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深入质子：你能想象的最复杂的东西
Inside the proton, the ‘most complicated thing you could possibly imagine’
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导读
这篇 Quanta 文章深入介绍质子内部：它远不是简单的三夸克组合，而是由夸克、反夸克、胶子和不断生灭的虚粒子构成的动态复杂系统。文章讨论这种复杂性如何挑战理论计算，以及物理学家如何理解日常物质核心的结构。
为什么经久不衰：质子构成我们身边几乎所有物质，其内部却是量子场论中最复杂的系统之一；文章把这种反直觉的复杂性讲得可感，今天仍是理解可见物质的好入口。
HN 评论精选
虚粒子不必满足真实粒子的质量关系，因此质子内可出现“重”虚粒子。
这篇文章应该把下面这篇作为必读补充：虚粒子不一定具有不变质量。这就是为什么你可以在质子内部找到通常质量极大的粒子，也是为什么中子β衰变可以涉及一个不变质量比中子大86倍的虚 W- 玻色子。
Veliladon查看英文原文
This should be required reading for this article: https://profmattstrassler.com/2022/09/09/protons-and-charm-quarks-a-lesson-from-virtual-particles/ Virtual particles do not necessarily have an invariant mass. That's why you can find examples of typically huge particles inside protons. That's why a beta decay of a neutron can involve the production of a virtual W- boson that has an invariant mass that's 86 times more massive than the neutron.
强耦合使微扰展开失效，QCD理论计算困难重重。
据我理解，量子电动力学中的费曼图之所以能非常精确地计算，是因为电磁耦合常数约为1/137，级数的高阶项最终小到可以忽略；而强相互作用的耦合常数大于等于1，高阶项必须计入，于是会出现无穷大，或者至少是巨大数值之比及相应的大不确定度。强相互作用还有点令人困惑：它既把夸克束缚在质子和中子内，也把质子和中子束缚成原子核；介子传递核子之间的作用，胶子传递夸克之间的作用。那么，由于耦合常数问题，强相互作用的理论计算是否已经走进死胡同、短期内看不到出路？
photochemsyn查看英文原文
As I understand it, the reason Feynman diagrams in quantum electrodynamics (where the primary entities are electrons and photons) can be used to calculate properties very accurately is that the electromagnetic coupling constant (1/137) results in the higher-order terms in a series eventually vanishing away to nothing, while with the strong force the coupling constant is >= 1, so the higher-order terms have to be included, leading to things like infinities (or at the very least, ratios of very large quantities with correspondingly large uncertainties). The strong force is a bit confusing, as it binds boths quarks with the proton and neutron, as well as binding the neutrons and protons into atomic nuclei, over short ranges (accounting for the upper size limit / stability limit of the largest nuclei). Mesons are the force-carrying entity that bind the neutrons and protons together, but gluons are the force-carrying entity that bind the quarks together, as per this wiki article: https://en.wikipedia.org/wiki/Strong_interaction Is it the case that theoretical strong-force calculations have just hit a dead-end and there's no way out in sight, due to the coupling constant issue?
质子内部成分杂乱，常被戏称为垃圾桶。
我的一位教授在谈质子的组成时，喜欢说“质子是个垃圾桶”。
SaberTail查看英文原文
I had a professor that was fond of saying "the proton is a garbage can" when talking about its composition.
历次讨论
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