困擾科學家35年「原子核內部」謎團被解開

自1983年來科學家就發現這麼一條神秘的真相：質子與中子在原子內部的行為方式與在空間中自由移動時有所不同。具體來說，構成質子和中子的亞原子粒子「夸克」一旦被局限在原子核中，運動速度便會大幅下降。

這一現象確實存在。物理學家將其稱作EMC效應。

夸克的運動速度主要由彼此之間的強相互作用力決定，而將原子核結合在一起的力（該力也會對原子核內部的夸克產生影響）應非常微弱才對。

原子核中的兩個粒子通常由8百萬電子伏特左右的力結合在一起。質子或中子中的夸克則由約1000百萬電子伏特的力結合在一起。因此，原子核中相對較弱的作用力不該對夸克之間的強大作用力產生如此明顯的影響才對。

新的研究結果

在大多數情況下，同一原子核中的質子和中子不會相互重疊，而是會尊重對方的邊界（雖然它們其實只是由夸克結合在一起構成的系統）。但核子有時會在原子核內部相互聯結，也就是說，在物理上發生重疊，形成科學家所謂的「關聯對」。在任意時刻，一個原子核中約有20%的核子會以這種方式相互重疊。

發生這種情況時，夸克之間會發生大量能量流動，大大改變它們的邊界結構和行為。這一現象是由強相互作用力導致的。

研究人員指出，這一能量流動正是EMC現象產生的原因，該研究團隊用電子轟炸了多種不同的原子核，結果發現這些核子對與EMC效應之間存在直接關係。

深層思考

1、影響夸克運動速度減慢的因素。

力是改變物體運動狀態（速度）的根本原因。因此，導致夸克速度減慢的因素一定是力（強力——原子核中影響夸克行為的主要力）。

2、核子形成的「關聯對」使得夸克所受強力增強。

當核子相互聯結形成「關聯對」，夸克之間發生大量的能量流動，改變它們的邊界結構和行為。

3、力、空間幾何、物體運動之間的關係。

力的大小與「力域」的空間幾何有關（如核子重疊），力的大小會影響物體運動狀態（如夸克速度）。空間幾何可以影響物體運動，物體運動反作用於空間結合。因此，空間幾何與物體運動相互影響、相互作用。

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