夸克，胶子和反夸克是质子，中子和（根据定义）其他强子的组成部分。 我们世界一个令人惊奇的物理特性是，当其中一个粒子被从包含它的强子中敲出并以高运动能飞行时，它在宏观上仍然是不可观察的。 取而代之的是，高能夸克（胶子或反夸克）变成“喷洒”的强子（由夸克，反夸克和胶子组成的颗粒）。 这些喷雾剂称为“喷雾剂”。 请注意，对于夸克的五种最浅的颜色，这是正确的，但是对于上夸克在出现喷气之前衰减为W粒子和下夸克的情况则不是这样。
在本文中，我将大致描述高能夸克，反夸克和胶子中喷射流的产生方式和原因。
夸克的这种行为不同于带电的轻子，中微子，光子和其他粒子的行为，是由于夸克和胶子具有很强的核相互作用，而其他粒子则不受其影响这一事实。 随着距离的增加，两个粒子之间的大多数相互作用变得更弱。 例如，两个行星之间的重力相互作用与它们之间距离的平方成反比。 对两个带电对象之间的电相互作用也进行了同样的操作，它也随距离的平方而下降。 您自己可以擦气球，用静电为它充电，然后将其戴到头上。 如果将其靠近，则头发会直立，但是如果进一步移动球，这种效果很快就会消失。
强核相互作用虽然会在短距离内增长，而在远距离内会减弱（尽管不如电快-此属性对于理解强相互作用的历史很重要），但在十亿分之一米的十亿分之一米（质子半径的数量级）的距离处却不再减弱比原子半径小100,000倍 这不是偶然的-这种影响实际上决定了质子的大小。 胶子场产生的这种相互作用变得恒定。 这意味着，如果您尝试将夸克从质子中拉出，如图所示。 如图1所示，您将发现拖动它并不会变得越来越容易，而将其推到越来越远的位置。 感觉与拉伸橡皮筋大致相当。 除了这个橡皮筋会在某个时候撕裂。 一旦在磁带中积累了足够的能量，大自然将更喜欢将其撕成两半，而不是让您继续前进。 当它破裂时，您会得到两个：质子或中子加（通常是）介子，而不是一个强子（质子）。 在打破夸克/反夸克对的那一刻，将以某种方式形成对-胶带张力形式的能量被转换为夸克和反夸克的质量能，再加上某些胶子的一定运动能。 能量得以节省：您从质子的质量能开始，为质子的张力增加了能量，并获得了两个强子质量的能量（没有任何拉伸）。 电荷也被节省，因此您将获得中性的介子和质子，或带正电的介子和中子。
图 1：如果尝试使用魔术镊子将夸克从质子中拉出，则质子将首先变形，然后分裂为两个强子。 您释放夸克的尝试将失败，并且所消耗的能量将变成第二个强子质量的能量。将高能夸克从质子中撞出会怎样？ 例如，一个快速移动的电子撞击到质子中，猛烈地撞击了夸克，赋予它的能量比整个质子的质能大得多？
粗略地说-我将对专家说，此声明的一部分会很幼稚并且会让人分心，但稍后我会纠正它-如图2所示，会发生同样的事情。 1，但规模较大。 夸克的移动速度如此之快，以至于出现的橡皮筋没有时间撕裂和伸展得太多-参见图7的中间。 2.结果，它没有在一个地方破裂并形成两个强子，而是在许多地方破裂并形成了许多强子（主要是牡丹和kaons（类似于牡丹，但包含一个奇怪的夸克或反夸克））和η介子，或更不常见的是质子，中子，反质子或反中子）。 它们都将或多或少地朝一个方向前进。 结果，我们将获得强子喷雾，其中大多数将朝原始夸克的方向飞行。 那里有。
图 2现在，高能夸克的初始能量在喷气机中的强子之间分配。 但是对于夸克足够高的能量（10 GeV或更高），新的强子的质量能的形成只涉及一小部分能量。 其中大部分都投入了他们运动的能量。 结果，射流的总能量和方向类似于夸克的初始能量和方向。 通过测量射流所有强子的能量和运动方向，并确定整个射流的能量和运动方向，粒子物理学家可以很好地估计初始夸克的能量和运动方向。
对于反夸克也是如此，对高能胶子稍加修改也是如此。
我想指出的是，没有人能详细计算出这一过程。 数十年来的理论计算，理论洞察力和数据（来自各种来源的详细数据）的结合，使我们知道我所告诉的一切，这通常表明该故事是按原样进行的。 我们对此有信心。 否则，我们对强核相互作用理论的许多高度精确的测试都将失败。
注意：高能物理专家将这个类似口香糖的物体称为QCD弦（QCD或
量子色动力学 ，是描述强核相互作用的方程式）。 从历史上看，试图了解我们观察到的强子在自然界的行为（在物理学家提出QCD并发现胶子之前，以及对夸克的了解还不太了解之前），理论家在1960年代后期提出了弦理论。 直到后来，人们才清楚地认识到这种早期弦理论中的弦是真实的东西，是物理学的一部分。 甚至在以后，很明显，使用标准弦论无法充分描述QCD弦。 一段时间以来，这一直被认为是失败的，直到Scherk和Schwartz指出弦论可能更适合描述量子引力（可能还有所有基本粒子）。 弦理论专家朝另一个方向出发。 最近，人们变得清楚了，如何使用标准字符串理论来完成一些意想不到的事情，以便更好（不是完美，但更好）来描述QCD字符串。 不幸的是，她仍然令人厌恶地描述这架飞机。
显然，关于强核相互作用还有很多话可以说。
图 3现在，让我更正图中允许的不准确性。 2.我省略了关键阶段。 像任何加速粒子一样，受撞击的夸克也会散发出去。 突然，加速的电子将发射光子。 突然加速的夸克会发出胶子（还有光子，但它们要小得多）。 这显示在图的右上方。 3.因此，实际上，在质子的边缘并没有出现快速夸克（图3，在左中），而是出现了一组快速胶子和一个快速夸克。 结果，强子射流的形成过程（图3，底部）比图2中的更为复杂。 2，尽管结果大致相同。 但是射流的形状实际上取决于夸克离开质子之前胶子的发射方式。 可以计算出夸克释放胶子的过程！ 因此，使用用于强核相互作用的方程式，可以计算出射流的特性比在天真大米的基础上看上去要多得多。 2.这些计算得到了数据的验证，从而检查了用于描述强核相互作用的方程式。