爽感实际上涉及量子电动力学(Quantum Electrodynamics，QED)。描述电子场和电磁场相互作用的量子场论称为量子电动力学，它是电磁作用的微观理论，是量子场论中最成熟的一个分支，这里“电”主要指电子和光子。爽感主要与电子和光子有关，实际是关于电磁场的性质与作用。

正负电子相遇湮灭，李后强韩毅绘制

高级爽也与量子色动力学(Quantum Chromodynamics，QCD)有关。这是一个描述夸克之间强相互作用的标准动力学理论，夸克的质量不大，这里“色”指“色荷”。实验发现，质子内有无数点电荷，且基本上是自由运动的。强作用的特点是:强度大、力程短、对称性多，在短距离内随着时空距离的变小相互作用变弱，就是在小范围内（10-15-10-10米内）距离越大作用力越强，在范围外立即为零，与引力、磁力这种长程作用力完全不同。夸克之间通过一些自旋为1，被称为胶子(gluon)的规范粒子场传递作用，胶子的质量为零，可被夸克所吸收或发射，并传递夸克之间的色作用力。这种力把夸克束缚在强子中，叫“夸克禁闭”，是两个强子之间的通常的强作用力的来源。胶子是负责在两个夸克之间传递强作用力的基本粒子，类似光子负责在两个带电粒子之间传递电磁力。

夸克与胶子，李后强韩毅绘制

高级爽是涉及更多精神层面的爽，与夸克性质关系很大，有“味”还有“色”。但是夸克的“味”以及“色”都是对夸克性质的定义，并不对应实际生活中的味道与颜色。夸克（quark，又译“层子”或“亏子”）是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元。夸克的种类被称为“味”，有六种“味”，分别叫做：上、下、粲、奇异、顶、底。夸克每一种味都有一种对应的反粒子，叫反夸克，它跟夸克的不同之处，只在于大小一样但正负不同。夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔伊斯的小说《芬尼根的守灵夜》的词句“向麦克老人三呼夸克（Three quarks for Muster Mark）”。另外夸克在该书中具有多种含义，其中之一是一种海鸟的叫声。生活中的夸克（Quark）是德国、部分北欧国家和部分斯拉夫国家的传统美食，夸克的制作过程和希腊酸奶（去乳清酸奶）比较类似，它的原料是低脂牛奶。接种细菌后，在一定温度发酵，直到产生凝乳，再用纱布把乳清过滤掉，就得到了夸克。夸克可以作为很多食物的原料。比如可以用它做芝士蛋糕。夸克的味道就是口感厚实绵密，带有很浓的奶香、微酸。

六种夸克的性质

夸克还要“色”（色荷），就是"红""绿""蓝"三种。色荷是描述夸克和胶子性质的术语，和生活中的颜色没有关系，不要真的认为夸克具有颜色，这只是个夸克的一个标签。色荷是一种具有三个可能性的新量子数。例如组成Ωˉ粒子的三个奇异夸克(sss)红的(r)、绿的(g)、蓝的(b)。每个夸克所携带的色荷只有一个颜色单位。胶子本身带有强相互作用的色荷，携带两个色荷，这与光子不同，光子不带有色荷。反夸克(antiquark)则为夸克的三种颜色"红""绿"或"蓝的"反色"(anticolors)中的一种，称作"反红"(antired)"反绿"(antigreen)及"反蓝"(antiblue)，有些时候也会用互补色──青(cyan)、洋红(magenta)及黄(yellow)来表示。同样的模式下，胶子可说是两种颜色的混和。爽源及爽感的复杂性和多样性可能来源于夸克的性质。

爽感与量子场论中“虚粒子”（virtual particle）特征有关，没有爽感可能是由于“量子真空”。虚粒子是一种振荡，能量涨落，不是没有，只是微弱。根据量子场论的解释，所有粒子都是场的量子化，真空的本质就是量子场的基态。真空并非没有物质。处于基态的场具有量子力学所特有的零点振动和量子涨落。“量子涨落”是什么？不确定性原理允许在全空无一物的空间(纯粹空间)中随机地产生少许能量，前提是该能量在短时间内重归消失。产生的能量越大，则该能量存在的时间越短，反之亦然。当我们测量能量E和时间t时，测得的能量E越准确，那它存在的时间t就越不确定;反之，t知道的越精确，那涨落涉及的能量就越不确定。它们之间的关系遵守一定的原则:△E×△t > h/2π(h是普朗克常数，π是圆周率)。涨落涉及的能量与它存在的时间之间的乘积总要满足大于 h/2π 这个值。真空中虽然不存在任何实粒子，但由于量子涨落，时时处处充满了虚粒子的产生和湮灭。这些虚粒子以正反粒子成对的方式出现，并在极短的时间内再次湮灭。然而，与量子真空相关的物理现象非常微弱，且时间、空间尺度很小，只有在极端物理环境中才会被诱导出来，并通过极其精密的实验测量才可能观测到。既然真空中充满了虚粒子对，那么有没有可能将这些虚粒子对激发成实粒子，即在真空中直接产生物质呢？理论上可行，在虚电子-正电子对重新湮灭之前，通过超强激光场施加外部作用力将它们分开，从而让这一对虚粒子变成实粒子保留下来。中国科学院上海光学精密机械研究所已通过超强激光打靶实验产生了电子与正电子。按照真空的思路大胆想象，我们的宇宙或许原本就是一顿从无到有的“免费午餐”，从真空的量子涨落中产生，逐渐变成现在的样子。利用超短超强激光也许能够帮助我们更深刻地理解真空的本质。

彼得·希格斯教授

研究爽的来源，要知道“上帝粒子”和“真正赋能”的希格斯场。因为真正的“爽”是一种赋能，一种提神。希格斯场(Higgs field)是一种假定遍布于全宇宙的量子场、标量场，以英国物理学家彼得·希格斯（Peter Higgs）姓氏为名。理论物理表明，某些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量，希格斯场是真正意义上的“赋能”。希格斯玻色子被称为“上帝粒子”，是希格斯场的振动。1964年，希格斯写了一篇短小的论文发表在欧洲核子中心(CERN)办的刊物《物理学通信》上。高兴之余，随后他又写了一篇论文投给《物理学通信》，提出了就是现在被称为"希格斯机制"的模型，认为宇宙间遍布“希格斯场”，基本粒子在与希格斯场的相互作用下形成质量。而形成希格斯场的是一种未发现过的“上帝粒子”存在，这种粒子后来就称为“希格斯波色子”(Higgs boson)，但文章被编辑打回。不过他有信心找到上帝粒子。2012年7月4日，欧洲核子中心(CERN)宣布发现新亚原子粒子“上帝粒子”就是希格斯玻色子。2013年10月8日瑞典皇家科学院宣布，2013年度诺贝尔物理学奖获奖者是两位老人：84岁的英国人彼得-希格斯和81岁的比利时人弗朗索瓦-恩格勒。他们都是理论物理学家，因“上帝粒子”的理论获得诺奖。但是当时宣布消息的时间被推迟了，原因是诺贝尔委员会无法与获奖人彼得-希格斯及时取得联系。令人惊讶的是，希格斯没有手机，住所也没接通网络，家里连电视机都没有。这位提出20世纪最重大科学发现之一的英国科学家，居然过着完全“低科技”的生活，这事让人充满敬佩。

希格斯场的标量场遍布于宇宙。借着与希格斯场耦合，某些原本没有质量的粒子可以获得能量，根据质能关系式，这就等于获得质量。粒子与希格斯场耦合越强，则粒子的质量越大。

真正的“爽”来自希格斯场的“自发对称性破缺”。深层次的爽来自暗能量、暗物质、反物质和介子的参与。暗能量是驱动宇宙运动的一种能量，起斥力作用，可能是“光压”，光子产生的压力。暗物质(Dark Matter)是一种比电子和光子还要小的物质，不带电荷，不与电子发生干扰，能够穿越电磁波和引力场，是宇宙的重要组成部分。暗物质的密度非常小，但是数量庞大，因此它的总质量很大，它们代表了宇宙中26%的物质含量，其中人类可见的只占宇宙总物质量的5%不到(约4.9%)。暗物质无法直接观测得到，但它能干扰星体发出的光波或引力，其存在能被明显地感受到。暗物质存在的最早证据来源于对球状星系旋转速度的观测，研究表明:宇宙的密度可能由约68.3%的暗能量，4.9%的重子物质，26.8%暗物质组成。暗能量和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光，所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。

在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延伸，反物质是由反粒子构成的。反物质和物质是相对立的，两者相遇会湮灭并释放出高能光子或伽玛射线。1928年，狄拉克给出描述相对论性电子的波动方程──狄拉克方程，成功解释光子和相对论性电子之间的相互作用，预言了正电子、反物质的存在。1932年，卡尔·戴维·安德森在宇宙射线中发现了正电子存在的证据。只要有足够能量（例如吸收光子），就可以产生一对电子和正电子；电子和正电子还可以互相湮灭，产生光子。这点证明，粒子数目在相互作用中没有必要是固定的。

我们可以大胆猜测，介子传递爽感。历史上，介子是在研究强相互作用时首先由汤川秀树预言存在的一种粒子，其质量介于电子质量和核子质量之间，故称为介子。目前实验上已发现许多参与强相互作用的粒子，质量有在电子和核子之间的，也有大于核子质量的,但都统称为介子。介子都不能稳定存在，经历一定平均寿命后即转变为别种基本粒子。有的介子是荷电的，也有中性的。近几年在高能加速器中使粒子相互碰撞，新的介子(共振态)续有发现。

表格来自网络文献

爽感的破解可能寄希望于“非阿贝尔规范场”。1950年代初，许多理论学家都相信量子场论最终可以描述和解释所有微观物理现象，并不仅限于电子、正子和光子间的相互作用。人们把单个波函数的规范变换推广到含N个粒子的形式，就是SU(N)规范变换与非阿贝尔规范场（非交换的SU(N)的群，数学上称之为“非阿贝尔群”）。1954年，杨振宁和罗伯特·米尔斯对量子电动力学的局域对称性进行推广，从纯粹理论的角度建立了基于更复杂的对称性的理论──非阿贝尔规范场论（又称杨-米尔斯理论）。在量子电动力学中，带电荷粒子之间的相互作用是由光子传递的；同样，在非阿贝尔规范场论中，带某种新的“荷”的粒子之间的相互作用则是由无质量的规范玻色子传递的。与光子不同的是，这些规范玻色子自身也带荷。强相互作用耦合常数在高能量下会变得很小。对于非阿贝尔规范场论非摄动方法的发展，导致单极子、流量管、瞬子等先后被发现。

爽感可用“费曼图”和“费曼法则”展示。科学家们发现，量子场论中的费曼图方法能够很自然地描述凝聚态系统的各种现象。理查德·费曼（Richard P.Feynman）是诺贝尔物理学奖的获得者，也是量子电动力学的创始人。费曼发明了一套图形来代表作用因子，而图形的组合代表关联函数。他并给出计算有关过程跃迁几率的计算规则，称为费曼规则。费曼图是一种形象化的方法，是能方便地处理量子场中各种粒子相互作用的图。

电子相互作用示意图

根据“霍金辐射”，爽感可以长留宇宙。1975年霍金（Hawking）发表了一个令人震惊的结论：如果将量子理论加入宇宙学，黑洞好象不是十分黑！相反，它们会轻微地发出“霍金辐射”之光。该辐射包括有光子、中子和少量的各种有质量的粒子。霍金辐射通常被解释为当一对虚拟粒子形成后，其中一个进入黑洞，另一个逃逸的结果，非常直观和简单。霍金在2016年指出，“只有灰洞，没有黑洞”。霍金辐射不但解决了“黑洞熵”的难题，还带来了另一种奇妙的宇宙观：熵在描述物体状态的时候蕴含了物体的信息，那么当物体坠入黑洞的时候，这些信息就留在了黑洞的视界上——这意味着视界内部这个三维空间的全部信息都编码在了视界表面这个二维平面上，坠入黑洞并不意味毁灭。于是一种基于弦论的新宇宙论就提出：我们这个世界是另一个“高维”世界的全息投影，我们日常体验的三维空间是一种宏观低能的描述，甚至可以想象成我们就生活在一个黑洞内部——这可能是一件触发幻想的事情！世界真奇妙！世界真够爽！（本文是李后强2024年4月21日上午在“2024第二届爽学与爽村论坛”上报告的部分内容，4月23日晚上做了补充修改。合作者有：贾卿，四川省人大常委会委员、四川省彭州市宝山企业（集团）有限公司董事长、四川宝山村庄发展学院院长；李单晶，成都市社会科学院历史与文化研究所副研究员、法学博士；韩毅，四川省生活美学研究会会长、读城智库董事长）