什么是膠子(Gluon)？

膠子是存在于每一個原子核中的粒子，它將原子核凝聚在一起。它們介導強大的核力，這是自然界四種力中最強的一種，比電磁學強137倍，是引力的1.6×1039倍，它的局限性在于它只能在極強的小距離，原子核的尺度。當距離超過一毫米（一...

膠子是存在于每一個原子核中的粒子，它將原子核凝聚在一起。它們介導強大的核力，這是自然界四種力中最強的一種，比電磁學強137倍，是引力的1.6×1039倍，它的局限性在于它只能在極強的小距離，原子核的尺度。當距離超過一毫米（一個中等大小的原子核的寬度）時，強大的力量開始減弱。站在一堆書后面的女人強大的力量把宇宙中除了暗物質以外的所有已知物質聚集在一起，我們幾乎一無所知。所以原子核是由核子（質子和中子）和膠子組成的。就像光子（光），膠子沒有質量，它只是一個力包。但是與光子不同，膠子有自己的"顏色"——強力中電荷的名稱——這意味著它們與自身相互作用，使得量子色動力學（強力）在數學上比量子電動力學（電磁學）更為復雜。物理學家懷疑"膠球"，一種僅僅由膠子組成的沒有核子的集合體，這可能是可能的，但還沒有觀測到。膠子最早是在1979年在德國的德國電子同步加速器（Deutsches Elektronen Synchron，DESY）的TASSO實驗中發現的。在典型的電子和正電子（反電子）的碰撞中，會產生夸克和反夸克，并發射出兩種不同的粒子在云室中可以觀察到的噴流。但是在足夠高的能量下，出現了第三個噴流，它代表著膠子逃離了原子核。這為膠子的存在提供了實驗證據，這種噴流的存在被懷疑了一段時間總共有八種不同類型的膠子，以及三種不同類型的"顏色"（強力電荷）。膠子是一種叫做"禁閉"的不尋常現象的原因。沒有兩種顏色的帶電粒子可以彼此分離。與電磁學不同，當兩個物體之間的電荷隨著彼此的移動而減少時，這種強大的力量就會保持不變，而且非常強大。只有在最過熱和密度最高的環境中（可能在最大質量的中子星的中心，在粒子加速器中）來自不同原子核的膠子和核子相互碰撞，形成所謂的夸克等離子體，膠子和核子自由浮動的湯。

發表于 2020-09-18 02:25
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分類：科學教育

什么是膠子(Gluon)？

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