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过去两天时间我们介绍了量子场论，通过量子场论，我们知道了这样一个重要的事实，那就是粒子运动的主要特征，就是它们在时空中的产生和湮灭，而这一切背后的动力，就来自它们所对应的量子场之间的相互作用，所以我们可以说，量子场论其实就是描述各种粒子体系运动方式的动力学模型。

另外我们还介绍到，对应着不同性质的粒子，主要有三种场的存在，分别是：费米子场、媒介子场和希格斯场。我们知道，粒子间的相互作用，是通过众多媒介子，像是胶子、 W玻色子、Z玻色子和引力子等实现的。所以归根结底，粒子之间的相互作用，其实是通过媒介子场也就是规范场实现的，所以说，这个传递相互作用规范场就大有文章可以做了。

既然宇宙间存在着四种基本相互作用，那么与之相对的，也存在四种规范场，分别是：引力场、强力场、弱力场和电磁场。

显而易见的是，人们最早认识的规范场就是电磁场，电磁场的规范粒子就是光子，而电磁力的规范场理论，便是所谓的【量子电动力学】，它是描述带电粒子与光子间作用关系的理论。

量子电动力学认为，两个带电粒子之间的电磁力，正是通过互相交换光子而产生相互作用的，这种交换可以有很多种不同的方式。

最简单的方式是这样的：一个电子放出一个光子，此时这个电子就变成了能量较低的电子；而放出的光子向第二个电子移动并被吸收，于是第二个电子就变成了能量较高的电子；然后第二个电子再放出光子被第一个电子吸收。如此循环往复进行下去，光子便在两个电子之间不断前后传递，把能量和动量从一个电子传递到另一个电子。每个电子的动量的变化率，就等于另一个电子向它施加的电磁力。

还有稍微复杂一点的方式，这就是一个电子发射出一个光子后，光子变成一个 “电子−正电子”对，然后这个正负电子对相互湮灭从而形成另一个光子，之后，这个光子才被另一个电子吸收，如此循环往复。

还有更复杂的，产生出来的正负电子对还可以再进一步发射光子，光子可以再变成正负电子对，然后再湮灭形成另一个光子。

总之不论是哪一种过程，它们最终都表现为两个电子之间的电磁力。当然了，以上这些过程，事实上都是从理论推导得出的，都是所谓的虚过程，其中产生的粒子也是虚粒子，我们从未亲眼见证，不过依靠着间接的方式，物理学家还是可以确定这些过程的发生。

看完了电磁场，我们再来看强力场，强力场的规范粒子是胶子，而关于强力场的规范场理论便是【量子色动力学】，它是描述夸克与胶子间作用关系的理论。

不过虽然有着这样一个听起来就不知道高到哪里去的理论，但迄今为止，事实上，所有的实验都没有发现单个的自由夸克和自由胶子，即使使用目前加速器所能产生的最高能量的粒子束，也无法将夸克和胶子从强子中轰击出来，无奈之下，人们只能将这种现象称为【夸克禁闭】。

那么为什么会如此呢？量子色动力学对此的解释是，当夸克间的距离介于 10的-16次方到10的-15次方米时，夸克的结合势能，会随着距离的增大而线性地增加，10的-15次方米基本就是原子核的空间尺度，而夸克正是组成中子与质子的基本材料，所以在这个尺度之下，结合势能非常之高，太紧了实在分不开，由此便导致了夸克禁闭。所以在未来，如果能量足够，或许我们可以把夸克拆解出来，当然了也有可能它真的就是永久禁闭。

总之目前来看，量子场论以及由此产生的量子电动力学与量子色动力学，都与实验惊人的符合，但也存在着一些瑕疵，所以它还不是一个彻底和完成的理论，所以为了决胜全面建成量子场论，夺取新时代全人类的伟大胜利，实现人类文明在全宇宙的伟大崛起，实现人民对美好生活的向往，还是需要继续奋斗啊！ 返回搜狐，查看更多