按照粒子物理标准模型的结果,质子的内部结构的图像如下:
1)质子内部有三个价夸克,分别是两个d夸克、一个u夸克以保证电荷数为+1
2)按照量子色动力学QCD的说法,质子内部还存在着8种胶子
【质子内部到底是什么,质子内部有量子纠缠】3)三个价夸克的质量之和远小于质子的质量,原因何在?这是因为夸克之间通过交换胶子而产生了强相互作用,而且质子内部还存在着“虚夸克对“产生和湮灭的过程,虽然人类不能观测到虚粒子,但费曼图可以直观清晰地描述这种过程
4)因此质子内部的精确图像应该是三个价夸克、胶子以及虚粒子组成的 。质子内部夸克、胶子以及虚粒子之间产生的强相互作用会导致能量的产生(简单地理解为结合能),以爱因斯坦的质能方程可知,这些结合能提供了质子的大部分能量
顺便提一句,强相互作用QCD的耦合系数大于1,因此QCD不能用微扰理论进行逐级逼进计算 。虽然格罗斯、维尔切克与波利策证明了QCD的”渐进自由”,但在质子内部的尺寸还是无法用微扰方法计算结合能 。目前最好的非微扰方法是K.威尔逊的格点法,而且计算机程序与算法也大为改进了,但人类还是无法定量精准地描述质子的构成

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