比引力强1千万亿亿亿亿倍！可以给夸克“关禁闭”，强力是个啥？

宇宙的运行规律是简洁而优美的，比如说宇宙中所有的相互作用力，归根结底，其实都是四种基本力的不同表现，它们分别是：引力、电磁力、强力和弱力。

在这四种基本力中，强力的作用强度是最高的，有多高呢？这样说吧，它大概比引力强1千万亿亿亿亿倍（10^39倍），而即使是与第二强的电磁力相比，强力的作用强度也高出了137倍，由此可见，这种基本力的名字，确实是名副其实。

那么，强力到底是个啥呢？下面我们就来了解一下。

原子曾经被认为是构成物质的基本微粒，但后来科学家却发现，原子其实是由原子核和电子构成，再后来，科学家又发现，原子核也有内部结构，它是由中子和质子构成。

于是一个问题就出现了，那就是：除了氢原子核是由一个质子构成之外，其它元素的原子核中都有两个或两个以上的质子，而质子都是带正电的，它们相互看不顺眼，会彼此排斥，那为什么这些质子可以在原子核中相安无事呢？

对于这个问题，一个合理的推测就是，有一种未知的力在束缚着原子核内的中子和质子，而中子和质子内部也很可能别有乾坤。为了验证这种推测，在20世纪中叶，科学家利用粒子加速器对中子和质子进行了大量的弹性散射实验，并最终揭开了其中的奥秘。

原来，质子和中子是由一种更小的微粒构成，这种微粒就被称为夸克。值得一提的是，由于在现代物理学中，夸克是不可再分的，所以夸克也被认为是一种基本粒子。科学家根据不同的性质将夸克分成6种不同的“味道”，分别是上、下、奇、粲、底、顶，每种夸克还有三种“颜色”，分别是红、绿、蓝。

这些夸克通过特定的组合，就可以形成像中子、质子这样的复合粒子，比如说中子是由两个下夸克和一个上夸克构成，而质子则是由一个下夸克和两个上夸克构成。科学家发现，将夸克束缚在一起的相互作用力，是一种之前没有见过的基本力，其作用强度很高，随后这种相互作用力就被称为强力。

后续的研究表明，强力是一种短程力，其作用范围只有10的负15次方米，除了能束缚夸克之外，强力还可以给夸克“关禁闭”，什么意思呢？

简单来讲，夸克之间的强力作用有一种特点，那就是在作用范围之内，它的强度会随着距离的增加而迅速增强，反之则会迅速减弱，这也被称为“渐进自由”。

如此一来，如果我们想要把两个被强力束缚的夸克分开，就需要输入很高的能量，然而在输入的能量强大到足以将两个夸克彻底分离之前，我们输入的能量就已经强大到足以在真空中激发出一对新的夸克，接下来，这一对“新的夸克”，会迅速地与我们想要分开的那两个夸克分别结合成对，于是我们就得到了两对夸克。

正因为如此，我们就无法得到单独存在的夸克，这就好像是夸克被关了禁闭一样，它们只能被“关”在某种夸克组合之中，而不能独自行动，所以这种现象就被称为“夸克禁闭”。那么，强力又是如何将原子核内的中子和质子束缚在一起的呢？我们接着看。

我们知道，光子是传递电磁力的基本粒子，实际上，强力也是通过一种基本粒子传递的，这种基本粒子被称为“胶子”，也就是说，在中子和质子的内部，除了夸克以外，还存在着“胶子”，它们负责传递强力。

然而“胶子”却是一种不太“安分”的基本粒子，它们总是会有一部分游离到中子和质子之外，这也被称为“溢出效应”，这种效应就使得质子和中子之间也会产生相互作用力，进而形成原子核，所以这种相互作用力就被称为核力。

从本质上来讲，核力其实也是强力的一种表现，我们可以简单地将其理解为，核力其实是像中子、质子这样的复合粒子内部强力的残余作用，所以核力就要相对弱一些，假如一个原子核内的中子和质子数量过多，核力就无法对其形成有效束缚，而这就是很多重元素的原子核结构不稳定的原因。