夸克、胶子和希格斯场有什么关系呢？

希格斯场理论，是物理学家彼得.希格斯在1964年提出的。是一种假定遍布于全宇宙的量子场。按照标准模型的希格斯机制，某些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量。希格斯玻色子是希格斯场的振动。

根据该理论，费米子、W玻色子、Z玻色子因为自身的吸引力，通过希格斯场获得质量，而光子、胶子由于自身没有吸引力，其通过希格斯场的质量为零。希格斯机制应用自发对称破缺来赋予粒子质量。

既然有希格斯场，那有没有希格斯物质呢？小编认为有，2003年1月至3月，美国能源部下属的布鲁克黑文国家实验室科学家，利用相对论重离子对撞机（RHIC）进行的一系列实验，其中包括金核与氘核（氘－金）对撞的实验、两束氘核（氘－氘）对撞实验，并与所做的两束金核（金－金）对撞的实验结果作对比分析，发现了呈液体状态夸克胶子等离子体。有可能希格斯物质与夸克胶子等离子体为同一物质。

按照量子物理基本模型，光子和胶子是没有质量的。上夸克的质量为1.7 to3.3（ MeV/c2），下夸克的质量为4.1 to 5.8（ MeV/c2）。两个上夸克和一个下夸克组成质子，两个下夸克和一个上夸克组成中子。质子的质量为938百万电子伏特/c?(MeV/c?)，即1.672621637（83）×10-27千克，大约是电子质量的1836.5倍，中子的质量为 1.6749286 ×10-27千克（939.56563兆电子伏特），比质子的质量稍大。

美国加利福尼亚劳伦斯伯克利国家实验室，通过实验得出：质子的质量9%来源于夸克，32%来源于夸克内部的能量，36%来源于胶子的能量，23%围绕夸克和胶子的相互作用时发生的量子效应。像质子、中子一类复合粒子的质量，只有约1%是归因于将质量赋予夸克的希格斯机制，剩余约99%是夸克的动能与强相互作用的零质量胶子的能量。

可以看出，希格斯机制并不是使用一种奇迹式的“无中生有”方法来生成粒子质量，而是从以能量形式储存质量的希格斯场将质量转传给粒子。为了说明胶子是怎样产生夸克的，目前比较流行的是“通量管”学说（也称橡皮筋学说），当通量管被拉长时，会出现张力，因此将夸克禁闭于强子内部。当通量管被拉到足够长之时，在能量方面，从真空制成一个夸克-反夸克对会比一味地增加通量管长度更为有利，这时，继续拉长通量管可能会导致通量管会断裂，形成一个夸克-反夸克对。

相对于夸克，胶子和希格斯物质场的关系，“通量管”学说只是提供了一种可能性。毕竟到目前为止，并没有实验观察到实际的情况，哪怕是间接的。那三者的关系除了“通量管”学说，有没有另外的可能呢？我们可以探讨一下：

在宇宙大爆炸发生时，由于不均匀性，不同部位的能量是不同的。物质的形态也千差万别。通过不断的撞击，摩擦，分解，重组，一部分物质形成了裹挟能量的夸克胶子等离子体。在这液化的物质离子体中，能量以胶子的形态存在，胶子好比一个容量很大的电容，拥有巨大的能量。两端带相同的正电荷和负电荷。所以整体没有吸引力。胶子与等离子体接触时，由于相位差的关系，会产生放电现象。即两端放出相等的正负电荷，与离子体中形成两个带电荷的离子球体。即正反夸克，由于带正负电荷，所以拥有质量。

在现实世界中，也有类似的情况出现。比如特斯拉线圈和自然界中难得一见的球型闪电，形成的原理和夸克有可能有许多相似之处。为此，俄罗斯科学家还专门作了这个方面的研究。

据俄《科学信息》杂志报道，俄罗斯科学院圣彼得堡康斯坦丁核物理研究所专家在研究中发现，球状闪电由呈阳性的氢离子和呈阴性的氢氧基离子构成，球状闪电中的这些离子被水汽包裹着，水分子能够阻止两种离子结合到一起，从而使得球状闪电能够存在一些时间。根据这种特点，他们在实验室中制造出了球状闪电。

在宇宙大爆炸期间，形成了许多夸克胶子等离子体。它们不断地相互撞击，摩擦，分解，重组，会生成了许多带有不同能量的胶子。有的胶子单独生成正负夸克，如W玻色子、Z玻色子等。有的者首尾相连，形成胶子组。现在有发现四个胶子，五个胶子的组合。其中三个胶子的组合最稳定。在地球上发现的只有上夸克和下夸克，其他夸克绝大多数都是在宇宙射线中发现的。质量大的夸克会不断地衰变，直到稳定状态。

不同能量的胶子，通过正负相吸的原理组合在一起。在两个胶子的结合部通过放电形成夸克。夸克的电荷大小和电性由相邻的两个胶子决定。夸克通过电荷引起的一系列反应吸引等离子体的物质，形成质量。如果相邻的两个胶子能量相同，则有可能形成光子。光子由于携带正负相反和电荷相等的能量，不具吸引力（由于光子表面具有电离层，是否拥有质量需进一步探讨），即不会有电离层的物质吸附上来。胶子，夸克最稳定的组合就是质子，它的衰变期达130亿年。