1967年,大型粒子加速器(Stanford Linear Accelerator Center,SLAC)在史丹福大學建成。弗里德曼等人在SLAC上做了被稱作深度非彈性散射的實驗。深度非彈性散射實驗給出了如下物理圖像:電子雖然未從質子中打出單個夸克,但電子碰到了夸克,在電子能量很高、傳遞給質子的能量也很大的情況下,電子探測到的是質子內部空間的小尺度區域,這時候,夸克行為表現為相互無關的自由態,即夸克間的相互作用很弱,且能量愈高,相互作用愈弱。人們將上述圖像稱為“漸近自由”。另一方面,由於實驗沒有觀測到單個夸克從質子中游離出來,因此人們認為,夸克之間的吸引力會愈來愈大,最終將企圖離開的夸克拉回到質子裡,這種圖象稱為“紅外奴役”。
理論缺陷,
理論缺陷
在可重正化量子場論中,存在一個被稱作卡倫-西曼吉克(Callan-Symanzik)方程的一階微分方程,其中的β函式是微分運算元的係數,它依賴於微擾計算。1970年,西曼吉克指出,只有β函式為負的理論才會蘊涵標度無關性。而1950年代,蓋爾曼等人已經證明了量子電動力學是標度依賴的。事實上,在量子電動力學的情形,β函式是正的,它的有效耦合常數隨能量增加而增加。西曼吉克找到了一種具有負β函式的場論模型。然而,這是一類不完善的理論,因為它不具備穩定的粒子譜。