▍誇克禁閉使得誇克必須以結合的形式存在，也使得科學家無法切分誇克。

縱觀宇宙萬物，大到宇宙中的宏大星系，小到手中的一個甜甜的蘋果，甚至是看不見摸不着的空氣，都是由各種原子、分子等微小粒子構成的。而這些微小粒子，往最小化溯源，則都是由質子、中子和電子構成。

對于初級物理來講，質子和中子就是最小的粒子了。實際上，連質子和中子如此小的粒子，也還能更加細分，也都是由更加微小的粒子構成。這種更加微小的粒子是什麼呢？那就是著名的“誇克”。

誇克（英語：quark）是一種參與強相互作用的基本粒子，也是構成物質的基本單元。誇克互相結合，形成一種複合粒子，叫強子。強子中最穩定的是質子和中子，它們是構成原子核的單元。

科學家們發現，誇克具有一個神奇的性質：“誇克作為最小基本粒子，不可單獨存在！”。

在人們的常識中，世間萬物都是可以分割開來的。例如一個甜蜜的蘋果，它可以切分為2瓣蘋果；我們一直不斷地将這個蘋果切分下去，就會得到組成蘋果的各種分子。分子是保證物質化學性質的最小單位，不同分子的特定組合，才會使得我們吃到蘋果是甜甜的味道。但分子又是由原子構成的，再對分子進行分割，你會得到以一定次序和排列方式結合的原子。原子又由質子、中子和電子構成。再對質子、中子進行分析，科學家們發現了誇克的存在，誇克構成了質子和中子。

至此，科學家們已經探索到了目前已知的最小基本粒子：誇克。按照生活中的常識理論，人們相信還能對誇克進行切割，繼續得到更小的粒子，就像當初我們切分蘋果一樣。隻是誇克特别特别的小，需要更加精密的科技手段，但并不會遇到大的阻礙。

但，令人非常意外的是，這一次所有科學家們遇到了前所未有的阻礙——“誇克禁閉”現象！誇克禁閉現象是指，誇克竟然不可單個存在！誇克必須和其他誇克結合在一起，形成質子或中子。但無論科學家使用什麼方法，都無法提取出1個單獨的誇克！

根據量子場論，在強相互作用力下，誇克之間的能量随着距離的增加而增加，從而不能單獨存在。科學實驗中，要将1個誇克從結合狀态中拉扯出來，需要非常強大的能量去拉扯它們，誇克在吸收到非常強的能量後，在分開的一刹那，瞬間新增了另一個誇克出來結合在一起。也就是說，在非常強的能量的拉扯下，2個誇克變成了2對、4個誇克！這就像磁體的兩極總是成對出現一樣，人們去切斷一根磁鐵後，瞬間産生了新的2個磁極，從而得到兩根磁鐵，一共就有了2對、4個磁極了。

尚未被證實但普遍流行的弦理論對“誇克禁閉”提出了一種解釋。首先誇克是一種參與強相互作用的基本粒子，将誇克們緊緊束縛在一起的強相互作用力，是非常強大的力。在誇克的世界裡，強相互作用力表現出“漸進自由”的神奇狀态——當結合的誇克之間的距離很近時，強相互作用力很微弱；但當誇克之間的距離越遠，強相互作用力反而會越來越強！

弦理論認為誇克之間是由膠子連接的，膠子是一種時刻在振動的東西，膠子連接多個誇克構成強子。而強子可以認為是一個極短的弦，2個誇克就是弦的兩端，膠子就是弦的連接線。如果想讓這2個誇克分開，那就需要非常大的能量，來足以打破強相互作用力，将這根弦打斷，打斷膠子。然而，這足以将膠子打斷的巨大能量，在分開2個誇克的同時，因為能量與物質之間的特定轉換關系，會湮滅能量并瞬間形成新的2個誇克。新的2個誇克和原來的2個誇克就又組成了兩對“禁閉”的誇克。所以，如此循環往複下去，我們永遠得不到1個自由的、單獨存在的誇克！

1964年，誇克的存在被提出之後不久，奧斯卡·格林柏格（Oscar W. Greenberg）引入了色荷（英語：color charge）的概念，也提出了一種關于誇克禁閉的解釋。色荷概念試圖解釋幾個誇克如何能夠共同組成強子，處于在其它方面完全相同的狀态但卻仍滿足泡利不相容原理，後來成為了誇克模型的一部分。

此後從1970年代，量子色動力學（QCD）開始發展，并構成粒子物理學中标準模型的重要成分。量子色動力學（QCD）提出誇克禁閉的一項解釋。在量子色動力學（QCD）的架構底下，色荷是誇克與膠子的一種性質，與它們之間的強相互作用有關。色荷與粒子的電荷呈類比關系，但色荷與電荷有許多技術上的不同。色荷也與視覺上的色彩無關，而僅僅是對于性質的一項奇特名稱。選用“色荷”這個詞單純是因為色荷有三種類形，類比于色彩具有三原色。

科學實驗發現，一些誇克組合在一起能夠穩定地存在，而一些誇克組合無論如何也不可能存在。這其中，蘊藏着誇克組合的固有規律。據此，量子色動力學物理學家也給誇克的不同色荷賦予紅、綠、藍三原色。多個誇克的結合，隻有當它們的色荷最終結合為白色或無色的時候，誇克們才能穩定地存在。例如，1個紅色色荷的誇克、1個綠色色荷的誇克、1個藍色色荷的誇克，它們結合在一起，使得總色荷為白色，那麼它們就能穩定地構成為1個質子、中子；又如，1個紅色色荷的誇克，與1個反紅色色荷的反誇克，構成1對總色荷為無色的誇克對。除此之外，凡是總色荷具有顔色的形式，誇克都不能穩定存在。

比如，僅有1個紅色色荷誇克，總色荷為紅色，那麼這1個紅色誇克是不能單獨穩定存在的。基于此，量子色動力學推定，1個或多個誇克不能單獨顯示出顔色，那麼永遠不會有1個誇克獨立存在的形式。

誇克禁閉現象與大家生活中的認知格格不入，非常有悖于常識理論。我們總認為還能繼續切分物質，得到更小、更小的粒子，以對微觀世界進行更進一步的探索和分析。但這一次，對最小粒子的探索，停留在了誇克層面，難以繼續深入下去。

誇克禁閉就像“造物者的枷鎖一般”，阻礙着科學家們對微觀世界的進一步探索。誇克總是以結合的方式存在，科學家無法剝離獨個的誇克，限制了科學家進一步探索誇克裡面是什麼？誇克是不是已經是最小、不可再分的基本粒子？誇克裡是否還有着未知的物理結構？

這些問題，有待于人類進一步深層次的探索。

“有趣、神奇的物理現象，共同構成了大千世界豐富萬分、魅力無限的精彩生活。”

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