量子色动力学

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第835页（547字）

一种描述强相互作用的基本理论。

70年代初，它在量子规范理论的基础上发展起来。这种理论认为，组成基本粒子的夸克各自带有颜色，并且由8种不同色荷的胶子把夸克牢牢地粘合在一起。按照量子色动力学模型(或称带色的夸克模型)，介子由一个夸克或一个反夸克组成，正反夸克的颜色互相抵消；重子由三种不同颜色(红、绿、蓝)的夸克组成，三种颜色合成无色。因此虽然夸克是带色的，但我们看到的重子和介子都是无色的。

夸克的颜色荷在近距离内极小，显得很松地联系在一起，故显示出本质上是自由粒子；但当两个夸克间距离拉长，色荷随之而增加，能量也需相应增大，当增大到足以产生夸克对时，原来的一个夸克和新产生的一个夸克一起形成了一个介子，而新产生的夸克又代替原来的夸克留在强子内部。这样，人们就不能得到自由夸克。在量子色动力学看来，带色的单个粒子或复合粒子均不能以自由态出现，因为自由粒子选择无色。这是因为真空具有抗色电性质，外来的色荷将引起真空产生符号相同的感应色电荷，这就使单个有色荷的粒子质量极大，甚至无限大。只有当不同的色荷彼此相消时，才能以有限质量表现出来，这就是夸克禁闭的原因。1979年丁肇中领导的实验小组，首次找到了胶子存在的实验证据，这是对量子色动力学的有力支持。