第12章 基本粒子和自然的力(2)[第1页/共4页]

同一电磁力和弱核力的胜利，令人们多次试图将这两种力和强核力归并在所谓的大同一实际（或GUT）当中。

大同一能量的数值还晓得得不太清楚，能够起码有1000万亿吉电子伏特。现在朝粒子加快器只能使大抵能量为100吉电子伏的粒子相碰撞，而打算制作的机器的能量可升到几千吉电子伏。要制作足以将粒子加快到大同一能量的机器，其体积必须和太阳系一样大――这在当代经济环境下不太能够做到。是以，不成能在尝试室里直接查验大同一实际。但是，如同在弱电同一实际中那样，我们能够查验它在低能量下的推论。

色禁闭使得人们察看不到一个伶仃的夸克或胶子，这究竟使得将夸克和胶子当作粒子的全部观点看起来有点玄学的味道。但是，强核力另有一种叫做渐近自在的性子，它使得夸克和胶子成为意义明白的观点。在普通能量下，强核力确切很强，它将夸克紧紧地捆在一起。但是，大型粒子加快器的尝试指出，强感化力在高能量下变得弱很多，夸克和胶子的行动就几近像自在粒子那样。

在温伯格・萨拉姆实际中，当能量远远超越100吉电子伏时，这3种新粒子和光子都以类似的体例行动。但是，大部分普通环境下粒子能量要比这低，粒子之间的对称被粉碎了。W+、W-和Z。获得了大的质量，使之照顾的力变成非常短程。萨拉姆和温伯格提出此实际时，很少人信赖他们，因为加快器还未强大到将粒子加快到产生实的W+、W-和Z粒子所需的100吉电子伏的能量。但在而后的十几年里，在较低能量下这个实际的其他预言和尝试合适得如许好，使他们和也在哈佛的谢尔登・格拉肖一起获得1979年的诺贝尔物理学奖。格拉肖提出过一个近似的同一电磁和弱感化的实际。因为1983年在CERN（欧洲核子研讨中间）发明了具有被精确预言的质量和其他性子的光子的3个有质量的朋友，使得诺贝尔委员会制止了犯弊端的尴尬。带领几百名物理学家作出此发明的卡罗・鲁比亚和开辟了被利用的反物质储藏体系的CERN工程师西蒙・范德・米尔分享了1984年的诺贝尔奖。（除非你已经是顶峰人物，当今要在尝试物理学上留下陈迹极其困难！）第四种力是强核力。它将质子和中子中的夸克束缚在一起，并将原子核中的质子和中子束缚在一起。人们信赖，称为胶子的另一种自旋为1的粒子照顾强感化力。它只能与本身以及与夸克相互感化。强核力具有一种称为禁闭的古怪性子：它老是把粒子束缚成不带色彩的连络体。

此中最风趣的预言是，构成凡是物质的大部分质量的质子能够自发衰变成诸如反电子之类更轻的粒子。之以是能够，其启事在于，在大同一能量下，夸克和反电子之间没有本质的分歧。在普通环境下一个质子中的三个夸克没有充足能量窜改成反电子，因为不肯定性道理意味着质子中夸克的能量不成能严格稳定，此中一个夸克会非常偶尔地获得充足能量停止这类窜改。如许质子就要衰变。夸克要获得充足能量的概率是如此之低，起码要等候100万亿亿亿年（1前面跟30个O）才气有1次。这比宇宙从大爆炸以来的春秋（约莫100亿年――1前面跟10个0）要长很多了。是以，人们会以为不成能在尝试上检测到质子自发衰变的能够性。但是，人们能够察看包含极大数量质子的大量物质，以增加检测衰变的机遇。（比方，如果察看的工具含有1前面跟31个0个质子，遵循最简朴的GUT，能够预感在1年内应能看到多于一次的质子衰变）。