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你如何解释使质子和中子保持在一起的强核力?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-09-16 09:13:28

这种强大的力实际上是使质子和中子中的夸克保持在一起的原因。夸克有所谓的“色”电荷。(与颜色无关,但因为它有三种可能的值,就像人类的视觉对三种原色很敏感一样,这三种值被古怪地命名为红、绿、蓝。)

不同颜色的夸克通过强相互作用相互吸引。一个质子或一个中子由三个夸克组成,每种颜色各有一个(这样合成的粒子是“色中性的”;这是生理色觉工作原理的另一个相似之处,证明了这个异想天开的类比是合理的。)这种相互作用使得强度增加;如果你想把一个夸克的质子,例如,最终大量的能量是一双新的quark-antiquark创建投资,所以作为连接“快照”,你留下了一个中性色彩quark-antiquark粒子(所谓的介子)和质子或其它重子(三个夸克的中性色彩组合)是落在后面。

将质子和中子保持在原子内部的是所谓的(剩余的)核力,它导致重子之间介子的交换。例如,维基百科提供的费曼图显示了中性介子(介子)在质子和中子之间的交换:

你如何解释使质子和中子保持在一起的强核力?

这里,d和u代表下夸克和上夸克,p和n是质子和中子,p, 00是中性介子,由下夸克和反下夸克组成。

这仍然是一种相当强的相互作用(因此,尽管带正电荷的质子有电子排斥作用,原子还是保持在一起),但它的范围非常有限,所以原子的大小是有限的(因此,由太多质子和/或中子组成的原子是不稳定的)。

从历史上看,介子的交换,比如中性介子,是由汤川秀树(Hideki Yukawa)于1935年首次提出的,在人们发现质子和中子以及它们交换的介子都是复合粒子之前很久。像介子介导的那种有限范围的力叫做尤卡瓦力。
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