“強互作用力（強核力）”是一種非常厲害的基本作用力。它能夠把宇宙中一些最小的粒子結合在一起。被強互作用力束縛在一起的粒子，構成了我們這個(gè)世界的基礎。它結合而成的粒子中包括質(zhì)子和中子。但強互作用力的結合方式卻極為奇特和復雜。
小說(shuō)《三體》中出現的“強互作用力宇宙探測器”——也就是“水滴”，就是基于人類(lèi)對強互作用力的認識，而進(jìn)行的有趣想象。
理論上，質(zhì)子和中子并非宇宙中僅有的兩種由強互作用力結合而成的粒子。但是到目前為止，人類(lèi)對其他的強互作用力粒子結合方式，了解極為有限。
要了解強互作用力及其奇異特性，可以通過(guò)了解電磁力入手。
電磁力相對簡(jiǎn)單。它是通過(guò)一種名叫“電荷（electric charge）”的特性，在粒子之間發(fā)生作用的。假如你擁有電荷，你就能感受到電磁力，并對電磁力作出反饋。電磁力是由光子負責傳遞的。光子本身沒(méi)有電荷，且沒(méi)有質(zhì)量。電磁力的本質(zhì)是光子的交換。
在理解電磁力的基礎上，我們可以來(lái)嘗試理解強互作用力。
參與強互作用力的粒子主要的一類(lèi)叫“夸克（quark）”?？淇擞?“味”，分別是上（up）、下（down）、頂（top）、底（bottom）、奇（strange）和粲（charm）。
夸克參與強互作用力的方式是通過(guò)一種和電荷類(lèi)似，但又與電荷不同的特性——雖然它們本身也擁有電荷，并能夠感受到電磁力。物理學(xué)家稱(chēng)這種與強互作用力有關(guān)的奇異特性為“色荷（color charge）”。
每一味的夸克都擁有三種“色”，分別是“紅”、“綠”和“藍”。但是這里的“色”并不是真正的顏色，而只是為了描述和區分這種奇特的、類(lèi)似于電荷的特性，人為賦予的標簽。
每一味夸克還都對應一種自轉、電荷、色荷相反的“反夸克”。
夸克參與強互作用力，實(shí)際上是通過(guò)互相之間交換另外一組共8種粒子實(shí)現的。這組粒子被稱(chēng)為“膠子（gluon）”。它們的作用正如其名，是把夸克“粘”在一起。膠子本身也是帶“色”的，且有質(zhì)量。
6味夸克，8種膠子?？淇说摹吧睍?huì )變化，膠子的“色”也會(huì )。再加上“反夸克”。所以強互作用力比電磁力要復雜得多。
物理學(xué)家稱(chēng)夸克和膠子與強互作用力有關(guān)的特性為“色”并不是因為它們真的有顏色，而是因為這樣可以構成一種實(shí)用且有趣的類(lèi)比。
膠子和夸克能夠結合在一起，形成更大的粒子——這種狀況就像是紅色、藍色和綠色光加在一起就會(huì )變成白光一樣。最常見(jiàn)的夸克結合方式就是紅、藍、綠三“色”的組合。比如我們可以將三個(gè)夸克結合在一起，形成我們熟悉的質(zhì)子和中子——形成質(zhì)子還是中子則取決于這是一個(gè)什么樣的夸克和反夸克組合。我們也可以把一個(gè)夸克和一個(gè)反夸克結合在一起，這樣它們的“色”就會(huì )互相抵消——綠和反綠抵消，藍和反藍抵消，紅和反紅抵消——形成一種名叫“介子（meson）”的粒子。
理論上，只要能讓夸克和膠子結合在一起變成“白色”的一切組合方式在自然界中都是被允許的。比如我們可以把2個(gè)介子——每一個(gè)介子包含2個(gè)夸克——結合在一起，形成一種所謂的“四夸克態(tài)（tetraquark）”。我們也可以把5個(gè)夸克捆綁起來(lái)，同時(shí)平衡掉它們的色荷，形成一種所謂的“五夸克態(tài)（pentaquark）”。甚至于連膠子都可以不需要夸克，自己便能夠獨立存在。它們可以形成自由漂浮的“膠球”，存在于宇宙的某處。
所有這一切能夠通過(guò)強互作用力結合在一起的穩定物質(zhì)形態(tài)，都被歸入了“夸克偶素譜系（quarkonium spectrum）”。這不是科幻，而是理論上確有可能存在的所有“強互作用力”物質(zhì)形態(tài)的統稱(chēng)。
物理學(xué)家近年來(lái)一直在探索“夸克偶素譜系”中的未知領(lǐng)域。我們不知道在宇宙的什么地方可以找到它們，但我們可以通過(guò)粒子對撞機制造它們。到目前為止，物理學(xué)家已經(jīng)通過(guò)對撞機，制造出了許多強互作用力的結合形式。雖然這些奇異物質(zhì)只出現了一瞬間便消失無(wú)蹤，但是它們的存在卻已經(jīng)是一個(gè)不容置疑的事實(shí)。
[參考] A 'Quarkonium Spectrum' of Exotic Particles Might Lurk in the Universe, So Why Can't We Find Them? https://www.livescience.com/quarkonium-spectrum-of-strong-nuclear-force-particles.html
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