新进展！核物理学家正利用高能电子束，寻找质子颜色透明度的线索

质子填充了宇宙中每个原子的原子核。在原子核内部，它们紧紧地附着在邻近的质子和中子上。然而，也有可能敲除体积较小的质子，这样当它们离开原子核时，就不会与附近的粒子发生相互作用。这种现象叫做颜色透明度（color transparency）。

最近，核物理学家们一直在寻找质子中颜色透明度的迹象，但一无所获。

描述由夸克组成的粒子行为的理论，被称为量子色动力学(QCD)。QCD包括许多常见的亚原子粒子，如质子和中子。

它还预测了颜色透明度的现象。物理学家已经观察到更简单的两夸克粒子——介子——的颜色透明度。如果物理学家可以观察或排除质子的颜色透明度，一个更复杂的三夸克系统，他们将获得重要的线索，关于二夸克和三夸克系统在QCD上的区别。

质子是由三个夸克组成的，这三个夸克被强大的力量捆绑在一起，这是粒子物理标准模型的一部分。在普通质子中，强的力会泄露出来，使质子与原子核中附近的质子和中子相互作用。

这是根据QCD理论得出的结论，QCD理论描述了夸克和强作用力如何相互作用。在QCD中，强力也被称为颜色力（color force）。

QCD预测，质子可以波动到一种状态，在这种状态下，它的组成夸克会变得更加紧密地结合在一起，缠绕得如此紧密，以至于颜色力不再泄露出来。

当这种情况发生时，质子可以更自由地运动。这种现象被称为“颜色透明度”（color transparency），因为质子对附近粒子的颜色力是看不见的。

早期的一个实验表明，由两个夸克组成的更简单的粒子具有颜色透明度，而另一个实验表明，质子也具有颜色透明度。这个最新的实验是用科学办公室的用户设备——连续电子束加速器(CEBAF)进行的。

CEBAF的高能电子撞击碳原子的原子核，物理学家测量出了出射电子和数千个质子。研究人员没有观察到颜色透明的迹象。下一步是进行更高精度的实验，以便更好地观察两夸克粒子中的现象，并继续在三夸克粒子中寻找这种现象。这些进一步的测量，可能有助于物理学家更好地解释QCD中二夸克和三夸克系统之间的区别。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：https://scitechdaily.com/nuclear-physicists-use-high-energy-electron-beam-to-hunt-for-clues-of-color-transparency-in-protons/