本篇文章给大家谈谈现在人类发现几种基本粒子了,以及现在人类发现几种基本粒子的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站!
这个问题有点难。现在好像不怎么提基本粒子这个概念了。
之前在量子场理论下,可以分为夸克、轻子和传播子三大类,这些基本粒子可以当做点粒子来分析。
这些基本粒子是无法直接“看”的,再怎么先进的电子显微镜也看不到。所以如果有人给你视觉上的基本粒子,那都是示意图或者忽悠人的。质子、中子只有原子的十万分之一大小。而轻子和夸克的尺寸还不到质子、中子的万分之一。
再具体篇幅就长了,解释起来没意思,所以我要开始跑题了。
美剧《生活大爆炸》都看过么 其中谢耳朵的主要研究就是弦论。啥是弦论 今天来科普一下弦论,没准今后看谢耳朵的时候还能多发现笑点呢。
弦论属于理论物理的一个分支。有一个基本观点就是认为自然界中基本的单元不是刚才说的这些点状粒子,而是很小很小的“弦”。这些“弦”通过不同的振动模式和运动产生了不同的基本粒子。从小到粒子,大到恒星星系,都是由这些“弦”组成的。
弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。弦论最初是维内奇诺(Gabriele Veneziano)在1968年提出雏形。他想描述原子核内部的强作用力,翻出来了两百年前的欧拉公式,发现这个可以拿来用。后来由兰纳德(Leonard Susskind)发展出弦理论。
这个兰纳德和《生活大爆炸》里的兰纳德同名不同姓,不要搞混。
理论物理通常是“民科”重灾区,因为瞎说就好反正别人看不懂。但是理论真正被证实是需要严谨的实验来实现的,不能拿来用的话,那说不说都没啥意义。
现代科学是严谨的体系,火药是我们发明的,但我们缺少刨根问底严谨的探索精神。我们古代可以用类似天之经也,地之义也这样的解释,也可以用阴阳五行一下子盖掉了未知的客观规律,这就满足了,没有探索的欲望了。
所以近代科学被西方打脸,各方面没有跟上世界脚步,当原子弹响起来,咱们才发现已经赶不上了。几十年前的小朋友的理想都是去当科学家。但是现在,大部分人还是欠缺科学精神。弦论是现代理论物理的前沿,中国在起步阶段完全没赶上世界水平。
不说那么多了,反正现在不怎么提基本粒子这个概念了。如果弦论最终被证实,那么爱因斯坦可以睡得更安稳了,大统一梦想终于有望实现了。
首先从标准模型可以看出基本粒子有12种费米子:包括3种中微子,3种轻子,6种夸克。
4种传播相互作用的规范粒子:传播电磁相互作用的光子,弱相互作用的W和Z粒子,强相互作用的胶子。还有1种破缺对称性的希格斯。
但是还有一种应该存在的引力子,没有位置。
所以标准模型还不是全部基本存在的模型,它只是我们目前时空所能容纳的
从物质空间存在的形式我们可以推测其它基本粒子的存在。
而独立的基本物质应该是包含存在的视界里的。也就是每个视界里都有基本量子。
而标准模型里的基本粒子只包括正空间和负空间的基本粒子。并且对负空间(视界)没有交代,使得一下基本粒子的性质无法说明。
所以全部的基本粒子应该还包括其它和我们隔离的基本粒子。既正负i视界里的基本粒子。所以全部基本粒子的总数应该是标准模型的两倍。
当然其中有些基本粒子是公用的不用重复计算。
基本粒子目前一共有61种,如果算上引力子的话,就是62种,不过目前没有发现,刚刚发现引力波不是,所以呢,还是61种。
基本粒子要说历史的话,就太长了,这里只说常识。
以前一直认为基本粒子有质子、电子、中子和光子,期间汤姆孙、卢瑟福都立下了汗马功劳,后来发现不是这么回事,质子和中子还可以再分,考虑到力的传递,还有传递力的基本粒子。
基本粒子分为两大类,一类是费米子,一类是玻色子。可以从自旋上分,半自旋的是费米子,整数自旋的是玻色子,可以简单地说费米子管构成,玻色子管传递,所有费米子都符合泡利不相容定律,现在可以想见泡利有多伟大了吧。
泡利表示我不是针对谁,在座的都是垃圾。
费米子又分为夸克和轻子,都符合狄拉克费米统计。
先说夸克,又叫重子,因为他们重。
夸克分为六种,分别是上(up)、下(down)、璨(charm)、奇(strange)、顶(top)、底(bottom),这就是夸克的味,看来物理学家们都是吃货啊。
有了味还不行,不是都讲究色香味俱全吗,有了味还得有色,要不怎么吃啊,所以每种味又分为三种色,分别是红色(r)、绿色(g)、蓝色(b)。
现在有几种了,3×6=18种,再算上反夸克,就翻倍,就是18×2=36种。
质子就是两个上夸克和一个下夸克构成。
下面该轻子了,轻子有电子、τ子和μ子,还有和他们对应的中微子,这就六种了,再算上反轻子,那就是6×2=12种了。
正电子是狄拉克预测的,中微子是费米预测的,还记得泡利吗 本来他可以提出的,可是他太牛了,根本就不注意这些小问题。
这些都属于费米子,下面说玻色子,玻色子都符合爱因斯坦玻色分布,哪里也离不了爱神啊。
玻色子还可以继续分,先说胶子吧
胶子分为8种,主要是传递夸克间的强相互作用。为什么叫胶子呢,因为他们象胶水一样,把夸克粘结在一起,胶子具有颜色,由一个正颜色和一个反颜色组成,颜色不是三种吗 这样算下来,应该有九种啊,为什么只有八种呢,因为单色态的胶子不存在,所以只有八种,太难写了,我就不写了。
光子一种,这就不用说了,都很熟悉,用于传递电磁力。
还记得光电效应吗 还是他说的。
W玻色子和Z玻色子,用于传递弱相互作用力,其中W玻色子分为两种,带有正电和负电,互为反粒子,Z粒子呈中性,只有一种。
希格斯玻色子,就是所谓的上帝粒子,质量就是它赋予的,所以它是上帝粒子。
这话很难说,因为有很多属于臆测,也有很多在争论,甚至连定义都在争论。
我就说说没有争论的部分。
就基本粒子而言,就是电子、质子和中子,世间万物除氢气外都是由这三个基本粒子组成的,它们是基本粒子没有任何争议。
但对于看得见摸不着的光就出现了争议,爱因斯坦到死都坚持认为光是一种粒子,而波尔等人坚持认为光是一种波,并由此创立的量子物理。
不管如何认为光,它是一种物质是都承认的,于是光就成为一种基本粒子,但由于爱因斯坦过于自信,而波尔也在科学面前不肯做一点让步,最终光子没有进入基本粒子序列。在这里补一句,爱因斯坦对光的理解确实是错了,但有一个现象就是爱因斯坦、波尔和电磁学*特斯拉突然宣布退出物理研究,并烧毁的未公开的全部研究资料。原因至今是一个迷。
但是光又是从原子中产生,于是人们自然就认为电子、质子、中子还不是基本粒子,它还能继续分解,于是就把组成这三种物质的粒子取名叫夸克,从上世纪五十年代起就掀起的寻找夸克的热潮,但这股热潮很快就消退了,因为物理学家发现夸克还能分解,于是就开始继续分解,就目前而言,发现能够独立存在的眼下还不能分解的最最基本粒子有六种,其中五种没有质量,只有一种有质量,这六种最最基本粒子组成我们这个世界。
这六种分别是正负电场、磁场和反磁场、引力场(质量)、核力。
其中,人们最遗憾的是引力场没有反引力场,不然以后的飞机飞船用反引力场与地球引力的排斥作用就能上天。
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