2004年度诺贝尔物理学奖成果解读

构成宇宙万物的最小粒子是什么？自然界中存在着哪些力，它们之间如何相互作用？这些是整个20世纪乃至现在都困扰物理学家的难题。荣获本年度诺贝尔物理学奖的三位美国科学家，通过他们的研究为回答这些问题作出了重要贡献。

　　近代物理学理论认为，夸克等是比质子和中子等亚原子粒子更基本的物质组成单位，夸克等组成了质子和中子，中子和质子又形成原子核，最终产生原子以及今天的宇宙万物。现有的物理学理论还认为，自然界中存在引力、电磁力、强作用力和弱作用力等4种力。其中，夸克通过强作用力组成质子和中子，而这种强作用力主要通过另一种名为胶子的基本粒子来传递。

　　但物理学家们在研究夸克时也发现了一个奇怪的现象，那就是从没有发现过自由的单个夸克，只有2个或3个夸克的集合体才能处于自由状态，通常情况下夸克总是被约束在质子和中子内部。获得今年诺贝尔物理学奖的格罗斯、波利策和维尔切克提出的“渐近自由”理论，为此提供了解释。

　　3位科学家在上个世纪70年代提出的理论认为，强作用力会随着夸克彼此间距离的增加而增大，因此没有夸克可以从原子核中向外迁移，获得真正的自由。通俗地说，这一现象有点像拉一根具有弹性的橡皮筋：橡皮筋拉得越长，其产生的力量越大，人拉起来也更为费劲。同样根据“渐近自由”理论，强
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