什么是胶子(Gluon)？

胶子是存在于每一个原子核中的粒子，它将原子核凝聚在一起。它们介导强大的核力，这是自然界四种力中最强的一种，比电磁学强137倍，是引力的1.6×1039倍，它的局限性在于它只能在极强的小距离，原子核的尺度。当距离超过一毫米（一...

胶子是存在于每一个原子核中的粒子，它将原子核凝聚在一起。它们介导强大的核力，这是自然界四种力中最强的一种，比电磁学强137倍，是引力的1.6×1039倍，它的局限性在于它只能在极强的小距离，原子核的尺度。当距离超过一毫米（一个中等大小的原子核的宽度）时，强大的力量开始减弱。站在一堆书后面的女人强大的力量把宇宙中除了暗物质以外的所有已知物质聚集在一起，我们几乎一无所知。所以原子核是由核子（质子和中子）和胶子组成的。就像光子（光），胶子没有质量，它只是一个力包。但是与光子不同，胶子有自己的"颜色"——强力中电荷的名称——这意味着它们与自身相互作用，使得量子色动力学（强力）在数学上比量子电动力学（电磁学）更为复杂。物理学家怀疑"胶球"，一种仅仅由胶子组成的没有核子的集合体，这可能是可能的，但还没有观测到。胶子最早是在1979年在德国的德国电子同步加速器（Deutsches Elektronen Synchron，DESY）的TASSO实验中发现的。在典型的电子和正电子（反电子）的碰撞中，会产生夸克和反夸克，并发射出两种不同的粒子在云室中可以观察到的喷流。但是在足够高的能量下，出现了第三个喷流，它代表着胶子逃离了原子核。这为胶子的存在提供了实验证据，这种喷流的存在被怀疑了一段时间总共有八种不同类型的胶子，以及三种不同类型的"颜色"（强力电荷）。胶子是一种叫做"禁闭"的不寻常现象的原因。没有两种颜色的带电粒子可以彼此分离。与电磁学不同，当两个物体之间的电荷随着彼此的移动而减少时，这种强大的力量就会保持不变，而且非常强大。只有在最过热和密度最高的环境中（可能在最大质量的中子星的中心，在粒子加速器中）来自不同原子核的胶子和核子相互碰撞，形成所谓的夸克等离子体，胶子和核子自由浮动的汤。

发表于 2020-09-18 02:25
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分类：科学教育

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