中药粘强子
自从牛顿发现万有引力定律以来,随着科学研究的深入,发现这个世界上的一切都受到万有引力、电磁力、强力和弱力四种力的制约。
万有引力和电磁力每天都在和我们接触,更多的表现在宏观方面。比如天体的运动和演化,航天发射,都遵循万有引力定律。根据这个定律,我们可以了解宇宙中天体的运动,让航天器脱离地球引力。电磁力反映在我们日常生活的方方面面。光电、弹性、机械力、摩擦、磁性、阻力、压力、拉力、斥力等等都属于电磁力的范畴。
强弱力更多的表现在微观世界,而且主要在亚原子层面。什么是亚原子?即比原子更小更深的物质,如电子、质子、中子、夸克、中微子等。,而这些亚原子本身又有不同的层次。
强力主要作用在强子层面,质子和中子可以靠得很近,也就是强力在起作用;弱力的作用能级更小,主要作用于电子、夸克层子、中微子等费米子,限制放射性现象,对光子、激发子等玻色子没有影响。
这四种力中,重力和电磁力是长距离力,理论上可以无限远,以光速传播;强作用距离很短,大约在10-15m以内;弱力的距离更短,它们的传播速度在10-17m内小于光速。这四种力中,引力最弱,弱力次之,电磁力最强,最强。它们的强度表示如下:强力10^4N,电磁力10^2N,弱力10-2n,引力10-34n。从中可以看出,电磁力比强力小100倍,弱力比强力小100倍,引力比强力小100万亿倍。可见引力弱,差距太大。
原子核中的质子被力束缚在一起。
强力的全称叫强相互作用力,也叫强核力。正是这种力把原子核中的质子和中子束缚在一起,也把质子和中子中的夸克束缚在一起。
我们知道,在电磁力中,同性相斥,异性相吸。我们这个世界的一切都是由原子组成的,而原子是由原子核和电子组成的,原子核是由带正电荷的质子和不带电荷的中子组成的,所以原子核是带正电荷的。这样,理论上每个原子都有吸引带负电的电子和原子核的倾向。至于为什么它们没有被吸引在一起,而且还有很大的空间,有一种解释是电子的能量和动量使原子在平衡中运动,使原子呈现稳定的中性。现代量子力学的测不准原理不同意这个解释,这里就不展开了。
但原子核中的质子带正电,不反对存在互斥的库仑力。那么是什么力量将他们结合在一起呢?科学研究发现,这种力就是强度,是通过一种叫做胶子的标准粒子场传递的,是强子结合的基本力。现在发现有上百种基本粒子被这种力聚合在一起,人们称这些粒子为强子。
四种力量能统一吗?
从以上四种力量的介绍可以看出,它们的作用和范围不同,强弱也不同。到目前为止,我们这个世界的一切现象和本质都受到这四种力量的制约,可以用它们来解释。但是这四种力都有一套理论和方程,非常复杂。有没有一个理论可以把这四种力统一到一个框架里来解释?如果能实现这种统一,人类对世界的认识将会更简单、更清晰、更深刻。
这就是所谓的大一统理论。近一个世纪以来,科学家们一直希望找到一个统一的理论来解释这个世界。爱因斯坦从20世纪30年代开始研究大统一理论,一直没有突破。爱因斯坦在1955年带着遗憾去世,到了20世纪60年代,研究终于有了进展。
由格拉肖,温伯格和萨拉姆,根据杨振宁?米尔斯规范场理论独立提出了电磁作用和弱电作用统一的思想,建立了弱电统一理论。有了这个理论,他们可以分别解释弱相互作用和电磁相互作用的现象,找到理论中预言的粒子,从而保证了弱电统一理论的成功。由此他们获得了1979诺贝尔物理学奖。
对大一统理论的研究仍在继续。
弱电统一让人们看到了大统一的曙光,科学家开始研究弱电强相互作用的统一。这个研究虽然有了很大的进展,但是还是有争议的,至今没有* * *认识和结论。现在科学界认为最难统一的是引力,因为引力太弱了,在微观粒子层面几乎不起作用,但是比它起作用强得多的电磁力。
后来弦理论给大统一理论带来了希望。这个理论很复杂,需要专门的篇幅来解释,这里就不展开了。总之,在科学家的努力下,我想总有一天四种力量会统一起来,使人类对自然的认识上升到一个新的高度,从而推动人类文明的升级。
就是这样。欢迎参与讨论。感谢阅读。
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