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我们无法直接观测到夸克,就说明夸克是最小的粒子一说有待验证

导读:本文摘自独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》。旨在帮助大家了解物理宇宙科普知识。

初中我们学过:原子是由原子核和核外电子构成的。而原子核又是中子和质子构成的。

那么中子和质子是最小粒子吗?显然不是。因为中子是由两个下夸克和一个上夸克构成的;质子则是由两个上夸克和一个下夸克构成的。

上面所述的内容是当今物理界最新的研究。所以来排列这些构成物质的方式。从大到小是这样的:分子,原子,质子,中子,电子,光子,胶子,夸克。我想大家需要更直观的图片,来了解一下粒子的构成。看看下文,会帮助你认识粒子的构成。

夸克(英语:quark)是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元。夸克互相结合,形成一种复合粒子,叫强子,强子中最稳定的是质子和中子,它们是构成原子核的单元。

由于一种叫“夸克禁闭”的现象,夸克不能够直接被观测到,或是被分离出来;只能够在强子里面找到夸克。因为这个原因,人类对夸克的所知大都是来自对强子的观测。

所有的中子都是由三个夸克组成的,反中子则是由三个相应的反夸克组成的,比如质子,中子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。

在强子中决定量子数的夸克叫“价夸克”;除了这些夸克,任何强子都可以含有无限量的虚(或“海”)夸克、反夸克,及不影响其量子数的胶子。

强子分两种:带三个价夸克的重子,及带一个价夸克和一个反价夸克的介子。最常见的重子是质子和中子,它们是构成原子核的基础材料。我们已经知道有很多不同的强子。它们的不同点在于其所含的夸克,及这些内含物所赋予的性质。

电子属于轻子

质子,中子,内部有夸克组成。夸克quark是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元。夸克互相结合,形成一种复合粒子,叫强子,强子中最稳定的是质子和中子比如中子,有2个上夸克,1个下夸克组成

夸克(Quark)之间传递强相互作用的粒子叫胶子,胶是胶水的胶。

胶子有颜色,两颗夸克交换胶子时,他们的颜色也会同时改变。

在标准模型理论里共61种基本粒子,包含费米子及玻色子。费米子为拥有半奇数的自旋并遵守泡利不相容原理(这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态)的粒子;玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不相容原理。简单来说,费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。关于这方面的内容,我在量子力学科普书籍《见微知著》中有详细的论述,在这本“宏观物理”书中,就不做深入分析,以免一开始,就给大家带来阅读上的困难。

夸克(Quark)之间传递强相互作用的粒子叫胶子。

胶子有颜色,两颗夸克交换胶子时,他们的颜色也会同时改变。这种颜色的人为规定的。

我想你此刻脑中会问自己:“夸克或者光子是最小的物质单位吗?是最基本粒子吗?”

各位,如果你是一个敏感的人的话。在提出这个问题的时候,你应该首先会反问我:“你的排列是根据什么排列的??”

我很高兴的告诉你:“你把我问住了!!” 单单是这样的一个提问,便会牵涉出整个物理学,整个数学学,哲理学,宇宙学等等。可以让任何一个科学家最终哑口无言。

这绝对不是我危言耸听,我们试着看看。假如是以质量大小排列的对吗?我们看看我找到的数据:

中子的质量: 1.674928684 ×10^-27kg

质子的质量:1.672623183 × 10-27 kg

电子的质量:9.1093821545×10^-31kg

光子的质量:9.3454338×10^-36kg

夸克的质量:172,000±900 ±1,300(MeV/c)

灵遁者物理科普宇宙书籍《变化》电子版在灵遁者淘宝有。

我们知道分子是由原子构成的,所以一般情况下一个分子的质量大于一个原子的质量。但是我们也知道有一种分子叫单原子分子。比如说稀有气体(He)、(Ne)、(Ar)、(Kr)、(Xe)

他们是单原子分子,就是直接由一个原子构成的分子。所以在这样的情况下,分子质量=原子质量。 所以分子质量>原子质量的排列是错误的。

这还不是不能根据质量进行的排列的主要原因。更主要的原因是有些粒子有静止质量和运动质量之分。比如光子,爱因斯坦认为它没有静止质量。显然这时候需要讨论运动静止相对运动相对静止,运动速度等等问题。就不是一句两句话可以说的明白的。

而且我们也从来没有在教科书上发现这样的根据质量大小的排列。所以说我的大小排列是“随机”的。同样,按尺寸,按运动方式,按能量去排列,依然会有问题,很复杂。

可是我为什么这样的去排列呢。原因很简单。是根据我们人类大致发现认识“粒子”的先后顺序走的。

后来随着量子力学的发展,科学家根据粒子的自旋,将粒子分为费米子和玻色子两种。这是分类,不是排列。这个我会在我的量子力学科普书籍《见微知著》会详细介绍说明。

我相信很多人和我一样,都在问一个问题:“夸克是最小的粒子吗?”“电子是最小的粒子吗?”“夸克,光子,电子这些我们现在认为是基本粒子的粒子,还可以再被分开吗?”

我们中国有句话叫“其大无外,其小无内。”还有一句话叫:“万变不离其宗。”到底我们该听哪句话?

虽然我们现在发现了光子,夸克,电子等等基本粒子,仿佛再要细分这些基本粒子,看起来有点遥不可及。但是我深信对于电子,光子,夸克这样的粒子的认识,我们才刚刚开始。仅仅是打开了门。 我们的设备,我们的知识积累远远不能征服这些。

举一个例子说明,我们现在知道了,夸克有六种。分别是:它们是。而且我们对于夸克的了解,是通过观测强子得来的,不是直接观测。 强子(Hadron)是一种亚原子粒子,所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子。强子包括重子和介子。按现代的粒子物理学中的标准模型理论而言,强子是由夸克、反夸克和胶子组成的。胶子是量子色动力学中的力子,它将夸克连在一起,强子是这些连接的产物。所以也就是说我们是通过观察胶子来观察夸克的。

对于现在的探测设备,探测技术,我上面已经说了,对于夸克这样的强子,夸克等这样的尺寸,远远不够。所以要想知道夸克能否再分,自然就是纸上谈兵,不可把握的事情了。我相信任何一个科学家都不敢断言的。

但是现在观测和理论显示6种夸克的质量是不同的。 这意味着什么呢?? 意味着某种不同和内在差异

随着深入的研究,我认为夸克可以被再次分解和解刨,发现新的东西。同样光子,电子这样的基本粒子,也会被深入分析,发现新的东西。

如果你问我那么是否存在最最基本的粒子? 我会说:存在的,并且认为不止一种。至少有“正、中、反”的说法。

得出以上推论的原因很简单。首先,不论宇宙是如何诞生的,或者说它本身就存在着,没有诞生这一说法。就物质本身的存在而言,我深信一定是有“根”,所以最最基本的粒子是存在的。 说不止有一种,是从哲学和现在科学前沿观察来说的。

做为中国人,我很自豪的一点,是中国人有一种理论,有一种哲学是任何一种理论无法推翻的。而且这样的智慧思想是几千年前就形成了,并且运用于实际生活中。深刻的影响着我们中国的方方面面,也是因为这样的理论,才形成了中国特有的“性格”。

我所说的就是中国的道文化,中国的关于道的哲学。比如我们经常听到:“道生一,一生二,二生三,三生万物。万物负阴而抱阳,冲气以为和。” 也听到:“一阴一阳谓之道。” 试问这样的理论,谁能说是错误的。

现在我们人类的研究显示正物质,反物质是存在的。比如发现了正电子,反质子,反中子等。 而在中国“”为正,“”为反。从我们日常生活的字里行间便可以看出这一点。

我们经常说:“某人一身阳刚正气。而某人一脸阴险狡诈。” 我们的老子更是直言:“故有无相生,难易相成,长短相形,高下相盈,音声相和,前后相随。恒也。是以圣人处无为之事,行不言之教;万物作而弗始,生而弗有,为而弗恃,功成而不居。夫唯弗居,是以不去。 ”这就是朴素唯物论。而这样的唯物论就是对于宇宙的描述。宇宙也确实如老子所言是:“处无为之事,行不言之教。”这样才得到“恒也”的生存状态。

而阴阳合一,即为“。” 从物理角度来讲原子不显电性是为中,并不代表原子中不带正负电,而是正负电平衡。

阴阳理论在中国不断发展,和完善,显示出它强大生命力,现在看来,是有很深根基的。

但是我们不得不承认,如果把中国或者东方文化和西方文化区别开来的话。我会这样举例子。 东方文化就好比“油画”,可远观,却经不起别人拿着放大镜“近观。” 出现这样的尴尬局面,是因为我们重“理”,而西方文化重“法”,这就是为什么在中国理为先,法为后,甚至理大于法。而西方是法大于理。这就是我上面提到的“中国性格

把这样理论运用于科技和科学,就显示出我们即是高明的,也是有点自欺欺人。因为我们缺少“数据”的支撑。尤其是近100多年的科学理论发展。我们讲究“说的通。”西方讲究“如何证明的通。”

可是当我们也开始讲究“如何证明的通”的时候,我们的优势便可以被放大。因为我们有强大的理论支撑。发展必然也是飞速的。

哲学上,我们常说:“一花一世界。” 我是非常赞同这句话。从我上面给大家分析的,从分子到夸克,我们其实是很难去真实认识一个分子大的物质所包含的内容,所包含的结构,所包含的运动。那是一个足以让你穷尽终身去探索的世界。

我们已经看到了,小小的分子,小小的原子……都如此奇妙复杂,就不难想象我们的宇宙是多么复杂了。但是无论是宇宙,星系,分子,原子,强子,光子,夸克,甚至是弦,所有我们认识和了解的物质性质中,最一致的属性是什么? 这一点对我们至关重要!!

我觉得很明显,这个至关重要的属性是运动。在我们探索宇宙,探索微观世界的时候,我们仅仅抓住这个属性不放,才能不被表象所迷惑。就我本人自己的想象和结合自己所了解的物质世界,我认为探索宇宙的谜题关键也就是运动

摘自独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》此书电子版在灵遁者淘宝有。

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