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终极问题!东西是什么?[含4P]

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    看似简单的问题往往最难回答。“东西”是什么?“事情”为什么会发生?又为什么会“这么”发生?
    让我们一步步尝试看这个问题吧,你是什么做的?你是物质做的,物质是分子做的,分子是原子做的,而原子是“基本粒子”做的。如果说“基本粒子”是最小的存在,那它们又是什么做的呢?

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    要回答这个简单的问题,就要简单来看。把整个宇宙清空,赶走所有物质、反物质、辐射、粒子,等等。看看“什么都没有”是什么吧,“什么都没有”是什么?是所谓的“真空”吗?原子、物质什么的都没有!真的是空的吗?不过,“什么都没有”是万物存在的基础。在某种意义上,“什么都没有”就像是一片浩瀚平静的海洋。虽然在“什么都没有”的时候,水是静止的,但一点波动就能引发壮观的波浪。
    我们的宇宙就像这样。“水面”到处都是,被物理学家们称为“场”。“场”可能令人感觉稀奇古怪,但想想辐射,当所谓的“电磁场”被激发,就会产生一个小小的“波动”,就是我们所说的“光子”。这种粒子带有辐射,让我们看到“光”。不仅光,宇宙中的所有粒子都是这样。每一种粒子都有自己的“场”,按自己的规则运作。比如说,除了“电磁场”以外,宇宙中还充满著“电子场”,其中的“波澜”就是电子。

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    宇宙中总共有十七种不同的粒子,主要分为三类:轻子、夸克和玻色子。轻子包含电子及其近亲:μ介子和τ介子,它们各有一种相关的中微子。然后就是夸克,夸克组成原子核,它们成对或组地绑在一起,形成中子和质子,也就是原子核。一起来说,轻子和夸克就是“物质”的粒子,它们组成你看得见的万物,你所呼吸的空气、温暖你的太阳和令你分心的电脑
    不过“东西”不仅仅是“存在”;它们也会“做事”。从某种哲学意义上来说,“东西”的“性质”与“东西”的“存在”一样重要,这就需要提到玻色子了。夸克和轻子都由“物质场”组成,但玻色子由“力场”组成,“力”就是我们所说的“宇宙法则”。迄今为止,人们已经发现了4种“基本力”:电磁力、万有引力以及强、弱核力。这些力就是“宇宙”游戏的规则手册,它们告诉各种粒子“做”什么事、怎么去“做”。就像象只能打斜行走,无质量粒子以光速前进,正如马可以跳跃棋格,万有引力吸引不同物体,这些基本作用力就是粒子“互动”的规则,指引著大量粒子凝结成我们看到的大千世界。

    f603918fa0ec08fae59b531d5eee3d6d54fbdaf5.jpg 被誉为上帝粒子的希格斯玻色子


    万有引力说的不是“地球绕着太阳转”或者“苹果从树上掉下来”,而是“物质都互相吸引”,从而产生行星和恒星。电磁力造就的也不仅是“磁铁相斥或相吸”或“电流让灯泡亮”,而是支配各种原子键,让原子形成分子。一起来说,粒子和力就像是“存在”的“小小建筑师”玩具。玻色子就像是信使,在物质粒子之间游走,或者说,连结它们,它们告诉物质粒子如何移动。
    每一个粒子都用不同的力来与其他粒子“互动”,比如说,夸克就会使用强核力和电磁力,但电子不会使用强核力,就只会使用电磁力。夸克利用强核力的波色子来吸引和绑定其他夸克,形成质子,质子又与电子交换光子(电磁力玻色子)来互相绑定。结果,夸克被锁在原子核中,电子就在核外靠电磁力组成原子。
    即使宇宙有很多复杂的现象,比如生命、超新星和电脑,虽然令人眼花撩乱,但你只要尽管放大,就会发现它们不过是十七种源自场的粒子,进行着一场只有4条规则的游戏。
    21a4462309f7905259c607840bf3d7ca7acbd5ab.jpg 标准模型


    总的来说,以我们知识的限度,“东西”就是这样,这套理论就是物理学家们所说的“标准模型”(Standard Model of Particle Physics)。你不过是宇宙之洋的小小波澜,由能量激发,以创造宇宙规则的力为向导。不过为什么?力又是什么东西?。探索这些之前,我们还需要厘清多几个“简单的问题”……

    文章首发:怪罗网  微信公众号:guailuo123 欢迎关注

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