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物质的本质是什么?物质是怎么产生的?
物质,粒子,光子物质的本质是什么?物质是怎么产生的?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
我是猫先生,专注你愉快阅读的科普,感谢关注。
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先我要明确的指出,这个问题不是科学的问题,而是一道哲学题。
科学只讨论怎么样,而不去追究为什么,本质之类的,并不是科学的范畴。
但是因为有了杨振宁,科学界几乎可以完美的回答这个问题,同学们惊不惊喜,意不意外?
极简物理学历史
近代科学,以物理学为个中翘楚,所以一部科学史,大半部分都是物理学史。
物理学,从伽利略开宗,到牛顿立派以来,地球上涌现出成千上百的天才们,为这门科学呕过心沥过血。物理学的经典教义从开创之初,就写着三个大字——大统一。经典物理说一千道一万,其实就一个目的:“科学能统治整个宇宙”,堪称终极信仰。但是自从诞生了两朵乌云,这一切都已经飘散如云烟。
在科学的一片废墟之中,量子力学以玻尔的“互补原理”,波恩的概率解释,海森堡的不确定性,三者共同构筑起“哥本哈根解释”核心。携手爱因斯坦的相对论,再一次完成了物理学的再次统一进程。
放眼宏观宇宙,相对论统治着一切;但在微观粒子世界,量子论则是最真实的描述。这就是目前科学界大体的现状。
杨振宁的努力
现代物理发展到今天,我们通常认为宇宙存在四种最基本的力,电磁力、弱力、强力、引力。
高能物理派横空出世,由杨振宁为代表,左手一个宇称不守恒,右手一个杨.米尔斯方程,再来一发合力祭出终极杀招——标准粒子模型。
简单地说说标准模型:费米子是组成物质的粒子,玻色子负责传递各种作用力。费米子有电子、夸克、中微子等,相当于构成物质的原材料;玻色子有负责传递电磁力的光子,负责传递弱核力的W及Z玻色子,负责传递强核力的8种胶子。
这套理论把电磁力、弱力、强力统一到一起,使得“物质的本质是什么”有了一个很接近根本的解释,然后一帮子人拿诺奖拿到手软,大家都很开心。
同时,对于粒子的认识的增加,人类的材料学不断进步,今天信息技术、半导体技术的飞跃发展,无不来源于此。
但是,唯一的缺点就是,这其中没有引力。
宇宙的本质是什么——超弦理论的逆袭
当然,文无第一武无第二,有人一直认为老杨们就是屁。
光是反复的折腾“粒子是什么”并不等于真正了解“物质的本质是什么”!要整到最彻底的,无疑就是搞明白——“宇宙是什么”,那么才能解答题主的终极疑问,这个答案就是——超弦理论。
超弦理论假设,以前我们认为是粒子的夸克和轻子,现在都可以看做"弦"——振动的能弦,它们在11维中摆动。包括我们已知宏观世界的3个维度再加上时间,以及另外7个藏在微观的维度。
这种弦非常微小——小得可以被看成是点粒子,它们才是宇宙一切物质的起源。
顺带一提,超弦理论使科学家能把量子定律和引力定律相对比较融洽地合在一起。
杨振宁的理论,目前在高能粒子对撞机的实验中,已经得到了强大的论证。
可惜,而超弦理论,同样需要依赖高能粒子对撞机,但是,对于能级的要求则几乎没有止境,通俗的讲——还得再烧无数的钱,才有可能证明这个猜想。
结语
我知道,再讲下去,就又得涉及到高能粒子对撞机的争论了。我反复强调过自己的立场,在这个问题上,我力挺杨振宁先生,中国应该缓建!
物质的本质的确吸引着无数的人的目光,可是,现在仍不是最合适的窗口期,特别是现阶段的中国国情。我们仍旧有其他工作需准备,不要将科技的资金,孤注一掷的搞形象工程。
我是猫先生,专注你愉快阅读的科普,感谢关注。
回答于 2019-09-11 08:43:50
物质的本质就是变化,它是相生的,你不要说物质相克又是怎么演变,等下回分解
回答于 2019-09-11 08:43:50
物质是怎么产生的?
关于“物质如何产生”,其实我们可以先对“物质”进行拆解,物质说白了就是构成物质的粒子的集合。这句话的意思是,如果你可以把物质无限进行切分,那你就可以得到一堆粒子,这些粒子有个共同的特点,那就是不可以再分。
可能很多人脑海里想到的是原子,实际上,原子是可以再分的,因为原子是电子和原子核构成的。电子不可再分,但原子核还能再分成质子和中子。至于质子和中子,其实也还是可以再分的,也就是夸克。
上世纪,科学家利用粒子加速器,不停地让粒子进行对撞实验,结果得到100多种粒子,当时科学家们也蒙圈了,这么多粒子到底如何做分类呢?毕竟,分类的前提是搞清楚这些粒子都是干嘛的?
其次,还有一个问题,就是物质不应该仅仅是一团粒子,应该还得有东西把它们聚合起来,否则也无法构成物质。后来,经过一群顶级物理学家的努力,基于量子力学和狭义相对论,终于弄出了粒子物理标准模型。在这套理论中,科学家把粒子分成了两大类,费米子和玻色子。其中费米子就是构成物质的最小单位。而玻色子其实就是把费米子聚合在一起的粒子。费米子当中就包括了夸克,电子,μ子,τ子,中微子等。
而玻色子其实传递四大作用力当中的3种,分别是传递强相互作用的胶子和介子、传递弱相互作用的W玻色子和Z玻色子、传递电磁相互作用的光子(这里的光子和我们常说的光子是有区别的。),还存在一种叫做希格斯玻色子的粒子,它赋予其他粒子质量。
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