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何为夸克禁闭?

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目前还没有找到自由夸克,有一种理论叫夸克禁闭,说真空把夸克给禁闭了,这是什么意思?另外有引力子吗?


1楼2010-06-26 05:25回复
    夸克紧闭,一个形象一点的解释是,夸克喜欢结成牢固的、色中性的束缚态,比如夸克-反夸克组成的介子,和三个夸克或三个反夸克组成的质子中子等强子。 把夸克从束缚态中单独拎出来一个,其能量如此之高,会从周围的真空中再次激发出夸克-反夸克对儿来,使得它们再次组合成束缚态,所以目前观测到的夸克都是处在束缚态之中。
    夸克之间的相互作用,是强相互作用,从第一性原理来说,属于QCD理论。然而,尽管QCD基本原理是清楚的,但对于束缚态的夸克来说,微扰论不再有效,所以目前,人们的技术手段尚有限,拿不到一个关于束缚态夸克状态的、能从理论推导出的明确的结果,这个结果却是解决“夸克为何要结成色中性的束缚态”所必要的。目前格点上的超级数值计算有一些成果,但我们只拿到一些提示,而距离最终的答案还有不少距离。
    至于引力子,同样是不大成熟的一个理论,就是量子引力的中的一个对象。人们模仿微扰量子场论的做法对引力量子化,其引力场的量子即为引力子。然而,对引力量子化也有很多理论上的困难。 在实验上,人们尚且在等待观测引力的经典对象的迹象,即引力波。离引力子还距离甚远。
    


    IP属地:德国2楼2010-06-26 15:50
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      Quark禁闭我只了解一种解释“MIT口袋模型”,这种模型把Quark的质量的一部分视作一个标量势,然后用Dirac方程就能给出束缚态的解,从而解释Quark为什么是禁闭的~


      IP属地:辽宁3楼2010-06-26 17:10
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        回复:2楼
        把夸克从束缚态中单独拎出来一个,其能量如此之高,会从周围的真空中再次激发出夸克-反夸克对儿来,使得它们再次组合成束缚态
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        这个不理解,就算是激发出夸克-反夸克对,结合以后还是应该剩余下什么东西吧?


        IP属地:河南4楼2010-06-26 17:19
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          半懂不懂的,谢谢各位高人.


          5楼2010-06-26 17:29
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            这个不理解,就算是激发出夸克-反夸克对,结合以后还是应该剩余下什么东西吧?
            -------
            不要忘了,那个企图越狱的 夸克,来源于束缚态,剩余那部分狱友,仍然要配制成色中性的集团。我举一个例子,这个是很著名的一个反应:
            质子(夸克成分为uud,我用大写 代表反夸克)受到某非常高能(比如,1TeV)的光子(gma)的撞击,几乎从内部被敲出一个自由夸克:
            uud + gma -> ud+ u (1)
            而此时 u 的能量如此之高,从真空里激发出正反夸克对
            u(高能) -> u(低能) + u + U (2)
            其中,u和反u组合成大名鼎鼎的中性Pi介子(它的静止质量约为140MeV),后者迅速衰变,最常见的产物是两个高能光子
            u + U -> uU = Pi_0 -> gma + gma (3)
            而剩余的部分 ud + u -> uud (4)
            再次组合成质子。 天下太平。
            注意,这里是一个被允许发生的量子力学过程,我们所观测到的,都是初始产物(1)式左侧和(3)(4)式右侧, 中间那些过程是理论允许的一种过程,当然也可以有另外一种过程。 最后拿到(3)(4)右侧产物的几率,是各种允许的过程的一种量子力学下的相干叠加(想到双缝干涉中的相干叠加)。
            另一个很著名的反应是激发出一对d夸克
            uud + gma -> ud + u (1)
            u(高能)-> u(低能) + d + D (5)
            u + D -> uD = Pi(+) -> miu(+) + nu(miu) (6)
            带电pi介子衰变的最常见产物是miu子和miu中微子(nu(miu)),而(6)式中的带电miu子仍将衰变
            miu(+) -> Nu(miu) + e(+) + nu(e) (7)
            (1)、(5)式剩余的部分组合成
            ud + d -> udd = 中子 (8)
            自由中子再次衰变,出射产物是一个质子和轻子成份:
            udd -> uud + e(-) + Nu(e) (9)
            所以终产物是:
            uud + gma -> uud + e(-) + e(+) + Nu(e) + nu(e) + Nu(miu) + nu(miu) (10)
            (10)式右侧的成分,夸克仍处于束缚态,而高能光子相当于裂解成了各种正反成份。


            IP属地:德国8楼2010-06-27 07:14
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              记下了,慢慢来弄懂,再次谢谢丽雅!


              9楼2010-06-27 07:30
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                额...QCD啊...什么u,d,t,c的光记住这些名字都够我看一阵子的了...-_-~


                IP属地:辽宁10楼2010-06-27 10:51
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