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話偌�繾臃�哪芰俊５�詿撕蟮氖�改昀錚�詰湍芰肯掄飧隼礪鄣鈉淥�ぱ院褪笛櫸�系謎庋�茫�災劣謁�嗆鴕蒼詮�鸕男歡�恰じ窶�ひ黃鴇皇謨�1979年的物理諾貝爾獎。格拉肖提出過一個類似的統一電磁和弱作用的理論。由於1983年在CERN（歐洲核子研究中心）發現了具有被正確預言的質量和其他性質的光子的三個帶質量的伴侶，使得諾貝爾委員會避免了犯錯誤的難堪。領導幾百名物理學家作出此發現的卡拉·魯比亞和發展了被使用的反物質儲藏系統的cERN工程師西蒙·範德·米爾分享了1984年的諾貝爾獎。（除非你已經是巔峰人物，當今要在實驗物理學上留下痕跡極其困難！）

第四種力是強作用力。它將質子和中子中的夸克束縛在一起，並將原子中的質子和中子束縛在一起。一般認為，稱為膠子的另一種自旋為1的粒子攜帶強作用力。它只能與自身以及與夸克相互作用。強核力具有一種稱為禁閉的古怪性質：它總是把粒子束縛成不帶顏色的結合體。由於夸克有顏色（紅、綠或藍），人們不能得到單獨的夸克。反之，一個紅夸克必須用一串膠子和一個綠夸克以及一個藍夸克聯結在一起（紅＋綠＋藍＝白）。這樣的三胞胎構成了質子或中子。其他的可能性是由一個夸克和一個反夸克組成的對（紅＋反紅，或綠＋反綠，或藍＋反藍＝白）。這樣的結合構成稱為介子的粒子。介子是不穩定的，因為夸克和反夸克會互相湮滅而產生電子和其他粒子。類似地，由於膠子也有顏色，色禁閉使得人們不可能得到單獨的膠子。相反地，人們所能得到的膠子的團，其迭加起來的顏色必須是白的。這樣的團形成了稱為膠球的不穩定粒子。

色禁閉使得人們觀察不到一個孤立的夸克或膠子，這事實使得將夸克和膠子當作粒子的整個見解看起來有點玄學的味道。然而，強核力還有一個叫做漸近自由的性質，它使得夸克和膠子成為定義得很好的概念。在正常能量下，強核力確實很強，它將夸克很緊地捆在一起。但是，大型粒子加速器的實驗指出，在高能下強作用力變得弱得多，夸克和膠子的行為就像自由粒子那樣。圖5。2是張一個高能質子和一個反質子碰撞的照片。碰撞產生了幾個幾乎自由的夸克，並引起了在圖中可以看到的“噴射”軌跡。

圖5。2一個質子和一個反質子在高能下碰撞，產生了一對幾乎自由的夸克。

對電磁和弱力統一的成功，使許多人試圖將這兩種力和強核力合併在所謂的大統一理論（或GUT）之中。這名字相當誇張，所得到的理論並不那麼輝煌，也沒能將全部力都統一進去，因為它並不包含引力。它們也不是真正完整的理論，因為它們包含了許多不能從這理論中預言而必須人為選擇去適合實驗的引數。儘管如此，它們可能是朝著完全的統一理論推進的一步。GUT的基本思想是這樣：正如前面提到的，在高能量時強核力變弱了；另一方面，不具有漸近自由性質的電磁力和弱力在高能量下變強了。在非常高的叫做大統一能量的能量下，這三種力都有同樣的強度，所以可看成一個單獨的力的不同方面。在這能量下，GUT還預言了自旋為1／2的不同物質粒子（如夸克和電子）也會基本上變成一樣，這樣導致了另一種統一。

大統一能量的數值還知道得不太清楚，可能至少有1千萬億吉電子伏特。而目前粒子加速器只能使大致能量為100吉電子伏的粒子相碰撞，計劃建造的機器的能量為幾千吉電子伏。要建造足以將粒子加速到大統一能量的機器，其體積必須和太陽系一樣大——這在現代經濟環境下不太可能做到。因此，不可能在實驗室裡直接證實大統一理論。然而，如同在弱電統一理論中那樣，我們可以檢測它在低能量下的推論。

其中最有趣的是預言是，構成通常物質的大部分質量的質子能自發衰變成諸如反電子之類更輕的粒子。其原因在於，在大統一能量下，夸克和反電子之間沒有本質的不同。正常情況下一個質子中的三個夸克沒有足夠能量轉變成反電子，由於測不準原理意味著質子中夸克的能量不可能嚴格不變，所以，其中一個夸克能非常偶然地獲得足夠能量進行這種轉變，這樣質子就要衰變。夸克要得到足夠能量的機率是如此之低，以至於至少要等100萬億億億年（1後面跟30個0）才能有一次。這比宇宙從大爆炸以來的年齡（大約100億年——1後面跟10個0）要長得多了。因此，人們會認為不可能在實驗上檢測到質子自發衰變的可能性。但是，我們可以觀察包含極大數量質子的大量物質，以增加檢測衰變的機會。（譬如，如果觀察的物件含有1後面跟