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揭秘科学家发现的神秘粒子和宇宙简史

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:更疯狂的事还在后面,科学家们还发现,就连小得不能再小的质子和中子,也不是“空”的,里边还有更小更小的粒子,名叫夸克。是的,地球上的物质主要是由夸克构成。夸克作为一种基本粒子导致了我们的存在。反人任何粒子都有会和它相湮灭的反粒子,也可能存在由反粒子构成的反世界、反人。

揭秘科学家发现的神秘粒子和宇宙简史

如果你对世界足够好奇,对活着足够好奇,相信你一定想过这个问题:

宇宙是由什么构成的?

世界是怎么回事?

连你都这么好奇了,学者们自然就更好奇了——科学就是在好奇中诞生的嘛。你瞧瞧,就连古希腊哲学家们也都好奇得不得了。

古希腊哲学家德谟克利特分析,世界上的每一样东西都是由不同的、大量的原子组成的。

在希腊文中,原子的意思是“不可分的”。所以,这位先生的意思就是,如果把物质无限地分割,最后会分割成一粒粒的原子,之后就不能再分割了。

关于德谟克利特的说法,亚里士多德表示反对。

据他分析,即使物质被分割到了最小最小,也还是能够继续分割,而且,永远不可能出现不能再分割的最小颗粒。

他的意思是,物质即使被分割到了原子那么大,也还能分割,分割没有尽头。

这两种说法分外火热,引起了历史性的“大争论”——大师们吵起架来都是一本正经、认认真真的。不过,唇枪舌战虽然激烈,但谁也没吵过谁。

这场里程碑式的“唾沫大战”一直吵到20世纪,才因为众多科学家前仆后继的研究而终结。

20世纪的科学家们显得比古希腊的哲学家们有精神头儿多了,他们疯狂地盯着小小的原子,摩拳擦掌,埋头苦干,意外地发现,原子的确可以被分割,它有核,还有一些围着它转的电子

电子的质量,比最轻的原子的千分之一还要小。

令科学家们癫狂的是,他们又发现,原子核也不是“空”的,里边还有质子、中子。

更疯狂的事还在后面,科学家们还发现,就连小得不能再小的质子和中子,也不是“空”的,里边还有更小更小的粒子,名叫夸克。每个质子、每个中子中,都各有3个夸克。

也许你还想追问:夸克还能再分吗?(www.xing528.com)

对此,一些科学家是这样解释的:

由于原子太小,人类无法用常规办法“看”清一个原子的内部,必须借用波长非常短的光才可以,但就眼下来说,科学界还“捕捉”不到这种光。所以,至于“蜗居”在原子深处的夸克还能不能再分,只能等你长大了再继续研究喽。

色禁闭

由于一种叫“色禁闭”的现象,夸克不能被直接观测到,或被分离出来。夸克比可见光的波长要小得多,它们没有同样意义上的颜色,科学家所说的颜色——红色、绿色、蓝色,只是对夸克一种性质的称呼,就像你班里的同学小红不是红的,小蓝也不是蓝的。

现在,让我们回到最初的问题:世界由什么构成?

相信你已经能够回答了。是的,地球上的物质主要是由夸克构成。夸克作为一种基本粒子导致了我们的存在。

粒子

在我们能观察到的宇宙中,大概有1亿亿亿亿亿(1后面跟80个0)个粒子。量子力学告诉我们,所有的粒子都是波,粒子的能量越高,对应的波的波长越短。

反人

任何粒子都有会和它相湮灭的反粒子,也可能存在由反粒子构成的反世界、反人。

如果你有了奇遇,碰到了反自身,你一定要注意,千万不要和你的“反人”握手,不然的话,你们两个会在一个巨大的闪光中消失。

当你读到这里时,想必你已经知道了:

夸克是在宇宙开初的状态下产生的,在那种时刻,夸克要比反夸克多一点点。这种不相等的数目,使我们人类交了好运,假如数量正好相等的话,夸克和反夸克发生碰撞后,会相互湮灭掉,世界就只剩下一个充满辐射、几乎没有物质的宇宙,也不会有我们得以生存的星系。

在极早期,宇宙大爆炸后,逐渐冷却,由于夸克要比反夸克多,多出来的夸克就留下来,构成了你今天看到的物质,这些物质又构成了你的自身。

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