物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由原子核和电子组成的，而原子核是由质子、中子组成的，而质子和中子又是由夸克组成的。

　　左边表示核物质，右边表示夸克物质。问号暗指这些液体能否以理论上严格的方式加以区分。在高密度下粉碎后，原子核会溶解成核子液体，而在更高密度下，核子本身也会溶解成夸克液体。

　　那么核子液体和夸克液体是否有本质区别？科学家最新理论结果显示，两种液体是不同的。这两种液体在旋转时都会产生漩涡，因此通过漩涡，可以明显区分核子液体和夸克液体 。

　　夸克液体和核子液体的影响

　　原子核内的夸克和核子通过强核力相互作用，这种力有种有趣的特性，在学术界将其称为“禁闭”。

　　注：夸克禁闭，也称为色禁闭，是一种量子场论的现象，描述单独的夸克在低能量的环境中无法存在。

　　由于强相互作用力，带色荷的夸克被限制和其他夸克在一起，使得总色荷为零。夸克之间的作用力随着距离的增加而增加，因此而不能发现单独存在的夸克。

　　使用理论工具来描述或精确定义“禁闭”也很困难。这项研究利用涡旋特性来区分夸克液体和核子液体，解决了这个长期存在的问题。

　　它表明，在某种精确意义上，致密夸克液体不具有“禁闭”特性，而核子液体具有“禁闭”特性。

　　挑战传统理论

　　在量子色动力学中，核物质和夸克物质的区别在于，是否存在相变。

　　而另一个问题是如何对“禁闭”进行明确的定义。科学家过去对两个问题的探讨，提出了朗道 — 金兹堡相变理论，认为核物质和夸克物质差别并不明显，意味着量子色动力学中无法明确定义“禁闭”。

　　而这项新研究采用了物理学家在过去 40 年中发现的一套新工具，挑战上述结论。

　　这些工具可以检测到材料中的拓扑转变，而这些转变并不符合以前的范式。

　　而且这套工具应用于量子色动力学研究后，揭示了夸克物质和核物质是截然不同的。这一结果还表明，在致密量子色动力学中可以严格定义“禁闭”。