夸克禁閉是什麼?為什麼會使夸克不能單獨存在?

2020-10-10     科技數碼睿泙

原標題:夸克禁閉是什麼?為什麼會使夸克不能單獨存在?

首先我需要糾正題主一個錯誤的觀念。

為什麼夸克不能單獨存在?

這樣的提問已經是本末倒置了。科學不是解釋自然現象為何如此,而是在自然現象的基礎上歸納一般性規律,然後總結出的規律就是夸克不能單獨存在。

比如科學家從來沒有發現過單獨存在的夸克,同時發現夸克之間的距離越遠,吸引力就越強。基於這樣的現象才總結出來了夸克禁閉的理論。

為了能使夸克之間的相互作用對接到物理學的範疇內,於是將夸克之間的相互作用歸納成一種新的力,這就是強力。

因為夸克之間的相互作用和引力和電磁力都不一樣,這種因距離增加而增大的相互作用就是全新的一種力。

於此同時,科學家還發現夸克另一種性質,就是夸克的組成集體的量子態始終保持統一特質。

單獨的夸克本來就有三種量子態,不管夸克怎麼組合,其夸克組成集體的量子態總是一樣的。

於是科學家藉助了生活中三原色組合成白色的道理類比夸克的這種性質。

如果兩個夸克組合在一起,那麼各自必是互為反物質。比如攜帶綠色荷的夸克,其反物質夸克就是反綠。

綠+反綠=白。這種組合形式雖然在日常生活中的三原色種不存在,但是可以聯想到正負數中和的理念。

還有一種就是三個夸克組合在一起,可以是紅、綠、藍色荷的夸克,也可以是反紅、反綠、反藍的組合。因為這樣,夸克集體的色荷為白。

夸克為什麼不能單獨存在?

從多個夸克組合的現象到一般性規律,科學家還沒有發現色荷不為0的夸克群存在。

如果夸克單獨存在,它攜帶的色荷必然不為0,那就不符合科學家總結的一般性規律,而這個規律目前沒有被打破。

所以在現有理論中,單獨的夸克就需要和其他夸克中和色荷。

總結一下,夸克不能單獨存在有兩個原因。

一:夸克之間有強力,距離越大,強力越強。所以夸克不會脫離夸克群而單獨存在。

二:夸克之間的色荷需要被中和掉,單獨的夸克無法中和掉色荷,所以需要融為夸克群來中和。

不過這兩點在本質都是一樣的,那就是由夸克的量子狀態決定的。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-my/SiDGEHUBd8y1i3sJahfF.html