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誇克禁閉是什麽?為什麽會使誇克不能單獨存在?

首先我需要糾正題主一個錯誤的觀念。

為什麽誇克不能單獨存在?

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誇克不能單獨存在。

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

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

因為誇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,科學家還發現誇克另一種性質,就是誇克的組成集體的量子態始終保持統一特質。

單獨的誇克本來就有三種量子態,不管誇克怎麽組合,其誇克組成集體的量子態總是一樣的。

於是科學家借助了生活中三原色組合成白色的道理類比誇克的這種性質。

這也是誇克色荷的來源。這並不是誇克的顏色,而是借助三原色解釋誇克的這種性質。

如果兩個誇克組合在一起,那麽各自必是互為反物質。比如攜帶綠色荷的誇克,其反物質誇克就是反綠。

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。

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

誇克為什麽不能單獨存在?

從多個誇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的誇克群存在。

如果誇克單獨存在,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,單獨的誇克就需要和其他誇克中和色荷。

總結一下,誇克不能單獨存在有兩個原因。

一:誇克之間有強力,距離越大,強力越強。所以誇克不會脫離誇克群而單獨存在。

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

不過這兩點在本質都是一樣的,那就是由誇克的量子狀態決定的。

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