3種色的屬性,共有18種夸克,另有它們對(duì)應(yīng)的18種反夸克 。夸克受到被稱(chēng)為色荷的強(qiáng)力的束縛,帶色荷的夸克被限制與其他夸克在一起(兩個(gè)或三個(gè)組成一個(gè)粒子),使得總色荷為零 。不可能從核子中單個(gè)地分離出來(lái),這種奇特性質(zhì)被稱(chēng)為夸克禁閉或色禁閉 。它能將粒子結(jié)合為無(wú)色的狀態(tài) 。夸克很多人都聽(tīng)說(shuō)過(guò),但“夸克禁閉”這個(gè)概念聽(tīng)說(shuō)過(guò)的人應(yīng)該不多,這算是粒子物理學(xué)中的一個(gè)“謎題”吧 。
“夸克禁閉”描述的是一種物理現(xiàn)象,簡(jiǎn)單的說(shuō),就是指夸克不會(huì)單獨(dú)存在 。我們都知道的是,這個(gè)物質(zhì)的世界是由原子和分子組成的,原子核一般是由質(zhì)子和中子組成的,而質(zhì)子和中子是由夸克組成的 。夸克是目前已知的最小的一種基本粒子,但科學(xué)家在物理實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)中,像質(zhì)子與中子這些基本粒子是可以拿出來(lái)單獨(dú)觀測(cè)的,但夸克不同,我們現(xiàn)在所有的物理觀察都無(wú)法觀測(cè)到單獨(dú)的夸克存在,只能發(fā)現(xiàn)由一對(duì)或幾對(duì)夸克組成的粒子 。
這種無(wú)法觀測(cè)單獨(dú)夸克的現(xiàn)象被稱(chēng)為“夸克禁閉” ?!翱淇私]”這種現(xiàn)象并不是因?yàn)榭淇恕俺叽纭边^(guò)于微小(小于10^-18米)而無(wú)法單獨(dú)觀測(cè),而是存在一種無(wú)法打破的“循環(huán)” 。在這里,我們要了解一點(diǎn)的就是,在微觀層面,能量與質(zhì)量的界限是比較模糊的,特別是夸克這種“級(jí)別”的,你把它看做是一小團(tuán)能量也是可以的 。對(duì)于質(zhì)子或中子,它們之間結(jié)合是由核力,也就是在強(qiáng)相互作用力下結(jié)合到一起的,只要有足夠的能量就可以把它們分開(kāi) 。
但這種“蠻力”對(duì)夸克則行不通,目前對(duì)于“夸克禁閉”的解釋比較流行的是用弦理論,夸克之間是由強(qiáng)子連接的,而強(qiáng)子可以認(rèn)為是一個(gè)極短的弦,夸克就是弦的兩端,如果想讓這個(gè)兩個(gè)夸克分開(kāi),就需要很大的能量將這根弦“打斷”,然而將兩個(gè)夸克分開(kāi)的能量足以在分開(kāi)夸克的同時(shí)又形成新的一對(duì)夸克(能量轉(zhuǎn)換為質(zhì)量),這樣一來(lái),新的夸克和原來(lái)的夸克就又組成了兩對(duì)禁閉的夸克 。
捏碎一個(gè)夸克需要多大的力量?
質(zhì)子、中子等強(qiáng)子是由更加基本的夸克組成 。由于夸克禁閉的原因,夸克不能單獨(dú)存在或者直接被觀測(cè)到,對(duì)夸克的認(rèn)識(shí)大多是來(lái)自于對(duì)強(qiáng)子的觀測(cè),目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了6種夸克 ??淇擞质怯墒裁唇M成的?打開(kāi)夸克需要多少能量呢?回答這樣的問(wèn)題之前需要理解“基本粒子”這一概念 ?;玖W邮菢?gòu)成物質(zhì)的基礎(chǔ),它是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位 。既然是最小單位,也就是說(shuō)基本粒子不可以再進(jìn)一步分割,這不同于很多中國(guó)人認(rèn)同的物質(zhì)無(wú)限可分思想 。
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