维格纳与强相互作用

科学家经研究已发现物质之间存在四种相互作用，这四种相互作用各在一定的范围内起作用。它们的作用距离为:强相互作用距离10－15米，电磁相互作用距离无限大，弱相互作用距离10－17米，万有引力作用距离无限大。四种相互作用中，万有引力是最弱的。它在天体运动这类宏观现象中起作用，在基本粒子和原子核问题中不明显。而其他相互作用在不同情况下会显现出来。弱相互作用在10－17米距离范围内发挥作用，而强相互作用则在10－15米的范围内才能发挥作用。强相互作用是维格纳研究发现的。

维格纳，美籍匈牙利人。1902年11月17日出生于匈牙利的布达佩斯，物理学家、量子力学的创始人之一。1925年，毕业于柏林高等技术学院。1930—1971年，在美国普林斯顿大学工作，曾参加了“曼哈顿计划”。维格纳在群论方面有卓著贡献。他在1931年出版的《群论及其在量子力学和原子光谱中的应用》，几十年来一直是广大物理学工作者手中的一部经典论著。维格纳是最早把数学中的群论应用于物理学的物理学家。1933年，维格纳把群论用于原子物理学中，结果他发现了前人一直想弄清而一直没有弄清的一种核力，即原子核核子之间的非电磁相互作用力。它既不是万有引力，也不是电磁相互作用力，而是一种比电磁力强很多的强相互作用力。正是这种强相互作用力使原子核结合在一起。这种相互作用力只有在0.5×10－12厘米的范围内是有效的。他的这一发现不仅将人们对原子核的认识推向一个崭新的阶段，还向人们证明:核子的基本特性一般说来是遵循运动定律的有效对称性原理的。由于维格纳成功地把数学应用到原子物理学，对群论有深入的研究，又在实际应用中卓有成效，为原子物理学理论，尤其是为原子核与基本粒子理论的发展作出了巨大的贡献。瑞典皇家科学院为奖励他的这一贡献，决定把1963年度的诺贝尔物理学奖奖给他。

强相互作用是作用于强子之间的力，是目前所知的四种宇宙间基本作用力最强的。最早研究的强相互作用是核子(质子或中子)之间的核力，它能使核子结合成原子核。自1947年发现与核子作用的π介子以后，实验陆续发现了几百种有强相互作用的粒子。这些粒子统称为强子。强子们之间的相互作用实际上乃是夸克团体与夸克团体之间的相互作用，而夸克团体之间的相互作用则必然是夸克与夸克之间相互作用的剩余。当夸克们结合成为强子时，其结构已经较为严密完整。可是，如果强子之间发生了强烈的撞击作用，那么各强子原来的结构则定会遭到破坏。因此，各强子中的大小夸克们则自然会重新产生相互的作用而结合在一块。这就是强相互作用的现象。