夸克組成核中的質子和中子。 夸克有電荷,它們也有完全不同種的電荷叫色荷。在色荷粒子之間的力,強作用力

来源: 2010-11-30 07:47:25 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

是什麼使它結合在一起? 強作用力
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為了了解在核內發生了什麼事,我們必須了解更多關於夸克的性質,夸克組成核中的質子和中子。 夸克有電荷,它們也有完全不同種的電荷叫色荷。在色荷粒子之間的力很強,所以這個力被"創造性的"命名為:



強作用力把夸克抓在一起形成強子,所以它的攜帶粒子很怪異地叫作 膠子,因為它們很緊密地將夸克"粘"在一起。 (其他的候選名字 包括"保持"、"導管綑綁它"和"捆住它!")

 

色荷和電荷的行為並不同,膠子自己就是色荷,它很怪異,而且不像光子一樣沒有電荷。且當夸克有色荷時,由夸克組成的合成粒子沒有淨色荷 (它們是色中性)。由於這個原因,強作用力只發生在非常小數量級的夸克作用力,這也是為什麼在日常生活中你不會察覺強作用力的存在。


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[原创]量子色荷云与天空气象云的对话 Post By:2010/10/31 18:01:00


二、量子色荷云与天空气象云的对话

量子色动力学是称为夸克和胶子的学问。本文偏重外源性量子色动力学及其量子色荷云流。从应用上来说,量子色荷云要与天空的气象云对话,首先要分清量子色荷云的两种情况:一是能掌握大型强子对撞机做量子色动力学实验的人,他们可以直接进入内源性量子色荷云研究。二是不能掌握大型强子对撞机做量子色动力学实验的人,但又希望从自然全息的角度,解读一些在量子电动力学以下层次不能解读的实验现象和自然现象时;或者他们认为在量子电动力学以下层次解读,还可能不完善时,再用外源性量子色荷云来探讨,也许能提供一些启示或参考。但具体是不是,仍需进入大型强子对撞机的内源性量子色荷云的实验。

这里类似细胞凋亡,有内源性和外源性两条途径执行的探讨可比。外源性量子色荷云的探讨,也可类比迈斯纳效应。1933年迈斯纳和奥森菲尔德发现,磁场不能渗透到超导体内部,而只限于其很薄表层。这打破了超导体可以让电流毫无阻力地流过的第一特性的地位。因为按迈斯纳效应,如果把一个具有超导性质的物体放在外磁场中,物体必然会由于某种特性将磁场排开,因此物体内没有净磁场,物体只能通过自身产生一个大小相等方向相反的磁场来确保这种抵消。但磁场产生于电流。因此为了产生使体内磁场抵消为零的磁场,超导体必须能够支持电流无限期地存在下去。超导体存在的这种反屏蔽现象,对量子色动力学实验,如维尔切克和李政道等对夸克禁闭的渐进自由和色动反屏蔽解释,都受到迈斯纳效应的启发。

1、先说量子色荷云,说完再说天空气象云与之的对应。

维尔切克说,迈斯纳效应不仅能应用于真实的磁场,而且还可以应用到那些出现量子涨落的地方。超导体抵消涨落磁场方面的虚光子,使得实际光子在超导体内很难生存。要形成具有自我更新能力的场涨落,就需要更多的能量,光子表现为非零质量,即光子是重的。而且电场力和磁场力的电荷源和虚光子之间相互作用,粒子A影响着它周围的场涨落,后者又影响到另一个粒子B,这就是关于A和B之间为什么会出现费曼图的最基本的图像。这实际提供了类似量子色荷云流之间的作用原理。

1)国际上,夸克在1963年就被提出。夸克有三种“颜色”的区别,1964年就已经提出。这些都得到国际科学界的公认,但快半个世纪了,量子色动力学并未在我国普及。一个例子是,2010年10月份著名的“天地生人主论坛”网站,还以涉嫌“**”的敏感黄色为由告示,对“量子色动力学”的帖子作拦截。“**”的黄色,与“色动”的量子力学,在一些高级知识分子中分不清,也不是怪事。在中科院如周天龙等一些老科学家中,至今也还有不承认夸克的存在的。网友中也不少人对提到量子色动力学,批评就拿“洋人说的你就信,你智商低呀”的说辞,可见量子色动力学在我国普及,还任重道远。但这不会拦住祖国的前进。

在量子色动力学和大统一理论中,量子色荷或广义荷是利用对称群和超对称群的专用数学来论述的。这类似随着对称性的增加,不同类型的荷之间的转变有更多的可能性,有更多种类似胶子/光子r/W、Z等的规范子來实施:

SO(10)→SU(3) x SU(2) x U(1)→SU(3) x U(1)

这些变换和这种缩并,可以解释(强x弱x超荷)的基本对称性,向具有长程结果(强x电磁)的转变。而荷账本也可以将夸克变成轻子或反夸克,质子变成正电子和光子的衰变。虽然这种事情,现实中很少发生,且衰变速率高,也是大麻烦。但利用物质有多色彩、多层级的性质,也能抑制不需要的进程,同时保持基本的统一对称性。这里,是把对称性和群论联系起来,对称性和群论也把自旋和堆垒圈态三旋联系了起来。道理是,以不对称三角形和等边三角形的转动来演示群论,群论类似分数自旋。即等边三角形围绕中心转过120度,不会改变位形。而移动不对称三角形,就会改变它的位形。这里,等边三角形具有非平凡的对称性,它允许区分没有任何差别的、具有深刻的群论思想和自旋规范思想。

因为杨振宁院士把等边三角形的非平凡的对称性,扩张到球面的非平凡的对称性上,球面围绕水平的垂直线向上的轴的自旋,与球面围绕水平的垂直线向下的轴的自旋,其自转360度一周,处于不同位置的所有自旋态排列情形的集合,有变的和不变的。这里的各种自旋态位形的堆垒,是杨振宁院士创立规范场论广义荷的基本思路,也是量子色动力学模仿的先导。

因为如果等边三角形具有更复杂的对称性,即等边三角形是具有不同边的三角形,如分别是红、蓝、绿的具有不同“颜色”边的等边三角形,经过120度转动变化,就有变化;但整套3个作为集合,则仍变换到本身,这就是正统量子色动力学创立的思路。这种思路有一个缺陷,就是“颜色”是虚设的,并没有物理学意义。三旋量子色动力学是沿着杨振宁院士的规范场论广义荷的道路前进,把杨振宁院士的球面的非平凡的对称性自旋,扩张为环面的非平凡的对称性自旋,即三旋,再代换到正统的量子色动力学中,“颜色”就不是虚设的,而有了明确的物理学意义。这就是21世纪新儒学量子色动力学,也是21世纪新以太论。

2)从量子球面自旋到量子圈态自旋与量子色荷的联系,对非常不同的强作用、弱作用、电磁作用和引力作用等之间,存在惊人的相似性,提示了各自不同的对称性,可能是更大对称性下的次级对称性。额外的对称性,容许方程以更多的方式转动回自身。如果基本方程能够通过增设取得的更大对称性局部模式,获得量子色动能,或者弱力能源,这就能联系到细胞凋亡学说和基因学说之间对应的区别和相似,因为这类似对应衰变反应的量子色动能工程和类似裂变、聚变反应的原子弹、氢弹工程之间的区别和相似。其次,原子弹、氢弹的裂变、聚变反应,具有强烈的核辐射污染。但辐射任何东西都有,两者相比取其轻。如此联系凋亡和死亡之间的区别和相似,是微妙的。衰变反应和裂变、聚变反应之间的区别和相似,也是微妙的。

3)因为,如果大多数人和国家沾不上类似大型强子对撞机实验的边,分不清质子里的衰变和原子核里的裂变、聚变的区别,可联系细胞的凋亡和死亡之间的区别。质子里的衰变类似细胞的凋亡这种自然死亡或正常死亡,而原子核的裂变、聚变就类似人体的伤害死亡。以此来理解标准模型中弱相互作用的衰变反应,就不奇怪了。

A)量子色动力学涉及真空的无中生有,或量子起伏,或量子涨落。由于在量子电动力学实验中,以上真空极化的影响不论从定性还是定量上都很小,就近乎碎片和喷注是一种确定性的量子以太论。但在量子色动力学实验中,碎片和喷注,是不确定性和非决定论的量子以太论,它不是简单的确定性或决定论能容纳的。这里,量子色动力学实验有软辐射和硬辐射之分。软辐射,其中电子和正电子湮没成一个虚光子,然后这个虚光子又生成夸克-反夸克对,其扰动小。但因硬辐射会引起大量的软辐射,并造成三喷注、四喷注。所以量子电动力学的对称性原理的一些要求,仅是在缺乏相反的实验证据下的一种假设。例如1998年费米实验室的硬辐射实验,就得到令人吃惊的结果:反下夸克的数量大大超过了反上夸克。即不存在一种对称性原理要求质子的反上夸克分布同它的反上夸克的分布相同。质子的内部聚集着大量的软夸克和软胶子,价夸克沉浸在不断变化的低能胶子、夸克和反夸克的“海”中。夸克海,不对称且充满了胶。因此真空的以太凝聚爆炸方程,或喷注方程是:

(无)=夸克+反夸克+能量

这里的夸克和反夸克各是6种价味,每种价味又各是3种颜色。

B)从夸克到弦论,大多数弦理论模式,都是基于确定的数学猜想。由于人们没有完全理解或不能排除基于弦的各种可能模式,人们所需要的东西,是弦理论有一些明确的预测,可以检测到。正是由于量子色动力学的实验有一些明确的预测,并可以检测到的,这就确立了它在从原子弹、氢弹和宇宙飞船等可行技术,到超弦、圈量子、扭量等不可行技术之间,有如和纳米技术和基因技术一样的平等意义的地位。

坐在屋里只利用原子弹、氢弹和宇宙飞船等涉及的量子电动力学层次以下的知识,不要量子色动力学实验的碎片、喷注研究提供的知识制造的仪器,以及此类仪器提供的数据和通用的数学计算方法,是不可能预报地震、雷电发生的准确地点、级别和时间的。这里量子色动力学中广义的碎片、喷注元素,可对应地面的板块,天上的云层,以及地质板块或断裂带之间发生的地震,天上的云层与地面的地块之间发生的雷电。虽然地震、雷电,现用量子电动力学层次以下的知识,也能解释。但这仅类似生物、生理现象用细胞学说的解释一样。用量子色动力学的碎片、喷注研究所得的知识,再利用类似原理的仪器提供的数据,以及研究获得公认的通用数学计算方法,人类也许才能预报任何地震、雷电发生的准确地点、级别和时间。这也许就类似宏观的生物、生理现象,用基因技术解释一样的会有效。

C)为什么要这样转弯抹角?因为实验的“分开”是交换信息,实验的“叠加”是结构信息。实际作实验并不是人人都能分享的,人人都能分享的只能是交换信息。以人体科学为例,我们并不能直接用造类似原子弹、氢弹和宇宙飞船那样尖端的仪器,就能作实验。这里量子色动力学以空气动力学类比,如果原子弹、氢弹和宇宙飞船类似飞机、火箭、气球、孔明灯升空的原理,那么人体科学就类似风筝升空的原理,这种成就虽然是微不足道的。但这里有一个奇异地方是:例如同一风筝、同一人、同一地方、同一时段,每次把风筝放上天的情况都不一样,有时甚至还不能放上去。这是一种概率现象。这种概率现象与量子色动力学散射实验中的喷注、碎片反应一样;虽总体概率仍是有规律可循的。

放风筝要掌握气流的规律,但这里的气流是不确定的。对非弹性碰撞软辐射和硬辐射实验,比约肯等人已经有了证明。以此再联系人体科学或特异功能,排斥魔术、作假,和能用原子弹、氢弹和宇宙飞船所属层次的科学知识解释的外,也许还有比较“神”的现象。例如浙江东阳气功师李少标先生,通过运气,能使手指冒烟----水蒸气。联系马成金先生的钾钠元素引发剂与水超普通化学能反应的汽化现象,作的量子色动化学猜想,也许人体内水循环与钾、钠离子细胞通道的观控相对界李少标人体作用,是同一个层次的道理。因为如果把气流或空气比作“海夸克”,把风筝飞起来所标志的那股或那片气流比作“味夸克”或“部分子”,那么这里的海夸克”、夸克海,与味夸克”、夸克味,是不同的。

原子弹、氢弹和宇宙飞船能上天,更多的是利用人工的“海夸克”、夸克海与“味夸克”、夸克味的功能;而风筝飞起来则更多的是利用自然的“海夸克”、夸克海与“味夸克”、夸克味的功能。即人体科学也许探讨的更多的是自然的“海夸克”、夸克海与“味夸克”、夸克味的功能,而不是提取人体中与原子弹、氢弹和宇宙飞船相比的那种微不足道的能量。即也许钱学森或王淦昌等先生,对人体科学或“水基燃料”原理解释的追求,正是有意或无意在向量子色动力学或量子色动能、量子色荷云现象方向前进,以达到对中医以及整个医学、生物、生理等超出量子电动力学层次的结构信息与交换信息的了解。

D)研究“海夸克”、夸克海与“味夸克”、夸克味的喷注、碎片实验,需要大型强子对撞机或正负电子对撞机。而对于作这类实验并不是人人都能分享的人来说,也许更在于从“味夸克”、夸克味到“海夸克”、夸克海之间,还没有普及一个类似“朗兰兹纲领”的交换信息语言的沟通。这种类似“朗兰兹纲领”的语言沟通,层子准确地说,就是量子色动力学中的量子色荷云或海夸克,所以不是我国没有正负电子对撞机或正负电子对撞机还没有造起来,而是我国科学家们把层子直接比作夸克,是一种认识不到位的表现。对“层子”,我国科学家们的初衷是“无限多”,这并没有大错。如果两个有距离的点之间,有无限多点的康托尔的集合论数学,是成立的话,对应我国的层子模型,也就是成立的。但把它完全对应夸克就错了。

因为夸克创立的初衷只是味夸克、价夸克“有限”的说辞。当然量子色荷云或海夸克也是围绕味夸克、价夸克的,所以整体来说,层子也是同味夸克、价夸克相当,是“有限”的。

普通化学实验的“喷注”、“碎片”有一个特点,按化学反应方程式,投入的“碎片”,与产生的“碎片”、“喷注”,是确定性的。赞成和质疑王洪成水变油说法的人,基本上都是这样看的。只有马成金先生以实验证明常温条件下水不变油,但是他的钾、钠引发剂与水实验是不确定性的,表现出量子色动力学实验的比约肯度特色。王锡玉先生说,根据他的所谓全新的基础理论的分析,王洪成的这项发明已经解决了常温条件下的原子核的转变问题,它是将水分子中的氧原子的核外2个电子和核内2个正电子打掉后变成了碳的同位素C16,是一种核反应。这类似鬼话。2009年3月7日下午和晚上,作为原国家物资部燃料司副司长的严谷良高工,从北京到盐亭县玉龙农机站站长马成金工程师家,严谷良先生讲述了此事的周折。

即王洪成不交出配方,现代科学仪器,如质谱分析,只要有王洪成加了引发剂的水或他的配方药剂,也能知道王洪成配方所含的化学元素。严谷良司长领导下的科学家和实验专家小组,完全掌握了王洪成配方的成份和大致的剂量,但无数次实验表现出了不确定性的类似量子色动力学实验比约肯度的特色。严谷良先生虽然是毕业于清华大学核物理学专业的高材生,但对量子色动力学实验不熟悉。也许直到今天,清华大学核物理学专业的一般学生,也不会做量子色动力学实验。

严谷良先生亲自对笔者讲,王洪成配方的成份与马成金的引发剂大同小异。他不需要知道马成金的引发剂配方的成份,也不愿意讨论马成金引发剂的作用原理。由于马成金家没有金属钾材料,他也没带来金属钾材料,他只是来看看马成金先生。严谷良先生是承认王洪成的“水基燃烧”有表现效果的,但对水可常态变油,并不敢跟马成金的水不变油定律较劲。

这里如果把马成金的钾钠元素引发剂与水超普通化学能反应的汽化现象和王洪成的“水基燃烧”现象,看成原理是统一的,是外源性量子色荷云流产生的“量子色动能”效应,是水中氧元素核中的质子量子色动几何结构,交合的氧基正立方体与碳基五面体的卡西米尔平板效应的量子涨落起伏,释放出的虚粒子色荷云扰动能量,就能明白这与钾、钠离子核中质子内的“海夸克”、夸克海与“味夸克”、夸克味的色荷云流的启动催化扰动也是有关的。

4)质子量子色动几何结构方法的魅力是:从普通化学实验的“喷注”和“碎片”的特点出发,化学方程式两边的平衡,关注的是分子式里的元素不变。而元素的不变,本质是元素里的质子数不变。抓住这个主要矛盾,那么化学方程式里质子不变,但质子里的夸克味、味夸克、海夸克、夸克海,它们因反屏蔽形成的广义色荷云,会不会也类似大自然的气象云层有打雷、闪电、下雨的马成金及王洪成实验的效应呢?当唐孝威先生发现“硬”辐射,夸克、反夸克和胶子有“三喷注”的信息传回国内,我们那时就想,质子里的“软”辐射色荷云像什么样?夸克、反夸克和胶子的“软”辐射“喷注”,与无机和有机的钾、钠、氧基涉足并不一定普通化学反应,有没有启动催化扰动的交合互动作用?

因为认识高端科技、认识时空,从夸克层次探讨对更大的空间的影响上,最基础的原理、实验是什么?就不能不提到量子起伏、量子涨落,并且它延伸为真空涨落。这可以用卡西米尔效应的平板之间的吸引力来计量,这就是“真空能”。

平面几何和立体几何告诉我们,3个点可形成一个平面,8点可形成一个立方体。两个正三角形可形成一个6点五面体。立方体的平板卡西米尔效应比五面体的大。把这类“点”换成质子数,立方体变成了氧元素,五面体变成了碳元素。16个点可形成一个超立方体,对应元素是硫,在空气中可燃烧。12个点可形成两个五面体,对应元素是镁,在空气中可燃烧喷射。五面体加5个点可形成一个18面体,对应元素是钠,在纯水中可燃烧。19个点可形成一个立方体和一个18面体,对应元素是钾,在纯水中可燃烧喷射。

以元素内质子数不变的几何形状变化这种堆垒分析,倍感华罗庚先生的堆垒数论的亲切。堆垒数论又称加性数论,是关于所谓加性问题的一个数论分支。而真空涨落,也联系到量子力学测不准原理和互补原理。塞费的《解码宇宙》一书说,即使在最深度的真空,也会有粒子的产生和毁灭;而且越是从近处看,那里的粒子越多,但存在的时间就越短,能量就越大。这些粒子经常撞上东西,获取关于它们不期而遇的客体的信息,并把那些信息散播到环境中。所以,自然界总是在利用这些粒子进行测量,阻止自然界这样做是不可能的。即使在真空中,即使屏蔽了一切外部影响,处于未衰变/已衰变状态的叠加状态中的一个原子核,也会随时受到自然界的这类测量。这些粒子随即再次消失在真空中,这就叫真空涨落或量子起伏。




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