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戴榕菁
我最近對誇克產生興趣主要因為看到它提供了又一個非常有意義的證明狹義相對論在理論界製造麻煩的例子。相應地，誇克的運動速度自然就是我最關心的有關誇克的物理量。
目前顯然沒有人實際測量過誇克的速度，因此我隻能去找計算誇克速度的理論。但是，在被物理學界認為是專門為誇克（及膠子）創立的Quantum Chromodynamics (QCD)理論體係內，似乎對誇克的速度沒有興趣，我怎麽找也無法從有關QCD的文章中找出如何計算誇克速度的內容。但另一方麵，所有談到誇克速度的文章都煞有介事地說誇克的速度接近光速或基本上就是光速-----反正是比人們一向以為非常接近光速的電子還要快許多。這就讓我好奇了：既然你沒人測過誇克的速度，而那個負責誇克的QCD又不關心誇克的速度，你們是怎麽知道誇克的速度是接近光速的呢？
經過這幾天的千辛萬苦總算搞出點眉目了：
首先，我要分享一下從量子物理學家們那裏學到的關於誤差概念的一個重要秘密。
根據海森堡測不準原理我們知道如果要高精度地測得微觀粒子的位置，那麽它的速度（動量）的誤差範圍就會非常大。這是在任何一本公開發行的涉及量子力學的書籍中都明確敘述的。而物理老師（以及數學老師）們又從來都告訴學生們實驗誤差範圍的意義就是實驗中發生錯誤的範圍，表明實驗數據與真實值之間的差別在這個範圍內是不確定的（否則你隻要將確定的錯誤與實際測得的值合並就能得到準確的值）。因此，我對海森堡測不準原理的理解一直就是：如果你位置測得很準，那麽你測得的速度的錯誤的範圍就很大因而你的誤差的實際值就越不確定。但是，這兩天我才發現原來我誤解量子物理學家們的意思了。量子物理學家們確切的意思應該是：假如粒子的位置誤差範圍很小，那麽它的速度的誤差不是不確定，而是相當確定地很大，或者更確切地說，它的速度（動量）一定是確定地很大。
估計會有科普人士一看到我上麵這段話馬上就跳起來對我拍桌子叫喚。別著急，我這不是隨便說的，我至少在三篇文章（一篇作者是因誇克研究獲諾貝爾獎的大咖，一篇作者是被譽為物理學權威的中咖，一篇作者是在論壇上回答問題的普通咖）在有關如何確定誇克速度時看到這樣的邏輯。盡管他們的咖級別相差很遠，基本邏輯非常一致：因為原子核非常小，所以有關誇克的位置的範圍的誤差就非常小，所以根據海森堡測不準原理可以知道誇克的速度一定非常大。
當然，由於他們都不敢違背狹義相對論，就必須要再加上一點：因為誇克的質量基本為零，所以誇克基本上以光速運動。
以上就是今天的量子力學界的基本粒子標準模型理論專家們所能給出的如何得知誇克基本上以光速運動的“標準”答案。當然，為了更精確一些，這裏還必須要給出計算誇克質量的邏輯。這就更有意思了：誇克質量是由不提供誇克速度結果的QCD來計算的。
也就是說這裏完整的邏輯是：
【需要先在忽略誇克動能的前提下計算誇克的質量，然後由誇克體積很小這點運用海森堡測不準原理得出誇克速度很大的推理，然後根據狹義相對論做出誇克基本以光速運動的結論。】
除此之外，還有另一個途徑，就是發現（我在之前的文章中提到的）EMC（European Muon Collaboration）現象所使用的途徑：它是用輕子撞擊強子然後根據輕子的散射來推論強子內的誇克的動能。由於物理學家們發現當強子的原子變大時輕子的散射程度變小從而推測誇克在大原子內的動能較小。說實在的，盡管MIT的團隊對此現象很興奮，作為圈外人我覺得前麵的“標準”解釋聽上去似乎更有意思一些。當然，這兩種解釋彼此之間是不矛盾的 ------因為按照前麵提到的邏輯，原子越小原子核內的粒子位置的“誤差”越小。
總之，越了解今天的量子物理界在運用被譽為過去一百多年裏甚至人類曆史上最偉大的科學成就的基本粒子標準模型來解釋誇克的質量和動能，越覺得他們被狹義相對論害慘了，而且至今還沒有覺悟。更嚴重的是：他們沒有意識到隻要他們不放棄狹義相對論，在這個世界已經花在基本粒子研究的萬億美金基礎上再砸幾萬億他們也走不出那個死胡同，吃虧的還是勒緊褲帶的納稅人。
當然，這是我的觀點而目前來說他們肯定不會認同我的觀點，直到他們意識到他們已無力挽救狹義相對論的那一天。。。。。。
