研究人员旨在探索物质如何通过限制夸克来获得质量

提出了一种研究夸克的新方法，夸克是构成原子核的质子和中子的组成部分之一。这是以前从未做过的，成功将有助于回答物理学中的许多基本问题。特别是，研究人员可以使用新方法来确定物质如何获得其质量。

对物质的研究似乎有点像打开一堆俄罗斯套娃，每一层都揭示了另一种熟悉但不同的组件排列，这些组件比之前的组件更小也更难探索。在我们的日常生活中，我们有可以看到和触摸到的物体。无论是玻璃杯中的水还是玻璃杯本身，这些大多是小到看不见的分子排列。

物理学、显微镜、粒子加速器等工具让我们更深入地观察，揭示分子是由原子构成的。但它并不止于此——原子是由被电子包围的原子核构成的。

原子核又是核子(质子和中子)的排列，赋予原子其特性和质量。但它也没有到此结束;核子进一步由不太熟悉的东西组成，称为夸克和胶子。正是在这个规模上，我们的基础物理学知识遇到了障碍。

对于探索夸克和胶子的研究人员来说，理想情况下它们必须彼此隔离;然而，目前看来，这似乎是不可能的。当粒子加速器粉碎原子并产生大量原子碎片时，夸克和胶子再次结合的速度太快，研究人员无法对其进行详细探索。东京大学物理系的一项新研究表明，我们可以很快打开套娃的下一层。

“为了更好地了解我们的物质世界，我们需要进行实验，并且要改进实验，我们需要探索我们做事方式的新方法，”KenjiFukushima教授说。“我们已经概述了一种可能的方法来确定负责夸克限制的机制。这一直是物理学中一个长期存在的问题，如果实现，可能会解开有关物质和宇宙结构的一些深层谜团。”

亚原子夸克的质量小得令人难以置信。加起来，核子中的夸克只占总质量的不到2%，而胶子似乎完全没有质量。因此，物理学家认为大部分原子质量实际上来自夸克和胶子的结合方式，而不是来自元素本身。

它们受所谓的强力束缚，强力是自然界的四种基本力之一，包括电磁力和引力，人们相信强力本身赋予核子质量。这是称为量子色动力学(QCD)的理论的一部分，其中“chromo”来自希腊语中的颜色，这就是为什么您有时会听到夸克被称为红色、绿色或蓝色，尽管它们是无色的.

福岛说：“强大的力量产生质量的严格证据仍然遥不可及。”“障碍在于QCD描述事物的方式使理论计算变得困难。我们的成果是证明强力在特定情况下可以实现夸克禁闭。

“我们通过将一些观察到的夸克参数解释为我们称之为虚角速度的新变量来做到这一点。虽然本质上是纯数学的，但它可以转换回我们可以控制的事物的真实值。这应该导致一种实现的方法一旦我们学会了如何将我们的想法变成实验，就会出现快速旋转的夸克物质的奇异状态。”