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我们目前已知的最小的粒子是什么?

好奇心和追求新事物始终是历史上一些巨大发现背后的动力。你可能会记得过去的任何发明; 这个想法总是一些信念,迫使我们的科学家每次都要找到创新的东西。如果不是因为牛顿的想法,为什么苹果会掉下来,我们不会知道引力的概念。这个问题自古以来一直是一个很大的研究课题。我们知道,重要事物的童年定义是任何有质量数量的事物。所以有没有想过物质是由什么组成的?什么形成了质量和数量?

原子发现背后的历史

物质是由原子组成的。原子构成了物质的基础约翰道尔顿。原子最早是由英国化学家在19世纪早期发现的,他进行了一系列的不同气体的实验。原子的直径被为50纳米。原子一直被认为是最小的已知事物。直到1897年,JJ 汤普森提出电子的发现,他因此获得诺贝尔奖。

电子和质子

电子是半径为2.81794×10 ^ -15米的带负电的亚原子粒子。一个原子被发现是电中性的,由于已经证明电子具有负电荷,这使得我们的科学家们思考了原子中带正电荷的粒子的可能性。1917年欧内斯特 卢瑟福发现了质子。

质子是带正电荷的亚原子粒子,其电荷与氢原子核上的电荷相等。质子和电子上的电荷是相等相反的,质子比电子重1837倍。同时,不仅仅只发现了质子。卢瑟福预测,原子核中存在一些中性粒子,原子的质量是原子中质子质量的两倍以上。由于质子仅占原子质量的一半起,而电子的质量可以忽略不计,所以必须有一些中性亚原子粒子以弥补剩余的原子质量。

中子

这最终导致英国物理学家詹姆斯查德威克在1932年发现了中子。中子是质量最大的中性亚原子粒子。即使在发现中子后,我们所知道的最小的粒子也是电子。你知道原子核的半径大约是原子半径的万分之一!

夸克

你听说过夸克吗?夸克是原子中的基本粒子,它们结合形成称为强子的复合粒子。质子和中子是我们所知道的最稳定的强子夸克有自己的属性,如颜色电荷,质量,旋转和电荷,有六种类型,即上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克,顶夸克和底夸克,所有这些类型总是出现在成对的夸克和反夸克中。夸克带有+2 / 3或-1 / 3的电荷。在我们的童年时代,我们被告知质子和中子各由三个夸克组成。但是如果是这样,他们怎么能有不同的电荷。

那么,就像他们有三个夸克的净余额。夸克中的质子是由一对不同的夸克和三个夸克组成的,其中两个夸克携带+2/3电荷,一个夸克携带-1/3电荷。夸克由被称为胶子的粒子携带的强力结合在一起。因此,有数百万夸克和数百万胶子光速移动。

质子由两个夸克组成,一个是向下的夸克,另一个是调节力量的胶子将它们“捆绑”在一起。

夸克和胶子无法观察到是因为没有一种仪器具有如此高的分辨率来识别如此小的物体。现在我们知道物质是由电子,质子和中子组成的原子组成的,而这些原子又是由夸克和胶子构成的。问题仍然存在吗?各种夸克,胶子、电子是基本粒子。

直到现在我们知道

演示从物质到夸克的较小元素

基本粒子

过去的理论和发现让我们对物质结构有了很好的认识。我们知道宇宙中的一切都是由被称为基本元素基本粒子的微小颗粒组成,它们受自然界存在的四种基本力量支配,即强力,弱力,电磁力和地心引力。这个粒子物理学的标准模型描述了粒子和除了引力之外的基本力之间的关系。该理论已经成功预测了各种各样的现象。基本粒子的标准模型自20世纪70年代中期以来一直在发展。它在第四栏中有三代物理量规玻色子。它最近在2012年增加了希格斯玻色子

根据粒子物理学,基本粒子是那些没有子结构的粒子,因此它们不是由其他粒子组成的。那么这是否意味着他们没有尺寸?也许!也许它们的尺寸非常小,零维度。但是,随着我们走近它们,这就造成了无限的力量问题。

来自维基共享资源的Cush的基本粒子标准模型

弦理论

弦理论给出了解决这个问题的方法,弦理论认为粒子由空间中的一维弦组成,其中弦的一些部分更接近,并且当粒子接近时一些离更远,从而解决无限力的问题。理论上,这些弦是普朗克长度,是整个宇宙中最小的可测量长度。普朗克长度的值为1.6 x10 ^ -35米。弦理论的框架解释了原子核,黑洞和宇宙物理学中的许多问题。顺便说一下,我们很快就找不到这些粒子了(这些粒子单独存在的时间非常短)。也许在不久的将来,我们将能够以肉眼看到它们。

结论

量子力学物理学的一个重要分支,它向我们解释了原子和亚原子水平的物质和能量的性质。它向我们解释说,光可以以粒子和波的形式存在。量子物理领域的研究将很快展现宇宙的秘密。我们日复一日地拿出一些新发明,让我们更接近我们生活的宇宙。

由于这些伟大的发明,今天的现代科学已经发展到了它可以解释从一个夸克一样小到数百万光年远的天体那样大的水平。到目前为止,我们所知道的最小的存在粒子是夸克和电子,但你可能永远不知道未来。总之,我们可能会发现更小的东西,毕竟这是过去一直发生的事情; 从谷物到原子,直到我们发现质子,中子和电子。到那时,他们被发现是基本的,一直到我们发现质子和中子是由夸克组成的。所以你必须记住,科学永远不会停止。

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