关于力的力程

首先纠正一点，强相互作用力程不是很短，而是和引力、电磁力一样为无穷远。

一些教科书上甚至一些大物理学家的著作上都说强相互作用力程为短程，这是流行的错误，原因在于混淆了强相互作用的概念，把物理历史上错误认识的强相互作用和现在知道的作为4种基本相互作用之一的强相互作用搞混淆了。

物理学发展历史上一度把核子之间的作用力作为基本相互作用，称为强相互作用。但是现在已经知道，核子之间的力不是基本相互作用，真正的作为基本力的强相互作用是在核子内部，夸克与夸克之间的相互作用。而核子之间的相互作用，与原子之间的相互作用类似。原子是电中性的，却能靠电磁作用结合为分子，是因为原子是有内部结构的，其电荷分布不均匀，导致一部分电磁作用溢出。这种原子之间的力称为电磁力的范德瓦尔斯力。同样，核子是色单态的，它们能靠色力（强相互作用）结合在一起，也是因为核子有内部结构，其色荷分布不均匀而溢出，也就是说，把核子结合在一起的是色力的范德瓦尔斯力。

引力、电磁力和色力（强相互作用）分别是靠交换引力子、光子和胶子这三种玻色子来完成的，由于这三种玻色子都是无质量的、以光速运动的，所以它们的力程必然是无限远。

与它们不同的是弱相互作用。弱相互作用所交换的玻色子——W玻色子、Z玻色子都是有质量的，因此弱相互作用的力程很短。

为什么交换的玻色子有质量力程就会短呢？

假定两个粒子要交换玻色子，那么其中一个就要发射一个玻色子，然后由另一个接收。如果所交换的玻色子质量不为0，那么这里就存在一个巨大的矛盾：当一个粒子发射玻色子时，这个玻色子的质量是从哪里来呢？

结论可能令你很震惊，这个玻色子是凭空产生的！这违背了能量守恒！因为有质量就意味着有能量！

是的，能量守恒被违背了。但是量子理论允许涨落的出现，也就是说，允许在极短的时间内能量不守恒，只要能够在这极短的时间之后补偿回来就可以了。这意味着，要保证在宏观时间上能量仍然是守恒的，这个刚刚产生的有质量玻色子必须在极短时间内消失！

要让这个玻色子迅速消失，就必须有很近的另一个粒子来吸收它，也就是说，两个粒子交换有质量玻色子的行为，必须要在它们互相非常靠近时才