⑴ 質量是相對的還是絕對的為什麼
嚴格的來說質量就是相對的。因為幾乎所有質量都是能量轉化而來的。物體的能量狀態也是相對的，因為速度是相對的，所以質量也是相對的。宇宙中沒有絕對的質量，也沒有絕對的能量。
從質子說起……質子的質量不僅僅是其各個部分的總和。通過大量的研究，科學家們弄清楚了造成質子這個 亞原子粒子 質量的原因——並非之前想像的那樣。
質子由三個更小的 誇克 組成。將誇克的棗頃質量相加應該就可以得到質子的質量，這貌似是合理的。但是事實並非如此，實際上三個誇克的總質量的數字太小了，無法解釋質子的總質量。新的詳細計算表明，質子重量僅有9％來自誇克質量，其餘部分則來自粒子內部發生的復雜作用影響。
上圖：質子與中子的誇克構成。
事實證明，下誇克與希格斯場的相互作用更強，因此其質量要更大一些，這就是為什麼質子和中子質量之間存在微小差異的原因。
上圖：希格斯機制的草帽形作用特徵——高能量確保了對稱性、不產生質量；低能量導致對稱性破缺並產生質量。
2012年物理學家首次探測到了 希格斯玻色子， 誇克通過與這種基本粒子的耦合過程獲得一部分質量。但希格斯玻色子給誇克帶來的質量很少，甚至只是誇克質量的一小部分。因此對於質子來說，希格斯機制的仍然不足以解釋質子的質量。
相反，質子的9.38億電子伏特的質量中的大部分來自 量子色動力學（QCD）的機制 。量子色動力學是一種解釋亞原子粒子內部粒子規律的理論。科學家使用該理論以數學方式研究了質子的性質。但是使用量子色動力學進行計算非常困難。因此，他們使用稱為 點陣量子色動力學 （LAT-iss QCD）的技術簡化了計算。這個技術將時間和空間分成網格。誇克只能存在於網格中的點上。這就好比國際象棋只能在棋盤的網格上行走，而不是任意位置。
上圖：點陣量子色動力學，基本原理示意。
物理學家以前曾使用這種技術來計算質子的質量。但是直到現在，他們還沒有搞清楚質子的哪一部分究竟提供了多少質量。研究者發現，除了誇克的質量外，另有32％的質量來自於誇克在質子內部運動的能量。
在誇克間存在著無靜質量的粒子被稱為 膠子 ，它幫助誇克結合在一起，其能量貢獻了質搏陪子質量的36％。其餘的23％來自誇克和膠子以復雜方式相互作用時產生的效應。
希格斯場和質量的關系粒子質量的故事始於大爆炸之後。在宇宙的最初時刻，幾乎所有粒子都是無質量的，它們以光速在非常熱的「原始湯」中傳播。在此期間的某個時刻，希格斯場的「大幕」開啟，滲透到宇宙中並賦予了基本粒子以質量。
希格斯場存在時，位於其中的粒子行為方式會發生改變。一種最常見的隱喻是將希格斯場比喻為一桶糖蜜或濃糖漿，當一些粒子穿過時，這種糖漿或濃糖漿會減慢它們的速度。
還有人則把希格斯場想像成是聚會上的人群或粉絲。當著名的科學家或名人走過，人們簇擁著他們，使它們步履蹣跚，但是這些平凡的「粉絲」們的面孔卻往往被忽視。「明星」越出名，粉絲和擁躉就越多，「氣（）場(liang)」也就越大。
希格斯場使基本粒子（即電子、誇克和其他不能再分的粒子）產生質量。但是這些仍然只佔宇宙質量的一小部分。
宇宙的 其餘的質量來自質子和中子內部的其它部分——幾乎大部分來自強大的核力。 這兩種粒子都分別由三個誇克組成，它們以極快的速度運動，並由膠子束縛在一起，膠子攜帶著強大的力。誇克與膠子之間相互作用的能量也構成質子和中子的質量。
上圖：質子結構的的觀念變遷。1980年代（左）為單純的三誇克模型，而現在科學家們發現誇克之間存在著復雜的虛粒子作用，這些作用存儲了大量的能量（質量）。
也就是說，我們所認為的幾乎永恆的質子的質量實際上是由質子內部的誇克的運動的能量及其相互作用的能量所構成的，一旦誇克的這種運動停止，那麼質子也會衰變而失去這部分質量。因此對於微觀粒子的質量來說，其質量並非一種永恆的東西。中子會喪失質量衰變為質子，而質子據科學家們估計也會衰變。所以從微觀角度來說，並沒有永恆的絕對的質量。
相對論質量質量的概念一直是物理學的基礎。它出現在該學科的早期，隨著物理學的發展，其重要性數個世紀以來逐步提高。其定義可以追溯到伽利略和牛頓，他們認為： 質量是使物體能夠抵抗外部施加的運動變化的屬性。凳銀陸 牛頓使用質量定義動量和力矢量：他將物體的動量定義為p = m v（其中v是物體速度），並且將力定義為物體動量的增長率：F = d p / d t。當物體的質量恆定時，力的計算公式變為F = m dv/ dt = ma，其中a是物體的加速度。
這個質量的定義被直接使用了近兩個世紀。然後愛因斯坦在他的 運動理論 ——相對論中，將質量的定義變得更加復雜。上面的質量定義對於靜止的物體仍然成立，因此被稱為 物體的靜止質量 ，一般表示為m0。
但是，當物體運動時，我們發現其力-加速度關系現在取決於兩個量：物體的速度以及其運動方向與作用力之間的角度。當我們涉及的力沿三個相互垂直的空間軸分別產生加速度，我們會發現，在三個運動的方程上會出現一個因子：γ，其中γ即 洛倫茲因子 γ =（1-V^2 / C^2 ）^-1/2 在相對論中經常出現。
速度依賴性質量 的想法實際上可以追溯到 洛倫茲 的研究。他在1904年發表的論文《在速度小於光速的系統中的電磁現象 》介紹了電子的「縱向」和「橫向」電磁質量。有了這些，他就可以寫出電子在牛頓形式的電磁場中的運動方程，只要電子的質量被允許隨其速度增加而增加。1905年至1909年間，普朗克、劉易斯和托爾曼建立了 相對論 的力、動量和能量理論。事實證明，單一質量相關性可用於任何加速度，因此，如果認為牛頓的原始表達式p = mv中的m是與速度相關的「相對論質量」的話，那麼物體的質量就可以與物體的加速度方向獨立開來。
因此，以速度v運動並且其動量為p的物體具有相對論質量，該相對論質量由m = p/v給出，並且得出的總能量應為mc2。靜止質量為M0的物體的相對論質量為γM 0。
於是通過m =p/v這個經典公式可以巧妙地定義了一個光子的相對論質量：它以速度c移動並具有能量E，電磁理論給它提供了一個動量p =E/c，因此它具有相對論質量p/v = E/c^2。而表達式M =γM 0不適用於γ為無限大的光子。
但將光子質量寫為M=γm0不會導致任何矛盾，因為我們定義了光子的靜止質量為零。
上圖：相對論（性）質量的簡單示意。
似乎是劉易斯（Lewis）在1908年引入了恰當的 速度依賴性質量 的概念，後來才出現了 「相對論質量」 一詞。
但是，靜止質量仍然通常在物理學的許多領域中廣泛使用，而相對論質量則主要限於狹義相對論的動力學。因此，物體的靜止質量往往被簡單地稱為「質量」。
一個物體具有的靜止質量等於其 靜止時的相對論質量 。當該物體移動時，它的 加速度 取決於它的 相對論質量 （當然也包括它的靜止質量）和它的 速度 。
上圖：相對論質量並非指物體本身的質量增加了（左），現在比較理想的假說是物體在時空的網格當中高速運動時時空網格的堆積隨速度增大而更密集了，因而表現出更高的質量（右）。
當粒子運動時，相對論質量提供了一種非常簡便的描述，可以自然地納入對粒子運動狀態的描述。例如，假設我們將一個物體放在一組秤上，這些秤能夠測量出令人難以置信的微小重量增加。現在加熱物體。當其溫度升高導致其構成的物質微粒的熱運動增加時，秤上的讀數將增加。
總結從以上種種討論來看，質量實際上並不是永恆的也不是固定的，而是根據物體的狀態而變化的，因為質量本身也不過是我們觀察到的一種效應現象， 而非物質最根源的本質 。
如果我們把物質當作「有」的代名詞時，質量就被當作物質的含量或份量。然而，自然界是一個有機的整體，任何事物的存在及其具體的屬性，都取決於該物體與周邊事物的相互關系。只有在相互關系的表述中，物體的存在才是可能的，才具有一定的物理意義。
比如，物體的構成。如果只考慮該物體本身的話，，那麼任何物體都是由更深層次粒子的運動所形成的封閉體系，其是可以被無限分解的。
然而，從哲學上來說，這種物體的分割是無限的。於是，有限的物體被無限的分割還剩下什麼呢？這種孤立地思考 問題，只會使人類的思維陷入無法解決的困境。
如果我們把物體的存在放在特定的環境，即將該物體與其周圍的其他物體一起考慮，就可以從這些物體之間的相互關系中找到現實的物理意義。於是，原來無限的哲學問題就回歸為有限的物理問題了。
比如，如果我們只考慮作為自然界一部分的宇宙時，物質的存在只限於宇宙范圍內的情形，那麼在我們的宇宙中就存在著不可再分的最小粒子，該粒子就是由普朗克常數h定義的量子。
質量也是如此，其並不是超然於周邊事物的物質含量，而僅只是相對於外部環境的關系屬性。因此，作為物理參量的質量，其只具有相對性，會相對於物理背景的運動而變化。
質量是與能量相對應的一個物理概念和參變數。能量是關於粒子運動能力的度量，而質量則是被封閉的粒子關於其空間效應的度量。
兩者的共同點在於都是粒子運動效應的度量，它們的不同則在於粒子的存在狀態是不一樣的。前者是開放的，後者則是被封閉的。於是，質能互換的本質是粒子存在形式的改變。
作為被封閉粒子空間效應的度量，當物體相對於作為物理背景的量子空間運動時，該物體與空間的關系必然會發生相應的變化。於是，質量會隨物體的運動速度增加而相應地變大。所以，物體的質量具有相對性，是相對於其與空間關系而言的。
在此，要注意的是，伽利略經典的相對關系是有疑問的。如果存在著絕對的相對性，則地心說與日心說就沒有本質的區別，它們僅只是描述物體運動的參照系不同而已。
然而，如果相對性只相對於具體的物理背景而言的，那麼光子相對於物體的運動和物體相對於光子的運動是不一樣的，具有不同的物理意義。因為，它們的運動是相對於量子空間的運動，而不是它們彼此之間的相對變化。
所以，質量的相對性，並不是任意的，其只有相對於作為物理背景的量子空間進行運動時，才會因為空間量子的不對稱碰撞 而發生變化，使該物體具有更多的能量，從而使質量增大。
總之，質量僅只是描述物體與空間相互關系的物理參量。因而，其具有相對性，是相對於量子空間的運動而言的。
質量越大，則由於物體的熱輻射 ，其引起空間的不對稱分布就越大。除此之外，物體相對於量子空間的運動，也會引起該空間的不對稱分布，從而表現為質量的增大。
看了不少答案，有點急於下結論。其實，這個問題的水很深很深。有兩個子問題：
其一， 質量的本質性定義是什麼 ？這可是超現代物理問題，目前還沒有足夠的理論基礎。
其二， 相對與絕對的關系是什麼 ？這個有太多的誤解，甚至不少科學大家也是稀里糊塗。
本文，姑且作為《 質量導論》(On Mass)。 先回答第二子問題，運用對立統一法則；再回答第一子問題。作為 徵求意見稿 ，僅供參考。
1 相對性與絕對性，是真理的二重性雖然，真理是正確無誤的命題；但是，真理皆有相對與絕對的二重性，二重性即對立統一。
真理的相對性，指真理只適用於特定條件；真理的絕對性，指在特定條件下是絕對正確。
慣性定律的條件是合外力為零：ΣF=0，若作極限操作：m v/ t 0，則逼近：v₂=v₁
熵增原理的條件是非開放系統：外部環境是一個絕對遞弱狀態，對系統沒有任何干擾。
敵我命題，取決於最大利益。抗日戰爭國共兩黨統一戰線；解放戰爭國共兩黨是敵我關系。
張伯倫說的好，只有永恆的利益，沒有永恆的朋友。不過，最大利益未必都是經濟利益。
必須指出，錯誤或瑕疵的命題，不是真理，既沒有真理的相對性，更談不上真理的絕對性。
例如，洛倫茲變換(簡稱 γ因子 )的前提條件是：光是光源發射出來的，而不是場介質被光源激發出來的，故該因子的推論都是偽命題。
2 質量守恆定律，也有真理的二重性 所有經典的原理與定律都是特定條件下的真理，因此都有相對與絕對的二重性。但是被誤導或有瑕疵的所謂「原理」，不在此列。
所有守恆定律，如質量~、能量~、動量~、電荷~、信息~，其特定條件都是非開放系統。
宏觀尤其在化學的質量守恆，是毋容置疑的。微觀尤其在核物理，似乎有 質量虧損 與 質量爆增 （希格斯機制），其實是γ因子在誤導。
例如，在著名的正負電子湮滅方程中，即在： e +e +2 ½m₀c² γ +γ +2hc/λ₀...(1) ，有人說，電子質量徹底虧損而轉換為能量了。
其實兩邊能量相等： 2 ½m₀c²=2hc/λ ；兩邊質量也相等：2e=2γ=2 0.51=1.02MeV/c²。
顯然，我們寧可服從邏輯自洽法則，也不願有自相矛盾，寧可服從質量守恆與轉換原理：
質量是物質的結構性總量指標 ，
這里的電子被解構或簡並為光子，電子急劇膨脹為光子，電子質量轉換為光子質量：電子質量 光子質量。
能量是物質的運動性總量指標 ，
電子動能轉為電磁輻射能 ½m₀c²=hc/λ₀...(2) ， λ₀=4.85pm， 是宇宙中電磁波的最短波長。
這是一個課題，質量的定義與本質，這關乎大科研，如大統一理論，強子質量方程。加上能量的定義與本質，都是頭疼問題。
3.1 質量的定義，需要重新審定
質量的定義有三個版本：摩爾質量（基於阿伏伽德羅常數）、慣性質量（基於牛頓第二定律）、引力質量（基於萬有引力定律）。
但都沒有揭示質量的本質，因為至少有不能釋懷的所謂「 質量虧損 」與「 質量爆增 」，這有悖於質量守恆定律，邏輯上不自洽。
筆者一貫主張，精準定義是科研的靈魂。基礎物理學涉及的質、能、波、磁、電、場、力等范疇都有必要刷新定義，直至無懈可擊。
3.2 從感覺與直覺，切入質感
從對空氣的感覺與直覺之現象切入本題。
現象1 ：如果我們在無風時漫步行走，感覺不到空氣有什麼 質感 。似乎空氣就是真空。可是，如果我們奔跑，迎面就有 風壓 ，為什麼？
現象2 ：如果我們在有風時佇立不走，就會有一種風的質感，冬天會有寒風刺骨。可是，如果我們順風奔跑，迎面沒有 風壓 ，為什麼？
動力學解釋 ：設平靜的空氣密度為ρ₁，臉部面積為A，只要臉面與空氣接觸面有相對運動，面前空氣就會被擠壓，局部空氣的密度就會增大(ρ₂>ρ₁)，空氣壓強加大(p₂>p₁=kρ₁)，面部風壓加大(F₂>F₁=kρ₁A)，臉就有了質感。
3.3 空氣質量涉及三要素
空氣質量涉及三個要素：粒子質量(m)、空氣體積(V)、場效應質量增量(m')。
要素1：粒子的電子質量當量(nm₀)
電子是最穩定的最小質量單元，以油滴實驗可公設電子質量常數： m₀=9.1 10 ³¹kg ...(3) 。
顯然，粒子質量(m)與電子質量當量數(n)成正比： m=nm₀...(4)
要素2：空氣所佔空間的體積(V)
超凝聚態體積，因核內電子間距極小而變化極小，核內電子震盪極快( v=c )，場質量增量極大(m'=nm₀R³/r³)，可歸於 希格斯機制 。但不宜用m=m₀/ (1-v²/c²)來解釋。
凝聚態體積，因原子的核外電子間距較小而變化較小，核外電子震盪速度較快(v αc)，也涉及場質量增量，但遠弱於核內電子場效應。
氣態體積，因原子的核外電子間距很大而變化很大，核外電子的震盪速度較慢。因此，場質量增量可以忽略不計。
要素3：氣流速度(v)導致場質量增量(m')
空氣流動的本質是電子的速度增量(v₀+v)擠壓空間場，場介質被激發電磁波縮短了波長，進而加大了場介質密度：場密增倍數=體縮倍數
有： ρ=ρ₀(λ₀/λ)³...(5)
或： m'=m₀R³/r³...(6)， 詳見《統一方程組》
而， ½m₀v²=hc/λ...(7)
有： λ=2hc/m₀v²...(8)
故， ρ=ρ₀(v/v₀)⁶...(9)
密度增量的本質是場質量的增量，因為電子當量質量(nm₀)是常量，v₀是場介質隨同粒子的原有震盪速度，v是填空達到動態平衡時的末速度。 v是實際氣流或者飛行擠壓的位移速度。
例1： 設空氣分子原有速度v₀=630m/s，颶風或飛機 v=370m/s，則v=v₀+ v=1000m/s
場新密度：ρ=ρ₀(v/v₀)⁶=ρ₀(10³/630)⁶=16ρ₀
場原密度： ρ₀=m₀/4.2r₀³...(10)
其中，r₀=λ₀/2π=hc/πm₀v₀²=0.175 [m]
則有，ρ₀=m₀/4.2r₀³=4.04 10 ²⁹[kg/m³]
進而，ρ=16ρ₀=6.4 10 ²⁸[kg/m³]
本例表明：空氣所含的場密度極其稀薄，即使超音速飛行器的音爆效應，密度爆增19倍，對空氣密度1.29kg/m³的貢獻也是微乎其微。
例2 ：設中子質量方程：中子=正負電子+場介質：p (1840m₀)=e (2m₀)+m'(1838m₀)，其中，m'是場質量增量。求作為中子的前身氕原子的半徑R。
解：中子可看成半徑氕原子半徑R被壓縮到半徑為8.5費米的核子，電子以光速震盪。
電子激發的光子波長與光子半徑：
λ=2hc/m₀c²=4.85 10 ¹²[m]
r=λ/2π=0.77 10 ¹²[m]
兩電子激發的場質量增量：m'=nm₀R³/r³
R=³ m'r³/nm₀=³ 1838r³/n
=r·³ 919=0.77 10 ¹² 9.7=7.5 10 ¹²[m]
按場質增的氕原子半徑：
R(m')=7.5pm ...(11)
而按½m₀v²=ke²/R，若 v=αc...(12) ，
R=2ke²/m₀v²=1.05 10 ¹⁰=105pm
按α系數的氕原子半徑：
R(α)=105pm...(13)
R(m')與R(α)，孰是孰非？筆者認為，前者比較可信，因為可解釋核子質量暴增與核子半徑。按R(m')反推繞核速度v，有：
v²=2ke²/Rm₀=2 9 10⁹ (1.6 10 ¹⁹)² (7.5 10 ¹² 9.1 10 ³¹)=4.82 10=67.5 10¹²
即： v=8.2 10⁶ [m/s] 3.7αc...(14)
把v=3.7αc作為電子基態速度，對應的原子光譜波長λ=2hc/m₀v²=6.5納米，為遠紫外線。
質量，作為基礎物理的重要范疇，迄今尚無自洽的定義，導致物質的 質量 與 能量 兩大屬性混亂，尤其是 質量虧損 與 質量爆增 自相矛盾。
質量守恆與轉換或物質不滅定律， 化學反應方程式 經過 配平操作 成為 質量方程式 。然而， 核反應方程式， 卻無法配平為質量方程式。
本文，基於場效應的質增效應，對把「核反應方程」變成「質量方程式」做了量子化的嘗試。基本理念是：把所有的玻色子，諸如——介子(W /Z⁰)、膠子(π /π⁰)、光子、聲子、中微子(疑似γ光子)、軸子、虛粒子、交換子、傳播子、引力子——都統稱為場介質(量子)。
場質量增量(m')取決於電子震盪速度， 質量方程 寫成： 實體質量=電子當量+場介質， 即：
m=nm₀+m'...(15)， m'=nm₀R³/r³...(16)，
m=(1+R³/r³)nm₀...(17)
Stop here。物理新視野與您共商物理前沿與中英雙語有關的疑難問題。
⑵ 微觀粒子發現史之八：誇克君臨，天下震動
隨著π介子的發現，基於宇宙射線的粒子探測技術也越來越精密，一群新粒子蜂擁而出，不久後，人們又發現了正負K介子和中性的Λ粒子。
加速器那邊也傳來了好消息，1949年，發現了中性π介子，後來又發現了正負和中性Σ粒子，負和中檔閉性Ξ粒子還有中微子，反質子和反中子我們已經說過了。
以前找不到新粒子的時候拚命找，現在忽然冒出來這么一大堆也發愁，人們不由得開始感嘆門捷列夫的偉大，偉大的門捷列夫把所有的元素納入了一個表中，不但看起來井然有序，而且還指出了元素之間的規律，那麼這么多粒子是不是也可以這么做呢？
一位年輕的物理學家帶著這個疑問去問費米，費米一聲長嘆："年輕人，我要是記得這么多名字，我早就成為植物學家了。"
費米的這一聲長嘆道出了當時的困境，雖然植物學的分類遠沒有元素周期表那麼漂亮，可是當時對微觀粒子的分類連植物學那麼粗疏的分類也做不到，人們只是勉強地把這些粒子分成了費米子和玻色子。
費米子就是構成物質的粒子，包括輕子和重子，輕子就是質量輕的粒子，包括電子μ子中微子和他們的反粒子，重子包括我們常見的質子中子Λ粒子Σ粒子Ξ粒子和它們的反粒子，玻色子就是傳遞力的粒子，包括光子和所有的介子，介子和重子又構成了強子，天啊，這太亂了，確實有點象植物學的分類，看起來有些規律，其實真正的規律還隱藏在迷霧中。
從整個科學史來看，物理學家們並不喜歡這種植物學的分類，他們更喜歡找到世界的本源。費米和楊振寧第一個強子的結構模型，他們覺得π介子是由質子或者中子和它們的反粒子組成，他們提出這種說法時反物質粒子還沒有發現，這確實需要相當的膽識和勇氣。
日本物理學家坂田昌一從馬克思主義辯證唯物主義觸出發，認為質子中子和Λ粒子就是構成物質的最基本粒子，並且試圖以此來行山裂構建其它粒子。
東方物理學家受到西方哲學思想的影響，那麼西方物理學家呢，他們自然要受到東方哲學的啟發，蓋爾曼就覺得佛祖說的"八證道"很有意思，提出了"八重態"，這基本上就是這一堆粒子的元素周期表了。
蓋爾曼的八重態確實漂亮，不但給粒子分了類，而且也和元素周期表一樣可以預言新粒子，Ω粒子就是預測出來的，可是光有元素周期表是沒有用的，門捷列夫也沒有搞懂元素周期表為什麼這么排，直到人們了解了原子核的構造之後才知道的這是按照元素的質子數和核外電子數排列的，蓋爾曼這次沒有等別人來解釋八重態，他自己就解釋了粒子的本源。
蓋爾曼提出了一個新的設想就是誇克，他說誇克分為三種，質子和中子就是由三種誇克構成，不過這就引出了一個問題，質子的電荷數才是1，三個誇克構成一個質子，這就要有1/3電荷了，這還真是，蓋爾曼把誇克分為上誇克下誇克和奇誇克，上誇克帶﹢2/3電荷，下誇克帶-1/3電荷，奇誇克帶-1/3電荷，重子就由這三種誇克不同組合，介子再算上點反誇克。
這聽起來有點匪夷所思，其實蓋爾曼自己也拿不唯李准，他自己也不認為真的有這種粒子，他
稱之為"數學的產物"。提出者自己都沒譜，這更不能指望別人承認了，所以長期以來，人們都認為這是胡說八道。
理論上說不清楚的事情，還是看實驗吧。當年祖師爺盧瑟福就是靠著α粒子散射實驗一戰封神，也揭開了原子的秘密，現在的實驗就要擊碎質子，看看質子能不能破碎了，不過當年盧瑟福實驗有α粒子這種大自然的賞賜，現在可沒有了，既然大自然給不了，那就自己造吧，這就是加速器，就是用高能電子直接撞向質子。
這撞過去的結果有三個，一個是撞了就撞了，就象乒乓球撞鉛球一樣，直接把乒乓球撞飛了，第二個結果就是電子把質子撞興奮了，電子和質子本身都還完好無損，就是質子的能量變化了，順便產生了幾個新粒子，這就好像是乒乓球把鉛球撞的挪了點位置，還有了點灰塵飛起，要是電子能量足夠大，也不是不可能，還有一種最不可能的結果就是電子把質子撞碎了，質子的碎片四處飛散，電子也被撞的無影無蹤。
可是最不可能的結果還是出現了，實驗結果表明質子確實存在著內部結構，這就是說質子還可以再分，可是是不是分成誇克呢？這還真沒有人知道，因為實驗的提出者比約肯的數學描述太復雜了，這對於物理學家們來說就是一個障礙，物理學家們數學一向不好，關於這一點，海森堡表示贊同。
看來還是得請外援了，外援就是頑童費曼。這個時候的費曼正在享受諾貝爾獎帶來的興奮中，不過很快費曼就意識到榮譽只能代表過去，還是應該再做點貢獻。
費曼提出了一個部分子的猜想，就是強子有很多部分構成，這只是他的一個天才構想，毫無實驗依據啊，不過實驗結果就送上門來了，他看到實驗結果後仰天長嘯"我窮盡一生，一直在尋找這樣的實驗呀"，經過一夜的思考，費曼用簡潔明了的語言解釋了實驗結果，人們才恍然大悟。
至於部分子是不是就是誇克呢？費曼根本就不在乎，天才嘛，是不關心這些小事的，這一點倒是和泡利頗為相似。
後來的實驗證明，質子內部確實存在著誇克，可是問題更大了，既然質子中子內部存在著誇克，為什麼從來就沒有看到過自由誇克呢？這還只是其中一個問題，還有兩個問題是當時初生的誇克理論解決不了的。
這第一個擋在誇克理論面前的大山就是泡利，泡利以泡利不相容原理聞名，這不是他唯一的成果卻是他最重要的成果，對於微觀粒子來說，泡利就如同君王一般，任何一個粒子都要遵守他的聖旨，這道聖旨就是泡利不相容原理。
按照誇克理論，誇克應該是自旋1/2的費米子，而且強子包括兩個或者兩個以上擁有相同量子態的誇克，比如質子就是有兩個上誇克和一個下誇克構成的，這兩個上誇克就是量子態相同的微觀粒子，這是違反泡利不相容原理的。
實驗表明質子中子內部的誇克會象獨立的粒子一樣隨意溜達，可是誇克是由強大的核力束縛在一起的呀，這怎麼可能又抱在一起又四處溜達呢，這是第二個誇克理論難以解釋的問題。
這三個問題就成了壓在誇克理論頭上的三座大山，飯得一口一口地吃，山也得一座一座地翻，首先要翻的當然是泡利這一座山，誰叫他不好惹呀。
要想翻越泡利這一座大山有三種方法，一是論證泡利不相容原理是錯的，這事兒大家不是沒干過，愛因斯坦就是通過論證以太不存在推翻了牛頓爵爺，成就了一代霸業的，第二個方法就是修改自己的理論，這也有先例的，當初玻爾認為能量守恆定律有問題，泡利覺得沒問題，直接提出了中微子的設想，這個咱們在前面說過了已經，還有一種耍賴的方法就是添一個自由度唄，不是不可能有兩個電荷自旋完全相同的微觀粒子湊成CP嗎？誇克的電荷自旋都一樣了，那就再添一個自由度，那不是就既滿足了泡利不相容原理又不破壞自己的理論，這就是皆大歡喜呀。
這活當然蓋爾曼來做最好，不過蓋爾曼卻有點漫不經心，因為他剛獲得了諾貝爾獎，而且他也並不確定真的有誇克這種東西，可是有人著急，這個著急的人就是費里奇，這位也是一位奇人，他來自民主德國，當時兩個德國還沒有統一，柏林還橫亘著一道長牆，為了追求知識他偷偷跑到了聯邦德國，開始在慕尼黑的普朗克物理研究所攻讀理論物理。
來自 社會 主義國家的費里奇深受馬克思主義教育，他堅信誇克是一定存在的，對於蓋爾曼漫不經心的態度表示很不理解，在1970年遇到蓋爾曼的時候，他強烈地表示了自己的信心，人家都冒著生命危險來追求真理了，自己不關心一下也不合適，於是蓋爾曼開始和費里奇一起琢磨新的模型。
他們意識到只要再增加一個量子數就可以解決這個問題，用什麼好呢？開始已經用了上下，這次總不能用左右吧，再說了左右和上下都是方位詞，根本就看不出新奇之處來，費爾蒙從法國國旗中得到了靈感，決定用顏色來命名新的量子數，其實這也不太新，費曼早就用顏色指代過不同的中微子，不管那麼多了，新的誇克方案中誇克可能具有三種顏色，分別是紅白藍，這就是法國國旗的顏色，不過這顏色命名有一點不科學，後來還是改成了三原色藍紅綠，因為這樣的話，三個誇克湊一塊就成了白色，這就是量子數為零了，所以質子中子就沒有這個量子數了，不過要注意，誇克的"色"並不是真的誇克有顏色，這只是一種代稱，是量子自由度的一個稱號。
現在泡利的問題就解決了，質子就由一個藍上誇克一個紅上誇克和一個綠下誇克組成，中子就是一個藍上誇克一個紅下誇克一個綠下誇克構成，再也沒有量子數完全相同的誇克了，誇克的數量也擴大了三倍。
現在看下一個問題，誇克如何在強子內部又可以自由溜達還可以抱團，在我們一般印象中，都是離的越近吸引力越大，電磁力萬有引力都是如此，要是以這種觀點來看的話，確實誇克不能隨意溜達，只能緊緊地抱在一起，可是誇克不是靠萬有引力和電磁力在一起，它們靠的是核力，經過試驗和分析，人們發現誇克間的核力有一種特殊的性質，那就是漸近自由，簡單來說，就是離得越近之間的核力越小，小到可以四處溜達，離的越遠之間的核力越大，大到看起來就是一個質子，好了，終於又解決了一個問題。
還是來看終極問題吧，這就是誇克禁閉問題，為什麼從來沒有見到一個個的單獨誇克呢？剛才說了一個漸進自由，隨著誇克間距離越來越大核力也越來越大，用這個是不是可以解釋誇克禁閉呢？就是因為核力越來越大所以誇克就飛不出來，可是我們可以增加能量呀，把能量增加大可以超過核力，那怎麼還是看不到單獨的誇克呢？
關於這一點目前還沒有很好的解釋，有一種猜想是這樣的。隨著能量越來越大，就在誇克要飛出來的時候，這個能量已經大到足以在真空中出現一對正反誇克，出現的反誇克會立即和飛出來的誇克配對形成一個介子，另一個誇克會立即取代原來誇克在強子中的位置。
不管怎麼說，誇克理論已經站住腳了，可是事情還沒有結束，下面該中國人登場了。
⑶ 物體的質量是怎麼產生的
物體的質量是怎麼來的？其產生機制是什麼？為了回答這樣的重大問題，一代又一代的答胡物理學家付出了大量的努力。
在日常生活中，我們通常會把質量和重量等價起來。但在物理學上，這旅舉模是兩種概念。物體的重量來來自於重力，在不同表面重力的星球上，同一個物體的重量是不一樣的，例如，物體在月球上的重量只有地球上的六分之一。另外，宇航員到了太空中繞著地球做自由落體運動，他們還會處於失重的狀態。在國際單位制度中，重量用「牛頓（N）」來表示。
另一方面，質量是物體的基本屬性，不會因為物體處在不同的引力場中而發生變化。宇航員在月球上感覺自己變輕了，並不是因為自身的質量降低了，而是因為所受到的引力作用變小了。在國際單位制度中，質量用「千克（kg）」來表示。
物理學中對於質量的定義超過7種，最常被用到的是慣性質量和引力質量。
慣性質量可以通過牛頓第二運動拆緩定律（F=ma）得到，物體的慣性質量決定了它的慣性大小，決定著它的加速度被改變的難易程度。通過測量物體所受到的力和對應的加速度，可以算出物體的慣性質量。
引力質量則是源自於引力，通過測量一個物體在引力場中所受的重力（G）以及對應的重力加速度（g），可以算出物體的引力質量（m=G/g）。
牛頓認為，慣性質量和引力質量並非是相同的東西。然而，我們在推導單擺運動的周期公式時，往往會認為慣性質量和引力質量是相等的，直接把它們消掉，由此得到如下的公式：
但如果區分慣性質量（mi）和引力質量（mg），結果會得到如下的單擺運動周期公式：
通過實驗測量可知，物體的單擺周期與質量沒有任何關系，只取決於擺長。從這點來看，慣性質量和引力質量之比是相等的常數，或者說這兩種質量是等價的。隨著實驗精度的提高，這種等價關系被更精確地證實。在物理學上，通過系數調整，可以讓慣性質量和引力質量變得相等。
牛頓認為，慣性質量和引力質量相等只是巧合現象。但愛因斯坦提出了不同觀點，他認為均勻引力場和均勻加速度是不可區分的，這就是等效原理。基於這樣的原理以及廣義相對論性原理，愛因斯坦創立了廣義相對論，認為引力的本質是幾何效應。
物體都是由一系列原子組成，原子又是由質子、中子和電子組成，質子和中子還由誇克組成。從目前的認知來看，電子和誇克都是基本粒子，它們都無法再分割下去。
那麼，這是否意味著物體的質量都是來自於誇克和電子這兩種基本粒子呢？
一個質子的質量約為1.6726×10^-27千克，其中包含了三個誇克——兩個上誇克和一個下誇克。一個上誇克的質量約為4.1009×10^-30 千克，一個下誇克的質量約為8.5584×10^-30千克。兩個上誇克和一個下誇克的總質量為1.6760×10^-29千克，這大約只有質子質量的1%。也就是說，質子的質量並不直接等於組成它的誇克質量總和。
另一方面，一個中子的質量約為1.6749×10^-27千克，其中也包含了三個誇克——一個上誇克和兩個下誇克。根據計算可知，一個上誇克和兩個下誇克的總質量為2.1218×10^-29千克，這大約只有中子質量的1.27%。就像質子那樣，中子的質量也不直接等於組成它的誇克質量總和。
根據粒子物理標准模型，誇克之間通過強核力結合在一起，這需要通過膠子來傳遞強相互作用。就像光子那樣，膠子不存在靜止質量，但膠子擁有運動質量。這是因為膠子擁有能量，根據狹義相對論的質能方程（E=mc^2），質量和能量在本質上是等價的。另外，運動的誇克也有相對論性質量，但遠小於膠子。
因此，質子和中子的絕大部分質量其實是來自於把誇克束縛在一起的膠子，盡管這種基本粒子不具有靜止質量。在質子和中子的質量中，來自於誇克本身非常少，只有大約1%。
雖然誇克的質量很小，但它們還是有質量的，那麼，誇克本身的質量又是怎麼產生的呢？另外，原子的另一基本組成粒子——電子的質量又是怎麼來的？
根據希格斯機制，整個宇宙中遍布著一種特殊的量子場——希格斯場。對於誇克、電子這樣的費米子，當它們在希格斯場中運動時，它們產生的費米子場會與希格斯場發生湯川耦合作用，從而使得誇克和電子從希格斯場中獲得質量。
而對於膠子、光子這樣的規范玻色子，它們不會與希格斯場發生耦合而出現自發對稱性破缺，也就不會從希格斯場中獲得質量，所以它們的靜質量為零。正因為如此，這些基本粒子在希格斯場中的運動速度不會下降，而是保持光速。
如果能夠找到希格斯玻色子，也就能證明希格斯機制，因為這種特殊的基本粒子會在希格斯場的量子激發中產生。誇克、電子等基本粒子會與希格斯玻色子發生碰撞，導致速度降到光速以下，並且獲得了質量。
直到大型強子對撞機（LHC）投入使用之後，尋找希格斯玻色子才變得有可能。因為只有通過極高的粒子碰撞能量才能製造出希格斯玻色子，而且還需要通過極其靈敏的探測器才能捕捉這種極易衰變的基本粒子。
經過多年的努力，在2013年，物理學家正式宣布在LHC中發現了希格斯玻色子的蹤跡，於1964年提出希格斯機制的物理學家彼得·希格斯也在當年榮獲諾貝爾物理學獎。
⑷ 誇克為啥不能自由存在，我們能否將誇克分離出來
向麥克老大三呼誇克！——《芬尼根守靈夜》詹姆斯·喬伊斯
物質之下是原子，原子之下是亞原子粒子，它們分別是電子、質子和中子，再往下就是最基本的粒子「誇克」！我們都知道誇克不能單獨存在，它必須在強核力的作用下束縛在一起，形成一些復合粒子，但這是為什麼呢？我們經常會聽到「這是因為誇克禁閉！」那誇克為何禁閉呢？今天我們就說下「為什麼不存在自由誇克？」
造成這一現象的原因是，強力與其他的力不同。在引力中，如果有一個單獨的質量（引力電荷），它產生的力在質量附近很強，但是遠離時，就會降為零。在電磁力中，如果有一個單獨的電荷，它所產生的力（無論是吸引的還是排斥）在離電荷很近的地方很強，當遠離時，也會降為零。
但是在強力中，如果有一個單獨的顏色電荷，它產生的力會隨著距離的增加變得越來越強，只有當兩個色荷離的非常近的時候力才會降為零！如果宇宙中曾經有過自由誇克的存在，即使是存在了很短的一段時間，也需要大量的能量來產生自由誇克，而這時的能量也會在真空中產生粒子-反粒子對，直到所有的色荷變成無色。其實這就發生在宇宙暴漲後不久的大爆炸初期，這是宇宙的能量是我們無法現象的，我們稱這個時期為「誇克-膠子等離子濃湯！」
所以永遠不會有一個在宇宙中持續存在自由的誇克，因為“自由”所需要的能量足以產生新的粒子，而這些粒子將會自發地將自己限制在無色狀態。