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基本粒子不会毁灭,所以我们的身体和宇宙同龄、与宇宙同寿?

2024-07-08科学

导语

众所周知,基本粒子作为构成物质的微观粒子,起着举足轻重的作用,它们无所不在,包罗万象。

它们究竟有多小,是否可以说小到点而已?

它们又究竟是不是真的会被摧毁,究竟有没有生命力?

它们会不会在时间的推移下,被不可抗拒的力摧毁而去?

其实,真的让人大跌眼镜的是,这些微不足道得不可思议的粒子,竟然和宇宙一样老,就好像身体里的细胞和器官一样,一样的年迈。

那它们又为何可以存活如此久呢?

那么作为我们的身体和宇宙同龄的基本粒子,为何又能存活如此之久呢?

基本粒子的发现。

1900年,麦克斯·普朗克,以辐射黑体的光谱来解释「紫外灾难」,他的理论在当时引发了轩然大波,但是却得罪了许多当时的大物理学家,他的理论被认为是一个荒谬的想法。

但是几年之后,爱因斯坦,利用普朗克的理论,解释了光电效应,然后又证实了普朗克的理论。

这个说得远了些。

我们知道,人们对于物质的分析,其实也是从相对宏观地角度出发,当时的大科学家们也是在这个基础上的发现。

但是一些天才型的科学家,是不会仅仅满足于这一种分析的,比如爱因斯坦。

他认为宏观的分析很好,但是在细节方面,却无法满足我们对于物质的认识,于是他提出了关于粒子性的假设,并且认为,光也是由粒子组成的。

于是在他的指导下,人们开始研究这个「物质粒子」的问题,这个过程中,对于物质的基本性质,也有很大的突破。

比如在「发现中子」的过程中,德国的玻恩和美国的考普夫,利用实验手段,对于实验数据进行了深入的分析,最终在1913年,发现了中子。

而中子是什么,它在当时是一个未知的物质,有人认为,中子是一种介于质子和电子之间的弱相互作用粒子。

而发现中子,对于探索物质结构,也是一次重要的突破性进展。

在发现中子之后,为此次研究物质结构的探索,又增添了一种手段。

在1927年,英国人汤姆逊,利用阴极射线实验技术,发现了一种新的粒子——中子,这种粒子是处于质子和电子之间,质量远大于电子,而且电荷性质是中子的负电荷,并且是质子的2倍,所以这种粒子被称为中子。

这次的发现在物理学领域引起了轩然大波。

人们对于物质的认识,已经从仅仅是内部结构上的认知,进化到了从宏观角度和细微方面的认知。

经过了多年的探索和研究,对于中子有了深入的了解,认为它可能是构成原子核的基本粒子,而且中子还存在着稳定的原子核结构,这些结论总结起来,就是说原子核是由中子和质子构成的,而电子绕原子核旋转。

由于中子是处于原子核的中心位置,所以对于原子核的结构也起着至关重要的作用。

对于这些理论的确认,是需要一些实验来进行验证的。

然而当时对于这方面的实验技术并不是很成熟,所以这个问题是一个焦头烂额的问题,无数的科学家为了解决这个问题做出了巨大的努力。

直到1932年,英国的查德威克,用一个实验来确认这个问题。

发现反物质粒子。

我们都知道,中子是不稳定的,但是处在原子核内部却是非常的稳定。

但是把中子从原子核中解脱出来,会非常快的衰变,衰变成质子和电子。

查德威克,就是通过观察这种衰变过程,来论证原子核内部包含中子,也是这次实验的成功,才有了积极的推动作用,也奠定了现代物理学的基础。

原来原子核内部还有这么大的「宝藏」,老物理学的理论有了很大的突破,人们对于原子核的认识,从内容到结构,都有了深入的了解。

原子核是由中子和质子构成的,这种构成原子核的粒子,也被认为是构成物质的基本粒子,从此开启了人类对于基本粒子的探索和认知。

人们从原子核内部粒子的构成开始,物质的基本结构也从宏观的粗浅认知,到微观的深入分析。

在1950年,美国人康泽拉克,提出了夸克模型,认为质子和中子都是由两种或三种不同的基本粒子组成的,这些基本粒子被称为夸克粒子,这种粒子是构成亚原子粒子的基本粒子。

但是他的理论在当时是得不到认可的,因为当时人们对于实验技术方面,还是像瞎子摸象,所以在实验验证上,没有很大的突破,所以众难之下,人们只能通过猜测和假设来推测,什么样的结构是符合实验数据的。

但是20世纪60年代,关于这种基本粒子的讨论,又重新升温,这也得益于美国的格陵兰,他是实验物理学家,和康泽拉克有所不同,康泽拉克是从猜测推测,来论证自己的理论。

而格陵兰则是从实验验证的角度,来论证理论的正确与否。

他利用冷却原子核,发现了能量最低的原子核的衰变过程,而且在这个过程中,发现了奇数和偶数的关系,这种发现,让人们对于康泽拉克提出的夸克模型,产生了怀疑。

在人们的不懈探索下,有了新的发现。

就是发现了反物质粒子,这也是宇宙中第二重要的大事件。

这种粒子和物质粒子是一一对应的,但是,很可惜的是,反物质粒子是非常不稳定的,和物质粒子碰撞之后,会产生反应,会产生一个特定的介质,这种介质被称为反物质。

但是反物质会在一瞬间,就会被介质摧毁掉。

所以这种反物质,就好像一个烟幕弹,一闪而过,所以人们对于反物质的探索也非常有限,所以也没有对于反物质有更多的探索和认知。

这种发现也引起了物理学家们的广泛关注,因为从这种发现来看,物质和反物质是一一对应的,这和经典物理学理论是相悖的,所以为此开启了另一扇门,另一个未知世界的大门。

这种发现也为新物理学的产生开启了另一扇门,这种发现也为物理学的探索开启了新的窗口,也是为后来的科学家们开启了探索新世界的大门。

基本粒子的不朽。

宇宙的寿命是有限的,这是没有任何疑问的。

那么基本粒子和原子核又是怎么具有不朽之身呢?

基本粒子是无数的夸克粒子的组成,而夸克粒子之间的结合,是靠一种非常强大的力量来连接的,被称为强相互作用力。

这种力量可以抵抗外界环境,对于这种粒子的结构起到至关重要的作用,所以不会被外界环境击散,所以夸克粒子也是不可分的,也是不会被摧毁的。

而由夸克粒子组成质子和中子,对于它们的结构,也是非常的稳定,所以它们也不会被摧毁。

质子和中子的结合对于原子核的形成也是不可忽视的。

原子核就好像一个小小的原子的太阳,而电子则是围绕原子核运转的众多行星,这种小小的电子和原子核之间,所产生的引力,也是非常巨大的,所以它们也是非常的稳定,不会遭受外界环境的破坏,所以它们也是不会被外界环境摧毁的。

但是在某些特定的环境和条件下,它们会发生原子核分裂的现象。

但是这种现象发生的频率也是非常低的,而且也不会对于原子核造成很大的伤害。

原子核分裂,就是电子和原子核之间的引力不够用,它们就会像引力下的物体一样,分离开来。

基本粒子和宇宙同龄。

基本粒子就好像细胞和器官一样,是我们身体的自然存在,在宏观的角度出发,对于人们的生活和工作也是非常的重要,但是在细微的角度上分析,对于人们的工作和生活,几乎没有多大的影响。

但是它们也是我们身体中非常重要的一部分。

它们和宇宙一样老,但是它们又有着它们自己的独特性,它们会发生一些独特的反应,产生一些独特的现象。

基本粒子和宇宙一样老,但是它们又有着和宇宙完全不同的特性,它们在某些特定情况下会发生反应。

这种小小的基本粒子,正是由于这种特性,才联合成大大的宇宙星系,形成大大小小的行星。

正是由于它们的存在,才使得这个星球变得更加丰富多彩。

正是在这个星球上,有了人类这种生物,也是这种生物产生和存在,就是从人类出发,对于宇宙进行探索,对于基本粒子进行研究,无数的科学家,经过几代人的努力,才开启了新世界的大门。

正是有了这些伟大的基本粒子,才有这一切万物。

结语

基本粒子和宇宙一样老,但是它们具有不朽的精神,它们是万物的起源。

正是有了它们,才有了这个世界的一切。