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基本粒子不會淪陷,所以我們的身體和宇宙同齡、與宇宙同壽?

2024-07-08科學

導語

眾所周知,基本粒子作為構成物質的微觀粒子,起著舉足輕重的作用,它們無所不在,包羅萬象。

它們究竟有多小,是否可以說小到點而已?

它們又究竟是不是真的會被摧毀,究竟有沒有生命力?

它們會不會在時間的推移下,被不可抗拒的力摧毀而去?

其實,真的讓人大跌眼鏡的是,這些微不足道得不可思議的粒子,竟然和宇宙一樣老,就好像身體裏的細胞和器官一樣,一樣的年邁。

那它們又為何可以存活如此久呢?

那麽作為我們的身體和宇宙同齡的基本粒子,為何又能存活如此之久呢?

基本粒子的發現。

1900年,麥克斯·普朗克,以輻射黑體的光譜來解釋「紫外災難」,他的理論在當時引發了軒然大波,但是卻得罪了許多當時的大物理學家,他的理論被認為是一個荒謬的想法。

但是幾年之後,愛因斯坦,利用普朗克的理論,解釋了光電效應,然後又證實了普朗克的理論。

這個說得遠了些。

我們知道,人們對於物質的分析,其實也是從相對宏觀地角度出發,當時的大科學家們也是在這個基礎上的發現。

但是一些天才型的科學家,是不會僅僅滿足於這一種分析的,比如愛因斯坦。

他認為宏觀的分析很好,但是在細節方面,卻無法滿足我們對於物質的認識,於是他提出了關於粒子性的假設,並且認為,光也是由粒子組成的。

於是在他的指導下,人們開始研究這個「物質體子」的問題,這個過程中,對於物質的基本性質,也有很大的突破。

比如在「發現中子」的過程中,德國的玻恩和美國的考普夫,利用實驗手段,對於實驗數據進行了深入的分析,最終在1913年,發現了中子。

而中子是什麽,它在當時是一個未知的物質,有人認為,中子是一種介於質子和電子之間的弱相互作用粒子。

而發現中子,對於探索物質結構,也是一次重要的突破性進展。

在發現中子之後,為此次研究物質結構的探索,又增添了一種手段。

在1927年,英國人湯姆遜,利用陰極射線實驗技術,發現了一種新的粒子——中子,這種粒子是處於質子和電子之間,質素遠大於電子,而且電荷性質是中子的負電荷,並且是質子的2倍,所以這種粒子被稱為中子。

這次的發現在物理學領域引起了軒然大波。

人們對於物質的認識,已經從僅僅是內部結構上的認知,前進演化到了從宏觀角度和細微方面的認知。

經過了多年的探索和研究,對於中子有了深入的了解,認為它可能是構成原子核的基本粒子,而且中子還存在著穩定的原子核結構,這些結論總結起來,就是說原子核是由中子和質子構成的,而電子繞原子核旋轉。

由於中子是處於原子核的中心位置,所以對於原子核的結構也起著至關重要的作用。

對於這些理論的確認,是需要一些實驗來進行驗證的。

然而當時對於這方面的實驗技術並不是很成熟,所以這個問題是一個焦頭爛額的問題,無數的科學家為了解決這個問題做出了巨大的努力。

直到1932年,英國的查德威克,用一個實驗來確認這個問題。

發現反物質體子。

我們都知道,中子是不穩定的,但是處在原子核內部卻是非常的穩定。

但是把中子從原子核中解脫出來,會非常快的衰變,衰變成質子和電子。

查德威克,就是透過觀察這種衰變過程,來論證原子核內部包含中子,也是這次實驗的成功,才有了積極的推動作用,也奠定了現代物理學的基礎。

原來原子核內部還有這麽大的「寶藏」,老物理學的理論有了很大的突破,人們對於原子核的認識,從內容到結構,都有了深入的了解。

原子核是由中子和質子構成的,這種構成原子核的粒子,也被認為是構成物質的基本粒子,從此開啟了人類對於基本粒子的探索和認知。

人們從原子核內部粒子的構成開始,物質的基本結構也從宏觀的粗淺認知,到微觀的深入分析。

在1950年,美國人康澤拉克,提出了誇克模型,認為質子和中子都是由兩種或三種不同的基本粒子組成的,這些基本粒子被稱為誇克粒子,這種粒子是構成亞原子粒子的基本粒子。

但是他的理論在當時是得不到認可的,因為當時人們對於實驗技術方面,還是像瞎子摸象,所以在實驗驗證上,沒有很大的突破,所以眾難之下,人們只能透過猜測和假設來推測,什麽樣的結構是符合實驗數據的。

但是20世紀60年代,關於這種基本粒子的討論,又重新升溫,這也得益於美國的格陵蘭,他是實驗物理學家,和康澤拉克有所不同,康澤拉克是從猜測推測,來論證自己的理論。

而格陵蘭則是從實驗驗證的角度,來論證理論的正確與否。

他利用冷卻原子核,發現了能量最低的原子核的衰變過程,而且在這個過程中,發現了奇數和偶數的關系,這種發現,讓人們對於康澤拉克提出的誇克模型,產生了懷疑。

在人們的不懈探索下,有了新的發現。

就是發現了反物質體子,這也是宇宙中第二重要的大事件。

這種粒子和物質體子是一一對應的,但是,很可惜的是,反物質體子是非常不穩定的,和物質體子碰撞之後,會產生反應,會產生一個特定的介質,這種介質被稱為反物質。

但是反物質會在一瞬間,就會被介質摧毀掉。

所以這種反物質,就好像一個煙幕彈,一閃而過,所以人們對於反物質的探索也非常有限,所以也沒有對於反物質有更多的探索和認知。

這種發現也引起了物理學家們的廣泛關註,因為從這種發現來看,物質和反物質是一一對應的,這和經典物理學理論是相悖的,所以為此開啟了另一扇門,另一個未知世界的大門。

這種發現也為新物理學的產生開啟了另一扇門,這種發現也為物理學的探索開啟了新的視窗,也是為後來的科學家們開啟了探索新世界的大門。

基本粒子的不朽。

宇宙的壽命是有限的,這是沒有任何疑問的。

那麽基本粒子和原子核又是怎麽具有不朽之身呢?

基本粒子是無數的誇克粒子的組成,而誇克粒子之間的結合,是靠一種非常強大的力量來連線的,被稱為強相互作用力。

這種力量可以抵抗外界環境,對於這種粒子的結構起到至關重要的作用,所以不會被外界環境擊散,所以誇克粒子也是不可分的,也是不會被摧毀的。

而由誇克粒子組成質子和中子,對於它們的結構,也是非常的穩定,所以它們也不會被摧毀。

質子和中子的結合對於原子核的形成也是不可忽視的。

原子核就好像一個小小的原子的太陽,而電子則是圍繞原子核運轉的眾多行星,這種小小的電子和原子核之間,所產生的重力,也是非常巨大的,所以它們也是非常的穩定,不會遭受外界環境的破壞,所以它們也是不會被外界環境摧毀的。

但是在某些特定的環境和條件下,它們會發生原子核分裂的現象。

但是這種現象發生的頻率也是非常低的,而且也不會對於原子核造成很大的傷害。

原子核分裂,就是電子和原子核之間的重力不夠用,它們就會像重力下的物體一樣,分離開來。

基本粒子和宇宙同齡。

基本粒子就好像細胞和器官一樣,是我們身體的自然存在,在宏觀的角度出發,對於人們的生活和工作也是非常的重要,但是在細微的角度上分析,對於人們的工作和生活,幾乎沒有多大的影響。

但是它們也是我們身體中非常重要的一部份。

它們和宇宙一樣老,但是它們又有著它們自己的獨特性,它們會發生一些獨特的反應,產生一些獨特的現象。

基本粒子和宇宙一樣老,但是它們又有著和宇宙完全不同的特性,它們在某些特定情況下會發生反應。

這種小小的基本粒子,正是由於這種特性,才聯合成大大的宇宙星系,形成大大小小的行星。

正是由於它們的存在,才使得這個星球變得更加豐富多彩。

正是在這個星球上,有了人類這種生物,也是這種生物產生和存在,就是從人類出發,對於宇宙進行探索,對於基本粒子進行研究,無數的科學家,經過幾代人的努力,才開啟了新世界的大門。

正是有了這些偉大的基本粒子,才有這一切萬物。

結語

基本粒子和宇宙一樣老,但是它們具有不朽的精神,它們是萬物的起源。

正是有了它們,才有了這個世界的一切。