这三种玻色子是传递弱力的媒介粒子。
这里要提一个99%的人都不知道的小知识,学会了可以拿去装逼。
以电磁力为例。
当我们说两个带电粒子通过交换光子,从而完成了相互作用。
请问这个“交换”是如何完成的呢?
是不是a粒子朝着b粒子发射一个【真正的】光子,然后b粒子接收到,就表示完成了。
错!
a和b交换的并不是真正的光子,而是【虚光子】。
前面已经说过虚粒子的性质。
同样,格拉肖等人在提出w玻色子和z玻色子的时候,这两种粒子也是【虚粒子】。
即,仅仅是理论上以数学形式存在,实际并不存在。
然而,神奇的是,在后面的实验中,却在真实的世界中找到了真正存在的w玻色子和z玻色子。
就如虚光子和实光子一样。
是不是很神奇?
那么要如何理解从虚到实的问题?
我是这样理解的。
任何一种粒子都是由场激发的。
如果场在激发出一个粒子的时候,粒子存在的时间太短了,超出了检测范围,那么它就是虚粒子。
而一旦有某种能量持续给这个虚粒子充能,它就来到了真实世界,成为了实粒子。
如何充能呢?
答案就是另外的场!
即另一个场的动荡影响了原本的这个场。
这就是w玻色子和z玻色子最后变成实粒子的原因。
(当然,理论上的过程极其复杂,无法通俗易懂地解释,以上只是我一家之言。)
用玄幻小说的观点解释就是:
“叶天帝以无敌拳光,搅动时光长河,接着,一把捞出只存在于虚幻中的那个人的背影。”
物理学到了尽头,确实挺玄幻的。
好了,这个知识可以拿去装逼了。
w/z玻色子发现之后,研究强力的大佬们又提出了【胶子】的概念。
胶子是传递强力的粒子。(前面说了胶子与介子传递强力的区别哈)
接着,物理学家通过理论和实验,一共找到了8种胶子。
前面说过,因为杨-米尔斯方程中的质量问题。
还存在一种特殊的粒子,为其余所有的粒子提供质量。
它就是大名鼎鼎的【希格斯玻色子】。
到此,所有的玻色子也全部被发现。
分别是:光子(1)、胶子(8)、w玻色子(2)、z玻色子(1)、希格斯玻色子(1)。共13种。
注意的是,作为为其它粒子提供质量的希格斯玻色子,其本身是有质量的粒子。
此外,光子没有质量、胶子没有质量、w和z玻色子却有质量。
所有的玻色子都是不可再分的基本粒子。
至此,物理学家大舒一口气。
“粒子物理的大厦终于建成了!”
这座大厦的名字就叫【标准模型】。
标准模型中包含了48种费米子和13种玻色子,一共61种【基本粒子】。
它长这样:
其中,紫色的六种粒子是六味夸克,下面绿色的六种粒子是六种轻子。
它们都按照一二三代划分。
右边红色一列依次是传递强力的胶子、传递电磁力的光子、传递弱力的w/z粒子。
最后那个黄色的特殊粒子就是希格斯玻色子。
费米子都有各自的反粒子,没有体现在表格内。
可以说,上面这张平平无奇的图表,代表了自物理学诞生以来的最巅峰成就!
以后不管再发现任何新的粒子和现象,都可以用这种表解释。
而且利用标准模型,可以预测很多的现象,最后都通过实验证实了。
这就是它伟大的地方。
但也有部分预测至今没有实现。
比较著名的有“质子衰变”。
绝大多数微观粒子都会发生衰变,但质子为何那么稳定呢?
按照标准模型的预测,质子同样也会发生衰变,但至今也没有观察到过。
因为按照物理学家的预测,质子的半衰期超过了惊人的1.6*10^34年。
这个时间尺度,已经超越了宇宙本身存在的意义。
所以,质子可以看成是永恒存在的!
同样永恒的物质粒子,还有电子。
总之,标准模型的诞生是物理学开天辟地的大事!
它把宇宙中的一切物质和相互作用全都包括其中。
“不对!不对!”
忽然有大佬读者跳了出来,说道:
“引力在哪呢?”
“标准模型中怎么没有引力?”
恭喜你,发现了物理学最大的未解之谜!
“引力和其它三种力在标准模型的框架下不兼容!”
支持标准模型的人认为,表中应该还缺少第62种基本粒子:引力子。
有了它,标准模型就真正圆满了!
后世只要是和引力子相关的突破,绝对都能引起物理学界的超级大地震。
但可惜,目前为止,并没有发现任何引力子存在的证据,哪怕是间接证据也没有。
所以,凡是在营销号上看到什么找到引力子的,都可以心中默念:s。
不过,物理学家还是希望以量子场论的思想框架为核心,把引力纳入其中。
因此出现了量子引力等理论。
反对标准模型的人认为,引力就不可能被纳入标准模型之中,它需要更高层次的理论。
于是,弦理论应运而生。
该理论认为,根本没有什么基本粒子,所有的粒子,都是由一根根弦震动而成。
弦的不同震动方式就诞生了不同类型的粒子。
在这种框架下,引力子就可以和其它基本粒子统一了。
但是,目前为止,该理论没有任何实质性的突破。
因为完全无法从理论上验证。
物理学家连夸克都无法真正【看到】,又怎么去观察比夸克更小的弦呢。
此刻,李奇维看着众人,脑海里闪过波澜壮阔的标准模型发展史。
他要走的路,是第二种,打破标准模型的框架!
在更高的维度上,统一四大基本力和所有粒子,乃至一切时空!
“道生一,一生二,二生三,三生万物!”
“太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦定乾坤!”
(靠!给我写的热血沸腾!)
(本章完)