夸克的禁闭效应
学过中学物理的都知道，两个电荷，同性相斥，异性相吸。
而距离越近，吸引力 / 排斥力越大；距离越远，吸引力 / 排斥力越小。如果两个电荷距离非常远，那么其实就没有什么力了。
对于磁铁和万有引力也都是这样的情况，用公式表示就是力与距离的平方成反比，势能与距离成反比：
如图 1 所示的那样。
两个人距离远了之后，感情都会变淡呢！这看起来是非常符合直觉的一件事情：
距离越远，作用力越小！
但是在强相互作用中，两个夸克的作用力恰恰相反！
夸克的距离越近，力越小；夸克距离越远，力越大！
先来看看物质的构成：
普通物质是由原子构成的，原子是电中性的，是由带正电的原子核和带负电的电子构成的；原子核也是复合粒子，是由带正电的质子和不带电的中子构成的，原子核的正电荷就是来源于质子；而质子和中子也不是基本粒子，根据实验和理论分析，人们认为质子和中子都是由夸克构成的。如下图所示。
夸克理论很快得到了验证，很多理论上的预约都得到了实验上的支持！
但是，实验上一直没有找到一个独立的夸克！这让人很费解！
比如说，我们认为原子核是由质子和中子构成的，实验上也确实找到了独立存在的质子和中子。但是在夸克模型提出的时候，夸克没有任何实验基础，以至于夸克模型的主要提出者盖尔曼把夸克当做一种“数学上的”描述[1][2]。
当然，后来的实验逐渐发现，质子和中子确实有更基本的内部结构，而夸克就是其中之一[3]。
但是实验上没有发现任何独立的夸克，夸克全部都被“锁”在强子内部[4]。
后来建立的描述强相互作用的量子色动力学（QCD）发现，夸克之间的强相互作用力非常特殊，两个非常重的夸克之间的力并不会随着距离的增加而降低，而是会随着距离的增加而增加！
就好像两个连在弹簧两端的连个小球：当距离很近时，二者几乎是自由的；但是分开的越远，吸引力就越大！
当距离较远的时候，为了把夸克分开，就需要提供很大的能量，而这个能量足够从真空中再激发出新的夸克，新激发的夸克与原来的夸克重新配对，就变成了两个强子！虽然原来的夸克被分开了，但是由和新的夸克抱团，依然不自由！
如下图所示：
人们把这个现象叫做“夸克禁闭”，也叫做“色禁闭”。所以，在现实中，没有自由的夸克，所有的夸克都被锁在强子里。要么一个夸克与一个反夸克构成介子，
要么三个（反）夸克构成（反）重子，
即使为夸克传递强力的胶子也能抱在一起，构成胶球。
注：
文中没有刻意区分“渐进自由”以及“夸克禁闭”这两个概念，夸克之间的相互作用力随着距离的降低而增大是渐进自由的性质，在理论和实验上均有验证，是高能时的现象；
而夸克禁闭则是实验上的结果，由于低能区的非微绕性，目前还无法从 QCD 直接导出这一结果。
真空不空
什么是真空？普通意义 / 经典物理中的真空就是一个粒子都没有，
但是量子场论则高速我们，真空不空！
在高能物理中，真空的定义是“最低能量的状态”，这个定义对于经典物理也是适用的，毕竟要从无产生一个质量为
的粒子，至少要输入
的能量，那么一个粒子都没有的真空，显然是能量最低的状态。
但这是自由粒子的情况，实际的粒子都是与其它粒子有相互作用的，这种相互作用，有的可以是排斥，有的可以是吸引。而如果是吸引，那么就有可能出现不一样的情况！
以引力举例，两个质量分别为
和
的物体的通过万有引力吸引到一起，距离为
，那么这个整体的万有引力势能为：
是负的！
这个其实很容易理解，如果把这两个物体分开到无穷远，外力需要克服万有引力，对系统做功，当这两个物体距离很远的时候，势能为零。也就是说，系统吸收了正能量，总能量为 0，那么分开之前，势能显然为负！
考虑一般的吸引的情况，系统除了势能外，还有粒子的静能和动能，假设粒子都是静止的，那么系统的总能量为：
显然，如果
那么总能量就是就为负，即
也就是说，如果没有粒子，那么系统的能量为 0，即
；
如果有粒子，那么系统的最低能量为负，即
显然后者的能量更低，对应于更稳定的状态，因此是真实的物理真空！
当然，上述是一个简化的模型，真实的真空要在量子场论中做细致地讨论。不过这能给出一个简洁的结论，就是有时候，有粒子的真空比没有粒子的真空能量更低！真空往往有着丰富的结构和现象！
今年费米实验室测量的
子反常磁矩，其中反常的部分就是来源于真空的量子涨落：
美国费米实验室的最新 μ 子试验结果对物理学有多大颠覆？粒子的标准模型有被「推翻」的风险吗？
（上图[5]）
不过要注意，任何可测量的粒子都是在真空之上的激发，就好像浪花都在水面之上。真空的效应往往在特殊的情况下才能表现出来。
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