统一加速器,为什么会使夸克不能单独存在

统一加速器，为什么会使夸克不能单独存在？

夸克禁闭，实际上应该称为“色禁闭”(Color Confinement)。

先快速科普下色荷这个东西

色荷是夸克和胶子（强作用力的传播子）的一种特性，此概念是量子色动力学理论中最基本的概念。夸克和胶子的“色荷”与我们日常所说的颜色的含义完全无关。采用这种命名只是方便我们通过日常生活中三原色的经验关系来理解三种不同夸克的作用关系。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]

科学家们发现重子（如质子和中子）都是由三个各带1/3电荷的粒子组成，即后来被称为“夸克”的东西，而此三个夸克间除了电荷相互作用外，似乎还有另一种相互作用将他们黏合起来，且此粘合力的强度远远超越了他们之间的电荷斥力，使得重子成为非常稳定的基本粒子，这种力被命名为强作用力（真是力如其名啊）。

经过大量的观测和研究，重子当中三个夸克的关系被科学家们用了一种“三位一体”的模型来解释似乎非常合理，即让每个夸克可以有三种颜色选择（习惯上用三原色来命名，即红色，绿色或蓝色），而且这个模型还允许给夸克的反粒子——反夸克定义一套合理的色荷，同理利用的色彩理论中的反色关系，即反红、反绿或反蓝色。

上图：介子、重子和反重子的色荷模型。

强子分为：介子，由一个夸克和一个反夸克构成；重子，由三个夸克构成。

上图：重子由三个夸克组成，但这三个夸克必需分别为红色、绿色或蓝色电荷，从而使重子整体的色荷为中性（无色），这有点类似日常三原色构成白色的情况；介子由夸克和反夸克组成，其中夸克可以是任何颜色，而那个反夸克应具有反色荷，以确保介子的色荷中性。

色荷与电荷的不同之处在于电荷仅具有一个类型的两个值可以取，而色荷有三个类型的六个值可以取。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]

什么是色禁闭？

在量子色动力学中，色禁闭，是带色荷的粒子（可以类比电荷），如夸克和胶子不能被单独分离出来的现象，它们不能在低于约2万亿开尔文的哈格多恩温度的条件下直接观察到（相当于每个粒子的能量达到约130-140 MeV的能量）—— 夸克和胶子在此极高的温度以下必须聚集在一起形成强子。

哈格多恩温度是理论物理中强子构成的物质（即普通物质）变得不再稳定的极限温度值，在此温度以上强子（或强子构成的物质）必须“蒸发”转变为夸克态。 从某种意义上讲，这个温度可以被认为是强子（或强子构成的物质）的“沸点”。

注：仅由胶子形成的无色荷胶球也满足色禁闭，但难以通过实验识别。

色禁闭还有一层意思是：如果不产生新的强子，夸克和胶子就不能与它们的父强子分离。也就是说，夸克并非不能转化和交换，但必须从一个强子转化到另一个强子当中，不能孤立地存在。

基本原因：胶子连接管道被破坏时不会释放出孤立的夸克

与量子电动力学中的的光子不同，通过关注量子色动力学中负责携带强力作用的胶子的色荷，可以定性地理解色禁闭现象。通常，带电粒子之间的电场随着粒子的分离而迅速减小，而带色荷的粒子之间的胶子场的强度则不会因为色荷粒子之间的分离而减弱，胶子实际上可能在带色荷粒子之间形成了窄的通量管道（或弦）保证了场强维持为常量。

上图：将夸克分离到足够的程度之后，会因能量注入产生反夸克从而形成新的强子，因此无法观察到孤立的夸克。

因此，当分离两个色荷粒子分离时，在达到一定能量条件时，会新产生夸克-反夸克对，而不是进一步延伸上述胶子提供的通量管道。因此，当粒子加速器产生夸克时，科学家们看不到探测器中的单个夸克，而是看到许多色荷中性的粒子，诸如介子和重子，聚集在一起的“喷流”。此过程称为强子化、碎化或弦解。也就是说色荷一分离就会立刻激发正反夸克对的产生，从而产生一系列没有色荷的强子，这可能是色禁闭的根本原理的合理解释之一（当然还有其它解释）。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]

上图：这个简单的动图很生动地说明了夸克间胶子管道断裂产生新强子的过程。当然这也是能量转化为质量的微观机制的生动体现。

总结

色禁闭是指带色荷的夸克无法孤立存在。色中性（类似三个色合成为无色）似乎是物质在大尺度存在的条件。能量破坏了夸克间的色荷连接，促成了新强子的诞生，这个过程不允许有孤立的夸克被分离出来，于是形成了色禁闭的现象。

历史上有哪些诡异的巧合？

历史上总是会有些惊人的巧合，是冥冥中的安排，还是简单的巧合。

1.夏朝

夏朝是我国历史上第一个朝代，尧、舜、禹时期都是通过禅让获得权位。大禹又禅让给伯益，不过伯益没有得到权位，而是禹的儿子启得到拥护获得权位。所以夏朝的真正开创者应该是启。夏朝的最后一个君主就是桀，被商汤推翻。也就是夏朝由夏启而开启，最后由夏桀而终结。

2.晋国

晋国是春秋时期的诸侯国， 晋文公在城濮之战中大败楚国成为霸主，是春秋五霸中第二位霸主。随后，晋文公的儿子晋襄公大败秦国，击败强楚，再次成为霸主。晋厉公、晋悼公时期晋国也是持续登上巅峰。不过到最后强大的晋国却被韩、赵、魏三家给瓜分了。 三国时期，魏蜀吴三国争霸天下，到最后真正统一天下的却是晋朝。三家分晋而三国又归晋。

3.秦朝和隋朝

秦朝和隋朝两个朝代惊人的相似。秦始皇统一六国，结束数百年的纷争建立大秦帝国。隋文帝杨坚结束南北朝战乱建立大隋。两个朝代都是大一统的朝代，又都是只传了两世。两个朝代第一任皇帝前期都是比较英明的皇帝，后期又都是比较糊涂。第二任皇帝都不是正常即位，都是靠谋害大哥而登上皇位，又都是历史上出名的昏庸皇帝。

4.汉朝

汉朝是由刘邦所建立，刘邦年轻时是个无赖小混混，后来当了个亭长，押送犯人的途中，犯人都跑了，刘邦就起义了。关于刘邦起义有个故事，就是汉高祖斩白蛇起义，这个在《史记》中有记载。“拔剑击斩蛇。蛇遂分为两，径开。”“有一老妪夜哭。人问何哭，妪曰：“人杀吾子，故哭之。”人曰：“妪子何为见杀？”妪曰：“吾，白帝子也，化为蛇，当道，今为赤帝子斩之，故哭。”（《史记·高祖本纪》）就是说刘邦放走囚犯，剩下的十多个壮士愿意跟着他。刘邦喝多了，让一个人去探路，那个人后来说前边有条大白蛇不能过，刘邦喝的懵乎乎的，就一个上前一剑把蛇砍为两半。然后就醉的睡过去了，剩下的人来找他，看到个老太太在哭泣，就问她哭什么。老太太说自己儿子是白帝的儿子化成白蛇在路上被赤帝的儿子杀了。这下刘邦成为赤帝的儿子，跟随的人更加尊敬他了，刘邦起义后，竟然比势力更大的项羽先进入咸阳。随后，子婴投降刘邦，秦朝灭亡。到后来就是巧合来了，王莽建立新朝，把汉朝分为东汉和西汉两段，并且王莽还是从孺子婴手中夺得的天下。斩白蛇为两段，王莽篡汉分两汉；子婴投降秦朝灭亡，王莽从孺子婴手中夺天下，并且两个子婴都没有称帝，后来都被将领杀死。

5.曹魏

曹操挟天子以令诸侯，引来很多大臣的不满，先是国丈董承自称领受汉献帝衣带诏，联合刘备等人密谋诛杀曹操，事情透漏被曹操诛杀，董承的女儿董贵人已经怀孕仍是被曹操所杀。伏皇后看到这个情况很害怕，写信让父亲伏完诛杀曹操，伏完不敢动手。但是，最后还是被曹操知道，曹操将伏皇后关到掖庭幽禁去世，所生的皇子也被毒酒毒死，伏氏宗族有百多人也被处死。

报应来得就是这么快，曹魏被司马家控制。曹芳的第二任皇后张皇后，因为父亲张缉反对司马师，事情泄露全部被杀，张皇后也被司马师废黜。

6.晋朝

东汉末年分三国，晋朝一统天下，虽然是曹魏结束的汉朝，但是随后所有和晋有关的朝代都和刘姓有着过不去的坎了。

八王之乱后西晋元气大伤，五胡涌入中原，汉赵刘聪俘虏并杀害晋怀帝及晋愍帝，制造永嘉之乱，覆灭西晋王朝。并且刘渊最开始就是打着复汉的口号，这个朝代也叫汉赵。

北方大乱后，西晋皇族司马睿南迁建立东晋，到最后东晋大将刘裕废除晋恭帝，建立刘宋。

残唐五代时，石敬瑭还建立了个后晋，后晋虽然是契丹所覆灭，但是却绝对跟后晋大将刘知远有着分不开的关系。刘知远自己想着称霸，对后晋的命令基本不理睬，后晋灭亡后，刘知远在后晋的基础上建立了自己的朝代，后汉。

7.北周、后周

北周的宇文邕和后周的柴荣都是一代明主，在位期间国家繁荣。这两位皇帝又都是生逢乱世，给他们时间就可以一统天下，却都是30多岁就去世。死后因为新帝年幼，被将领控制，北周被杨坚所夺，后周被赵匡胤所夺。这两个朝代又都为后面的朝代打好了基础。再加上周朝，大一统竟然都是灭亡周后更加繁荣。

8.后周

后周的开国皇帝是郭威，周太祖郭威是后汉的开国功臣，刘知远死后，刘承佑要杀郭威，于是郭威起兵叛乱，手下将士裂黄旗披到郭威身上，拥立为皇帝。同样的，赵匡胤是郭威手下大将，策划陈桥兵变后，手下将士将黄袍披在他身上，拥立为皇帝。

9.宋朝

宋朝是由赵匡胤从周恭帝手中所夺，周恭帝即位时年幼，由太后处理朝政，被赵匡胤夺下天下。宋朝宋恭帝也是年幼即位，太后处理朝政。虽然南宋后来还有两位流亡的小皇帝，但是宋恭帝时已被元朝攻破都城自己也被俘虏。

宋朝分为南宋和北宋。北宋是赵匡胤所建立的朝代，赵匡胤死后，他的弟弟赵光义即位，以后北宋都是由赵光义后代当皇帝。南宋是由宋高宗赵构所建立，但是宋高宗就一个儿子早早去世，即位的宋孝宗是赵匡胤后代，此后都是由赵匡胤一脉当皇帝。也就是说北宋除了赵匡胤都是赵光义一脉，南宋除了赵构都是赵匡胤一脉，并且两边都是9位皇帝，最后两位皇帝都是饱受折磨，死在他乡。

10.清朝

清朝的始祖努尔哈赤是在赫图阿拉建立后金，成为后金大汗的，赫图阿拉就在现在的辽宁省抚顺市，而辽宁的抚顺战犯管理所又曾经关押着清朝最后一个皇帝溥仪。努尔哈赤曾经消灭叶赫部，而灭亡清朝的罪魁祸首慈禧就是姓叶赫那拉。

看历史总是有着一些貌似不经意的巧合，东西方文化更是有着惊人的相似，诺亚方舟和大禹治水是同一场洪水吗？古巴比伦历法与夏朝历法同时又者如出一辙；百家争鸣与古希腊罗马文明同时的繁华；释迦牟尼和孔子是一个时代出生相差无几年；大唐帝国与阿拉伯帝国同时崛起；莎士比亚和汤显祖是同时代的人都在戏剧上有着崇高的地位；康熙和彼得大帝又处在同一时期......东西方实力文化很多时候竟然很平衡。

远的庞统的落凤坡不说，近的像戴 笠改名雨农而飞黄腾达，最后飞机在雷雨天失事撞在岱山，残骸掉进去的山沟叫困雨沟.....

历史总是这么神奇，难道这些都是简单的巧合吗！

粒子加速器如何产生新的粒子？

在物理学的发展中，从过去自然界中的观测到今日使用强大的粒子对撞机来寻找尺度更小的粒子，一直是物理学家的目标。但粒子到底是如何被制造的呢？粒子对撞机制造新粒子的机制是什么？

新粒子的产生是质能交互的过程

人类为了发现比原子更小的新粒子，早期大多藉由观察来自于宇宙射线与大气层作用后的产物，例如μ 介子、正电子等；而质量较大的粒子，由于它们容易衰变，生命周期短，因此不易观测。

人类为了发现比原子更小的新粒子，早期大多藉由观察来自于宇宙射线与大气层作用后的产物。

随着加速器的发明和使用，后续大多利用加速器产生高能量的质子束或电子束。在碰撞的过程中，能量足够的情况下，透过特定反应产生并观察新粒子。

质量是基本粒子的特性，也是辨认基本粒子最重要的实验证据，利用加速器所产生撞击事件产生新粒子，碰撞过程的质心系能量（center of mass energy）必须大于新粒子的质量，才能透过质能互换，（E=mc^2）产出生成全新粒子。

因此，在找寻质量更大新粒子的过程中，加速器的能量必须不断地提升，也由从撞击固定靶的实验，转换成对撞机实验，达到足够的质心系能量。

J/Ψ粒子的发现

以1974年所发现的J/Ψ粒子为例，其质量大约3 GeV∕c^2，由魅夸克（Charm quark）和反魅夸克所构成，因为魅夸克的质量远高于当时已知的上夸克（up quark）、下夸克（down quark）及奇夸克（strangequark），受限于加速器能量的提升，在搜寻上拖延了一段时间，甚至让物理学家猜测是否夸克只有以上的三种。

后续由丁肇中先生所领导的团队，利用当时美国纽约州布鲁克黑文国家实验室（Brookhaven National Laboratory，BNL）刚完成全世界最高能量的加速器，交变梯度同步加速器（Alternating Gradient Synchrotron，AGS），将质子束加速到30 GeV，与固定铍靶撞击，此撞击质心系能量大约为7.75 GeV，因此得以产生并观测到质量大约3.1 GeV∕c^2的J/Ψ粒子。

而同一时间，美国加州SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory），透过正负电子湮灭反应，由能量直接生成新粒子，找寻2.6~8 GeV∕c^2区间的新粒子，也同样在3.1 GeV∕c^2处发现J/Ψ粒子。两团队在1974年11月同步宣布发现，确认第四种夸克的发现，这项科学重要里程碑，在两年后获得诺贝尔物理学奖的肯定。因此依靠对撞机发现新粒子就是一个不断提升撞击能量的过程，只要能量达到，就会通过质能交换产生新的粒子。

1974获得诺贝尔物理学奖的两人，左为Sir Martin Ryle，右为Antony Hewish。

那么核融合的过程中是否也能观测到新的基本粒子？

W玻色子的观测与核融合技术

核反应后原子核中不稳定的中子可透过弱相互作用力，转换成质子成为稳定核结构，称之为β衰变（下图）。而W玻色子正是弱相互作用力的交换粒子，但此处的W玻色子在理论构架中只是一个虚粒子（virtualparticle），代表动态量子场中能量和动量的传递，该处的质量是变动的而非定值，因此β衰变的发生，并不能视为实际发现弱互作用力中W玻色子的证据。

β衰变示意图：透过弱交互作用，中子衰变为质子，而W玻色子为弱交互作用力的交换粒子，释放出一个电子及一个反电子微中子。

科学界对于W玻色子的发现与确认，是源于1983年欧洲核子研究组织（Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire，CERN），在400 GeV质子和400 GeV反质子对撞后，所产生能量高达800 GeV，才观察到质量大约80 GeV/c2的W玻色子，该研究成果在1984年赢得诺贝尔物理学奖，从此W粒子的质量测定成为高能物理实验的测量准确的检验方法之一。

人类一直在追寻的技术：核融合

关于核融合反应，事实上是与日常生活息息相关。在太阳内部，每一秒有60亿公吨的氢核透过连续核融合反应转换成氦核，其中的质量亏损转换成能量形式放出，提供地球上的生物与人类生活上不可或缺的光和热。

而太阳内部的核融合反应能够发生，归功于太阳内部强大的重力场，让原子核能克服核子间的库伦斥力，彼此靠近到约10^-15米的距离，让短距离的核力得以作用。

太阳内部的质子—质子链反应：首先由两个氢原子核融合为氘，一个质子释放出一个正电子和一个微中子成为中子，氘再和另一个氢原子合成氦同位素氦-3，最后再与另一氦-3形成氦同位素氦-4。

人类为了寻求稳定的能量来源，人造的核融合反应研究已经超过了60年，但是在技术层次上仍面临重大的困难。

过去曾尝试利用加速器或等离子加热方式，试图克服核子间的库伦斥力，以产生核融合反应，但是整个过程中所投入的能量，却大于核融合反应后所释放出的能量，无法达到能量的损益平衡，毫无商业运转的价值。

目前位于法国的国际热核融合实验反应堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）计划正集合来自全球各地35国之力，期望能在2035年底前突破此挑战，让人造核融合反应成为人类稳定能量的来源。

科学技术的源自于长期累积

科学和相关技术的进展需要长时间、大量人力与物力投入，透过严谨讨论辩证、量化的测定、可重复的结果逐步累积，绝非一蹴而就，也因此得以带来对人类深远的影响。

校外培训机构会有变化吗？

2020年，可以说是校外培训机构的大考年，对品牌能力、资金实力、师资力量、课程体系、平台服务等各方面进行了一次考验，熬得住出众，熬不住出局，校外培训机构的路在何方，我只想说一句“前路险阻，创新不眠”，挺住。

技术、市场与政策是推动中国教育培训行业发展的“三驾马车”，那么就从这三个角度出发，洞悉校外培训行业在未来一段时间内转型升级的方向。

一、技术：科技赋能，互联共生

科技是手段，教育是本质，科技是为教育服务的，同时会引领和推动行业的快速发展。2020年将会有更多的培训机构建立管理信息平台，链接大数据，接通云计算，开通线上教育产品，触碰AI智能，研究VR全景教学，代理头部机构的双师课程。充分利用资源，提高人效和坪效，降低获客成本，提升产品质量，增强交付能力，争取更大的利润空间，提高市场份额，获得发展先机。

万物互联时代，教育也将进行线上与线下教育的深度融合。2020年预计线上培训机构会大量的跑马圈地，通过合作，直营，连锁，收购，兼并的模式抢占线下培训市场。线下培训机构同时也会深度链接线上教育产品，打通线上与线下的资源和数据，实现用户的快速裂变和交付能力极速提升。

二、市场：精准细分，品牌下沉

在2020年内有很多教育培训项目会下沉到学前阶段与素质教育领域，针对学前孩子的素质、体能、语言、智力、思维、习惯养成等方面的课程开发会加大力度。资本和技术也会持续推进学前教培市场的快速发展，学前教培市场的红利期逐步显现。

头部机构新东方，学而思通过线上与线下布局，早就把触角伸向了三四五线城市，未来可能会到县乡一级的区域。在2020年，一些区域性的中大型机构也会进行战略布局，调整产品线，延伸市场线，跌代产品，转型升级，积极将品牌下沉到三四五线城市，参与市场竞争，提高市场份额。

三、政策：引领资本，净化环境

教育信息化工程的持续推进，使得互联网+教育行业不断发展，高科技技术会驱动K12机构的深度变革，新的整合和并购可能会大规模爆发。在政策和资本的推动下，职业教育、学前教育等政策红利领域可能会出现巨无霸公司。在政策驱动下，资本逐利，必然会偏向于这些领域，推动行业发展。

其次，随着政策的颁布于出台，校外培训机构市场准入门槛提高，运营规则变得更加严格。说明国家有意统一规整目前校外培训市场的乱象。因此培训机构应该不断强化业务布局，严格遵守相应的规章制度，才能在这一场竞争激烈的游戏中笑到最后。

你用过哪些良心的黑科技办公软件？

谢邀。

评判一款软件良心与否的标准，在于它是否“只做好一件事，并且做到了极致。”

基于这样的准则，一起看看小充心中那些良心的办公软件吧。

工作汇报软件类：

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iSlide是由原Nordri Tools升级而来，插件更是覆盖了18万+专业的模板/图标/图示/图表素材，还支持一键智能化导入PPT中。

图示库功能；轻轻一点，一页PPT就成了。

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图标库功能；以前要先打开网页搜索、然后下载、再插入图标，现在只要一键啦。

PPT拼图功能；有了这个功能，我都不用打开PS或者其它图片软件呐！

除此之外，它还有统一字体、统一色彩、丰富的主题库、色彩库等功能，就等你来尝试。

目前iSlide支持Office 2007/2010/2013/2016版本，WPS版本正在内测进行中。

注：部分素材需升级会员方可使用。

2.OneKeyTools - 有了它你可以卸载PS了

OK插件由PPT达人@只为设计开发，软件完全免费开源。这是一款集形状、颜色、三维、图形、辅助、文档为一体的插件。

目前，最新版本为Lite（轻简）版，支持Office 2007以上及WPS 2016版本。

图片混合选项功能；有了它足够媲美PS

倒计时功能；很有很多实用的小功能哦

高速快捷工作类

我们日常工作的电脑中，都有大量的文件。如何从中快速找到你所想要的文件，又如何知晓还未被打开的文件的内容？借助以下两款软件，让你的搜索欲罢不能！推荐理由：除了快，还是快！3.Everything - 我竟一下找到了失联多年的文件

Everything因搜索速度快而出名，它可以极速搜索、瞬间定位文件，甚至在输入搜索词时会即时显示匹配结果，让查找文件变得高效。

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4.Seer - 看文件都不用先打开软件了

Seer的快速预览功能是从Mac系统借鉴而来的，安装后只需先选中文件，再轻敲空格键即可预览。预览类型包括：图片、Text、视频、PDF、PSD等。

操作演示：

特殊工作需求类

职场工作会遇到各种难题和考验，该类正是解决此种需求的。如果你有困难或难题，也欢迎在下方留言，我会帮你找到最佳的解决方案哒。推荐理由：万万没想到，它竟然还有隐藏功能！5.格式工厂 - 一厂在手，格式都有

相较于市面上各种功能不同的转换器，格式工厂是一款集视频、音频、图片、文档等多类一体的转换软件，更更重要的是它没有广告，操作也十分便捷，只需要将转换文件拖曳至空白区域，就会弹出转换选项，设置好后点开始转换。

6.ilovepdf - 如果爱，请深爱

ilovepdf网站是很简约的设计风格，菜单栏上列举所有的功能，包括合并、分割、压缩、转换PDF。下方的导航也有常用的功能选项，可点击快速跳转。

我本人也测试过9款PDF转换其他格式的工具（网页及软件），只是它是其中转换效果最好的、免费还不限次数。

7.QQ影音 - 它可不只是视频播放器

QQ影音真的是腾讯为数不多的良心软件之一（一直考虑要不要加之一，还是加上吧），除了可以正常播放绝大部分的音频视频文件、还没有广告。

你可能忽略了它的影音工具箱功能，截图、连拍、截取视频、转码、压缩……感觉错过了一片田野。

良心的办公软件暂时推荐到这。

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我是头条号作者【PPT充电站】，希望这些知识能帮助你，点个赞同时分享给更多人，帮助有需要的人。比心，谢谢！