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第23章上帝粒子

科学大探索

物体的质量来自何方?答案是希格斯玻色子,也被称为上帝粒子!

叶无道上帝粒子是现代物理学中最重要的成就之一,这个难以捉摸的粒子,是理解物质本质和宇宙的关键!

洛云曦1964年,物理学家彼得.希格斯提出了一个遍布整个宇宙的能量场的存在,即现在所说的希格斯场这个场在最小粒子,获得质量的过程中起着至关重要的作用!

叶无道当粒子穿过希格斯场时,它们与之相互作用,从而获得质量,这种相互作用就像游泳者穿过水一样!

洛云曦不同的粒子经历不同程度的阻力,进而获得不同的质量!

叶无道希格斯玻色子主要对应于希格斯场,首次发现于2012年的大型强子对撞机内部,进而验证了希格斯在上世纪60年代的理论,而希格斯玻色子之所以独特,是因为它的质量非常重,大约是质子的133倍,然而尽管希格斯玻色子在基本作用上至关重要,但它却极其难以捉摸,它只存在一瞬间,大约是10的负22次方秒,然后它就会衰变成其他粒子,这种短暂的寿命和不可预测的衰变模式,使研究人员难以充分研究和理解希格斯玻电子的属性!

洛云曦在希格斯玻色子的帮助下,物理学家们还是成功建立了粒子物理学标准模型,把除了引力之外的其他三种作用力:强力,弱力,电磁力统一到了一起,而在这之前标准模型己经发展了数十年了,希格斯玻色子就是这个模型中最后缺失的部分的!

叶无道它的发现引发了新的问题:即观测结果与理论预测之间的差异,这些偏差表眀亚原子世界中可能存在未被发现的方面和力量,可能导致人类对物质和能量的理解发生变革,目前的理论认为如果没有希格斯玻色子和希格斯场,人类所知的宇宙将不复存在,因为原子、分子、元素以及所有形式的物质都依赖于希格斯玻色子赋予的质量!

洛云曦它的衰变过程特别是衰变成w和Z玻色子以及光子是研究的热点领域!

叶无道希格斯玻色子的作用范围除了标准模型之外,还包括探索暗物质和暗能量,cERN的研究人员正在研究像轴子这样的粒子,它们可能是暗物质的组成部分,其他粒子,如中微子和屮子的行为也指向了潜在的全新物理领域!

洛云曦但它其实还预示着一个问题,那就是相对论和量子力学的联合,众所周知,爱因斯坦的相对论认为引力来源于质量扭曲时空,但量子力学却认为引力来源于引力子的交换,并把寻找引力子当成了大一统理论的最后一步,因为现在的标准模型己经整合了四大基本作用力中的三个,只要再纳入引力就相当于完成了爱因斯坦的睌年的梦想,也就是用一套理论去解释所有物理现象,然而目前的情况却是相对论和量子力学在引力方面始终无法很好的合并到一起!

叶无道这意味着在相对论和量子力学上面可能还有更进一步的理论去统一它们!

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