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质子图像的演变:过去 40 年的强子物理

高能物理 - 唯象学 2016-05-04 v1 高能物理 - 实验 核实验 核理论

摘要

曾几何时,世界很简单:质子包含三个夸克,两个上夸克和一个下夸克。这些如何赋予质子质量和自旋似乎显而易见。在过去的四十年里,质子变得更加复杂,而即便其这些最显而易见的性质如何在夸克、反夸克和胶子的宇宙中得以解释,仍是一项挑战。事情本应如此,不足为奇。量子色动力学(QCD)作为强相互作用的理论,看似简单,其在微扰论适用的硬散射能区中的推论直截了当。然而,强子世界的魅力在于其多样性。强子的存在、它们的性质以及它们结合成原子核并未出现在 QCD 的拉格朗日量中。它们皆作为其强耦合的结果而涌现。强耦合 QCD 创造了复杂现象,远比四十年前所知的丰富:这种丰富性确保了色禁闭,并解释了可见宇宙超过 95\% 的质量。强耦合 QCD 究竟如何运作需要实验与理论的协同。本文给出了关于冷 QCD 中这些迷人发展的极具个人色彩的评述。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.01441,
  title  = {Evolving images of the proton: Hadron physics over the past 40 years},
  author = {Michael R. Pennington},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.01441},
  year   = {2016}
}

备注

to be published as a 40th anniversary article in Journal of Physics G