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词条 胶子
释义

简介

Gluon. 理论上预言传递夸克(Quark)之间强相互作用的粒子。共8种 ,静质量为0,自旋为1,具有色荷(Color Charge)。带电粒子间的电磁相互作用是通过交换光子而实现的;与此类比,具有色荷的夸克之间的强相互作用是通过交换胶子而实现的,所不同的是光子不带电荷,光子本身不能放出或吸收光子;胶子具有色荷 ,胶子之间也有强相互作用,胶子本身可放出或吸收胶子。实验上还未发现自由状态的胶子,但1968年电子对质子的深度非弹性散射实验中,显示质子中有着点状结构,质子的能量只有一半由带电的点状物质所携带,另一半则由中性的无电磁作用的组分所携带。按照夸克模型,这带电的点状结构是夸克,中性的组分就是胶子,实验结果提供了可能存在胶子的迹象。1979年在高能正负电子对撞实验中发现三喷注现象,进一步显示了胶子的存在。

物理中解释

在物理学中,胶子是一种负责传递强核力的玻色子。它们把夸克捆绑在一起,使之形成质子、中子及其他强子。胶子的电荷为零,但自旋是 1。它们通常假设为无质量,但亦可能有大至几百万电子伏特(MeV)的质量。胶子是维持原子核稳定的重要一环。

在量子色动力学(QCD,是一广为接受描述强核力的理论)中,当两颗粒子色荷互相作用时便会交换胶子。当两颗夸克交换胶子时,它们自身的色彩亦会同时改变;胶子会携带发出者的反色彩以补偿发出者的色变,它亦会携带接收者的色彩。因胶子本身有色,故它们亦能与其它胶子互相作用,令到对于强核力的数学分析十分复杂和困难。

于1980年代早期,位于汉堡的德国电子加速器(DESY)的大规模电子-正子碰撞器(Large electron-positron collider,PETRA)凭一明显的三重喷流结构显示了胶子的存在;其第三喷流被认定为一个产生了的夸克发出胶子。

八种胶子

从一般人的角度来看,由于有三种色荷,故应有九种不同的胶子:。可是,若由数学角度出发则胶子应有无限多种:以上九种形态的叠加(例如 等)。此外,由于实验证明无色重子并不互相作用,故以下性质必然成立,否则重子便能通过发射胶子来利用强核力互相作用。

因胶子再没有其他线性独立关系,故只有八种线性独立的胶子,其一般简化为“胶子共有八种”。八种胶子的结构图表(胶子在强子之中迭加连接夸克后呈-电中性)

八种胶子名称 八种胶子的结构 八种胶子在重子中
连接之夸克型态 四种中性胶子
连接之介子

引力型-中性胶子
(Ⅰ型开弦) +-+-
-+-+ 上夸克-上夸克 上夸克-反下夸克
带阳电荷之介子

引力型-中性胶子
(Ⅰ型开弦) -+-+
+-+- 反上夸克-反上夸克 下夸克-反上夸克
带阴电荷之介子

磁力型-中性胶子
(Ⅰ型闭弦) +++-
---+ (反)下夸克-(反)下夸克 夸克-反夸克
中性介子

磁力型-中性胶子
(Ⅰ型闭弦) +---
-+++ 夸克-反夸克 反夸克-夸克
中性介子

阳电力型胶子 +++-
-+-+ 上夸克-下夸克 

阴电力型胶子 +---
-+-+ 上夸克-下夸克 

阳电力型胶子 -+-+
+++- 反上夸克-反下夸克 

阴电力型胶子 -+-+
+--- 反上夸克-反下夸克 

胶子(Gluon)

组成: 基本粒子

系: 玻色子

群: 规范玻色子

基本相互作用: 强力

发现: 1979年(吴秀兰等)

符号: g

类型编号: 8

质量: 0

电荷: 0

荷色: 非零

自旋: 1

参考资料

1.胶子 

开放分类:
物理

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更新时间:2025/2/7 4:15:06