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1700910317 深藏在七十九个旋转着的电子下面的金原子核比氢原子核大了好多。为了与七十九个电子配对,你找到了七十九个质子。但还有其他模糊的小球围绕或分隔这些质子。这些是不带电荷的小球。你能数出一百十八个。
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1700910319 因为它们是电中性的,这些模糊的小球们被取名为“中子”。它们也是夸克监狱,它们是由英国物理学家詹姆斯·查德威克(SirJames Chadwick)发现的,查德威克是那位杰出的卢瑟福的助手,他也因此于一九三五年获得了诺贝尔物理学奖。
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1700910323 在每个质子中,胶子禁锢着两个上夸克和一个下夸克。上夸克占了多数。在中子里则正好反过来:下夸克二比一领先上夸克。
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1700910325 那么这些监狱又是怎么叠在一起构成原子核的呢?它们为什么不彼此分开或塌缩?那些质子可都是带有正电荷的,它们应该彼此排斥才对啊。
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1700910327 但是没有。为什么?因为强相互作用场和它的作用力携带者不许它们分开,不过是通过一种很奇怪的方式。一种残余的方式。
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1700910331 缩微版的你大胆地决定靠近一点,仔细看看那些难以捉摸的胶子如何将夸克禁锢在质子之中,以理解上面那段话是什么意思。它们就在那里,你没法看得太清楚,但你可以用瑜伽的方式感觉到。它们出现然后消失,防止夸克自己跑开。
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1700910333 突然,发生了一件非常奇怪的事。
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1700910335 某样东西离开了。有东西跳出了质子。那是什么?胶子?毕竟,这没有什么不可以。它们是守卫,不是囚犯……
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1700910337 但是,不对,不是胶子。
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1700910339 不管怎么说,好像不是自己走掉的。
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1700910341 你将自己瑜伽的感知力再次提高……这就是了。
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1700910343 胶子恰巧不是那种自己离开的东西。它们必须找到另一个胶子配对,一个朋友。当遇见合适的那位时,它们变成了另一种东西……
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1700910345 你环顾四周,就在那里,你的左边,两个夸克之间,再次发生。
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1700910347 一个胶子从背景场中出现,它的朋友也来了,另一个胶子,它俩合在一起……啪!就像光能变成电子,这两个胶子将自己变身为两个夸克!一对没被胶子束缚的夸克双胞胎!它们自由了,作为全新的粒子,它们离开了它们所属的夸克监狱!
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1700910349 你看着它们离开。
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1700910351 它们冲着邻近的夸克监狱奔去。实际上它们已成为另一种作用力的携带者,一种并不作用于夸克,而是作用于夸克监狱本身的作用力。当它们到达夸克监狱时,它们又变回胶子,在自己消失前开始守卫那里的夸克……
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1700910353 正是因为存在这种交换,中子与质子才能共存于原子核中。利用从一个监狱跑去另一个监狱的方式,两个胶子变成的夸克确保了原子核的稳定。参与交换的粒子,那对穿行于监狱之间的夸克双胞胎被称为“介子”。它们所携带的作用力被称为“强核力”。这是一种吸引力,非常强大的吸引力。
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1700910355 日本理论物理学家汤川秀树早在实验发现介子存在之前很久就已预言了它们的存在,他因此获得了一九四九年的诺贝尔物理学奖。
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1700910357 还有一个有趣的插曲,存在于所有质子和中子内部的夸克和胶子的这些纠缠,正是造成我们很早以前就已提过的丢失的质量的原因,正是这些丢失的质量让恒星发光。
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1700910359 你现在已经很熟悉了,在恒星中,小的原子融合在一起变成更大的原子。也就是说恒星们将中子与质子们聚拢在一起,而且与分开时相比,这些中子和质子们一旦聚在一起,就不需要那么多虚拟胶子来守护它们的夸克(或介子来守卫它们的监狱)。有点像两个公司合并后,一些员工岗位就重复了,有些员工就会因此失业……在恒星内核,多余的胶子与介子也被解雇。因为它们带有一些能量,而且能量就是质量,解雇它们就意味着聚合而成的新原子核质量会变小。这就是为什么所有因聚变而产生的原子核比聚变前原子核各自重量之和要轻。这点与现实生活中解雇员工不同,然而,这些丢失的质量变成能量让恒星闪耀,其兑换率就是E=mc2。
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1700910361 在恒星内部深处,引力的能量被用来合成原子,这个过程又会让质量被转化成光和热,以及其他许多虽然存在但无法被我们眼睛看见的粒子。虽然我们生活中的大多数真相都隐藏在我们的感官之外,但一切都在我们的宇宙中被联系到了一起。
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