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标准模型的起点是物质存在
准确的说
它假定物质存在包含六种夸克
三种带电氢子
电子是其中之一
和三种中微子
这些构成物质的基本粒子出现在主方程中
你可以看到它们用希腊字母普萨发音为普萨表示
此外
每个粒子还对应一个反粒子
反物质不仅仅出现在科幻小说中
它是宇宙必不可少的组成部分
二十世纪二十年代末
英国理论物理学家保罗
迪拉克最先意识到引入反物质的必要性
当时他预言了正电子的存在
正电子对应着电子
与电子的质量完全相同
但电荷却相反
我们之前遇到过正电子
两个质子聚合成刀合的过程
就有正电子产生
科学理论若想取得成就
得到人们的认可
那么他必须能够预测一些以前从未见过的事物
这个事物被之后的实验观察确证
就能说明我们取得了对宇宙运行的真实情况
进一步讲
一个理论做出的预测越多
并得到实验的验证
我们对这个理论就越深信不疑
相反
若实验检测不到理论预测的东西
那么这个理论就不可信
必须抛弃
在寻求科学理论的过程中
实验是最终的仲裁者
没任何商量的余地
几年后 卡尔
安德森首次在宇宙射线中直接观测到了正电子
迪拉克迎来了他的辉煌时刻
由于他们的努力
迪拉克被授予了一九三三年的诺贝尔奖
安德森被授予了一九三六年的诺贝尔奖
尽管正电子看起来很神秘
但如今他在世界各地医院中发挥着日常作用
PET扫描仪
正电子发射计算机断层扫描的简称
借助正电子能使医生构建人体的三维图像
当迪拉克思考反物质的概念时
他不可能想到该概念会应用到医学成像中
这再次表明了了解宇宙的内部运作是非常有用的
除了以上例子
还有一个例子被认为是存在的
但现在讨论它有点早
它在主方程的第三行和第四行中
由希腊字符perhei发音为hehe表示
除了这个特殊粒子
所有的夸克
带电氢子和中微子
以及它们对应的反物质粒子都被实验发现了
当然不是用眼看到的
而是用最新的离子探测器
这种探测器类似于高分辨率相机
可以快速拍下基本粒子闪现时的快照
一般物理学家发现基本粒子中的一个
就能获得诺贝尔奖
二零零零年
最后一个基本粒子套子中微子被发现
这个粒子是电子
中微子幽灵一般的兄弟
他们在核聚变中生成
从太阳不断的流出
套子中微子的发现完成了十二个物质粒子拼盘
上夸克和下夸克是最轻的夸克
质子和中子就是由它们构成的
质子由两个上夸克和一个下夸克组成
而中子则由两个下夸克和一个上夸克组成
质子和中子构成原子核
原子核又被相距较远的电子包围
形成原子
我们身边的物质就是由这些原子构成的
因此
上下夸克和电子是常见物质的基本粒子
顺便提一句
这些粒子的名字没有任何科学含义
夸克一词就取自爱尔兰小说家詹姆斯
乔伊斯的芬尼根首灵叶
它由美国物理学家莫里
盖尔曼引入
盖尔曼需要三个名字来解释当时发现的例子
他觉得乔伊斯的这一段话非常合适
冲麦克老人三呼夸克
他一定没从吼叫中得到什么
他拥有的东西肯定都远离着mark
盖尔曼后来写道
事实上
在遇到芬尼根首灵夜语录之前
他脑海中已经有了一个声音来命名盒子
因此他想把这个词读成郭客
但在这首押韵的诗中
夸克显然要比马克和巴克押韵
因此读音有点问题
盖尔曼继续争辩道
这个词的意思可能是一种啤酒的计量单位夸脱
而不是那种海鸥的叫声
因此它要维持原来的发音
也许我们永远不会知道他该怎么读
后来又有三种夸克被发现
其中最后一个夸克顶夸克在一九九五年被发现
这让夸克的出处显得更加不合适
这是对之后物理学家的一个警示
不要在晦涩难懂的文学参考中寻找命名的方法
尽管盖尔曼遇到了命名的困难
但他有关质子和中子是物体更小单元的假设得到了证明
一九六八年
理论做出预测的四年后
人们在加利福尼亚州斯坦福的粒子加速器上发现了夸克的身影
随后
盖尔曼和发现夸克证据的实验人员获得了诺贝尔奖
除了刚才讨论的物质粒子和神秘的poheat之外
我们还需要提一下其他一些粒子
它们是w粒子和z粒子
光子和焦子
我们首先对他们扮演的角色做一两句说明
这些粒子负责其他粒子之间的相互作用
如果这些粒子不存在
那么物体之间不会产生任何相互作用
宇宙也将因此变得沉闷
死寂
令人恐怖
我们说
这些粒子是以承载物质粒子间的相互作用力为己任的
光子在带电粒子如电子和夸克之间传递相互作用力
从一定意义上讲
它是法拉第和麦克斯韦所发现的所有物理的基础
此外
它还构成了可见光
无线电波
红外线和微波
x射线和伽马射线
这样说没错
光子流从灯泡发出
遇到书本页面被反弹
然后流入你的眼睛中
这里
你的眼睛是一个无比精密的光子探测器
按照物理学家的说法
是光子传递电磁相互作用
与无处不在的光子相比
交子在身边就没那么普遍了
但它的作用同样重要
原子核是一个带正电荷的球
回想一下
质子都是带电荷的
而中子不是
它位于原子的中心
在原子核中
由于电磁力
质子相互排斥
就像两个同级磁铁极推到一起所发生的事情一样
他们不想挤在一起
更倾向于相互分离
幸运的是
这并没发生
原子也没有散开
交子因传递将核内质子交合在一起的力而得名
他还负责将质子和中子中的夸克粘合在一起
这个力必须足够强
以克服质子间电磁相互作用引起的排斥力
因此
它被称为强力
你看
在命名方面
我们并没有什么荣耀可言