你知道嗎--現代科學中的100個問題 第58節(1/1)

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這兩種說法都可以成立。至少，這兩種說法並不一定是自相矛盾的。要解開這個表面上的矛盾，關鍵問題是得注意到質量是能量的一種表現形式這個事實。

我們可以認為，每一個物體相對於某個合適的參考系都具有某一動能。這個動能等於物體的質量乘以物體速度的平方的二分之一。當物體的能量增大時，它的質量和速度兩者都增大了（在低能量時主要是速度增大，在能量非常高時主要是質量增大）。

其次，我們來考慮一些比較小的物體。這些物體結合得越緊，（一般說來）把它們維持在一起的力就越大，象太陽和地球這類確實很大的物體，是靠萬有引力場維持在一起的。萬有引力是目前已知的各種力當中最弱的一種。

原子和分子是靠強得多的電磁場維持在一起的。由於這種場的作用，分子和分子通常十分牢固地結合在一起，分子中各個原子的結合還要更牢固，而原子中電子和原子核的結合就更牢固得多了。

原子核中的各個粒子是靠核力場維持在一起的。核力場比電磁場強一百多倍，事實上，核力是已經知道的最強的力。這就是原子彈爆炸為什麼比普通炸藥爆炸猛烈那麼多的原因之一。

假如處在原子核中的質子（和中子）本身是由一些還要更基本的粒子（夸克）所組成，那麼，把各個夸克維持在一起的結合力很可能要比把質子和中子維持在一起的力強得多，這大概就會牽涉到一種比現在已知的各種場強得多的新力場。

要把單個質子或單箇中子分裂成構成它的幾個夸克，必須對質子或中子“灌進”極巨大的能量——這個能量要比在把構成原子核的質子、中子團塊成功地切開時所需要的能量大得多。

當質子或中子分裂時，那些在這時出現的夸克就會“揀起”原先輸入的能量，這個能量有些會表現成巨大的速度，有些則表現為巨大的質量。換句話說，由於輸入了非常巨大的能量，本來在質子中只佔質子質量三分之一的一個夸克，一旦被分離開來，它的質量就會變得比質子大許多倍。

夸克一旦被分離開來，由於它們之間相互引的力場具有空前未有的強度，它們就極其傾向於重新結合起來。這種重新結合會釋放出極其巨大的能量，而這種能量損失就會引起質量的損失。這時，夸克在質量上就會大大縮減，以致當三個夸克結合起來時，質量也不會比一個質子大。

到目前為止，物理學家還完全沒有具備把亞原子粒子分裂成夸克所必需的這種能量，所以，他們就不容易檢驗夸克的假說是不是真正有價值。不過，有些宇宙線粒子具有這樣的能量。因此，它們在同原子碰撞時所產生的粒子簇，現在正受到物理學家的密切注意，他們希望在這裡找到夸克呢！