Page 269 - 世界学

第七章 能量世界学 253

2. 强相互作用力的实质
-15
强相互作用力的作用范围在 10 m 范围内。强相互作用克服了电磁力产生的强
大排斥力，把质子和中子紧紧粘合为原子核。
强相互作用力比其他三种基本作用有更大的对称性。对强相互作用力本质的了

解是物理学的难题。人们用强子的夸克模型和规范场的概念提出量子色动力学。在
这个理论中，强相互作用力是组成强子的夸克之间通过一些称为胶子的规范粒子场

传递作用。它被认为是有希望的强相互作用力基本理论。
强相互作用力其作用机制乃是核子间相互交换介子而产生的。而其实，强子们

之间的相互作用实际上乃是夸克团体与夸克团体之间的相互作用。而夸克之间的相
互作用我们已知它是未饱和游空子重合体之间相互作用的延伸，这才是真正的强相
互作用之作用机制。大约地说，当夸克们结合成为强子时，其结构已经较为严密完

整，可是，如果强子之间发生了强烈的撞击作用，那么各强子原来的结构则定会遭
到破坏，因此，各强子中的大小夸克们则自然会重新产生相互的作用而结合在一块；

这就是强相互作用的现象。而说到底，强子之间的一种作用力，比如核子之间的相
互作用，超子和介子的产生以及重子和共振态的衰变等，都属于这一类相互作用。

强相互作用只存在于重子和介子之间，传递强相互作用的媒介是 π 介子。强核力存
在于原子核内，把原子内的中子和带正电荷的质子结合在一起（如果没有强核力，

质子们将相互飞开）。载有强核力的粒子叫做胶子。
强相互作用，在层状原子核平面内，中子分解为质子和电子，电子以动态形式
往来于质子之间，电子电场与质子电场构成环形回路，产生吸引作用；同时，相邻

质子质量场间相互吸引，与电场作用一起共同构成了核子间的作用力。在层状原子
核之间，以电场作用为主，也是核力的组成成分之一。

其理论是量子色动力学，强作用是一种色相互作用，具有色荷的夸克所具有的
相互作用，色荷通过交换 8 种胶子而相互作用。 强相互作用代表核力。
3. 强相互作用力的描述

强相互作用与其他相互作用相比有如下一些特点：①强度大。电磁相互作用的
2
强度可用一个称为精细结构常数的量 e /4πћc≈1/137 来表示，这里 e 是电子的电荷，
2πћ=h 是普朗克常数，c 是光速。强相互作用也用一个与电荷 e 对应的量 g 来描述，
2
则 g /(4πћс) 约为 1~10。强相互作用比电磁相互作用强 102~103 倍。②强相互作用