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  • 1 # 量子驛站

    目前公認的最小的粒子是夸克。

    自然界的物質存在多種狀態,比如固態、液態、氣態、等離子態等等。一般性地,我們可以認為,大多數的物質最基本的組成單元是原子,也可以是離子。離子可以看做是失去或者得到若干個電子的原子。

    原子是由原子核和核外電子組成的。原子概念的提出可以追溯到古希臘時期的哲人口中,但近代從科學意義 上提出原子概念的是化學家道爾頓。後來湯姆孫在研究陰極射線管的時候發現了電子,於是他提出了原子的西瓜模型,認為帶負電的電子均勻地分佈在以正電為背景的原子實中。但後來物理學家盧瑟福在研究α粒子的偏轉實驗時發現,射向金箔的α粒子的偏轉角度差異很大,有的直接穿過金箔,有的則以一個很大的 角度反射了回去,於是盧瑟福提出了原子的行星模型,認為正電荷集中分佈在原子中間,電子在周圍繞著原子核運動。

    在發現了原子核和核外電子之後,物理學家又細緻地研究了一下,發現電子是一種比較基本的粒子不可被在分割,而原子核是可以繼續被分割的,原子核由質子和中子組成,質子帶正電而中子不帶電。質子被認為也是物理學家盧瑟福發現的,而中子是物理學家查德威克發現的。

    質子和中子是最小的粒子嗎?不是。1964年,美國物理學家默裡·蓋爾曼和喬治·茨威格各自獨立提出了質子和中子的夸克模型。夸克分為六種,上夸克,下夸克,頂夸克,底夸克,粲夸克,奇異夸克。

  • 2 # 周慶和1178559755

    好吧!我就回答一下你的這個問題。不過,首先說明我的回答可能不會被科學界所接受,原因就在於是完全不同的學說,但卻是絕對真理,也是對真實的物質組合結構的揭示,如果讀者朋友是有緣人,就有理解的可能。

    自從太極(0性態空間)化陰陽,宇宙就分化出陰陽十性體,也就是組合河圖、洛書的十個性體(河圖、洛書是古人從動物身上發現的,反映從宏觀到微觀幾乎所有物質結構組合的圖案,是中華民族最為寶貴的文化遺產,其對未來科學的貢獻價值不可估量)。1、3、5、7、9,為陽性體,2、4、6、8、10為陰性體,這就是宇宙最最原始的質量和能量粒子。

    原始粒子的第一層次組合,形成的是最為穩定牢固的陰陽間五組合,就是八卦組合,即:獨立5陽為乾性體,成為質子核心的陽性凝聚力中心;5-10組合為坤性體,成為中子核心的陰性凝聚力中心;1-6組合為坎性體,成為質量體表現重力的主要成分;9-4組合為離性體,成為表現熱效能量的成分;3-8組合為左右對稱的震或艮性體,成為表現質子正電性的基本粒子;7-2組合為左右對稱的巽或兌性體,就是帶負電的電子對。

    就說這些吧。如果學術界能夠接受我的這個理論,不但宇宙和物質的起源問題得到了最終的圓滿解決,而且,可以應用這些數字組合形成的八卦性體關係,推測各種作用力的產生原因,能夠輕易破解萬有引力的和星球之間的作用力形成原因。困擾目前學術界的所謂暗物質、暗能量等等所有問題都可以迎刃而解。原因就在於這是真實的物質組合結構,所以應用她就會發揮萬能的破解作用。

  • 3 # 易境2

    宇宙最小的粒子可用古人“其小無內,其大無外”的極小概念形象模式

    來表述之。我們暫且稱之為“極子”。與國外的以太概念是一個意思,

    若把宇宙視作為大海來看待,那麼大海中的水的分佈形態也就是

    宇宙極子的存在方式。

    如果從整體印象來論極子的大小,則極子的大小與它連續的運動空間

    距離一般大,也就是說它的實與虛,正與負的空間體積是一樣大的。

    這樣也就自然形成了它在宇宙空間的密合無間的分佈形態方式。

    那麼極子的具體形態是什麼樣子呢?我認為是一個球形與正方體兼顧

    合一的存在模式。這裡可以用一個算式表達出來:設極子的直徑為1

    則得其體積為0.5236球形,0.5236×27=14.1372則得一個方圓統一的

    正方體(此正方體蘊涵無限玄機)。這實際也就是一個宇宙的全息體。

    以上是本人以易經象數思維的方式結合一些科學理論從而悟出宇宙

    基本存在的一些看法,正確與否還望同仁指教!

  • 4 # 張雙南

    回答取決於“小”指的是什麼?是質量、還是體積、還是壽命?

    如上兩個圖所示,宇宙中的所有已知的物質都是由基本粒子組成的,也就是輕子(Leptons,電子、μ子、τ子)、夸克(Quarks,上、下夸克,色、奇異夸克,頂、底夸克)、傳遞“力”的光子、Z玻色子、W玻色子和膠子,以及負責給賦給粒子質量的希格斯粒子。我們熟悉的電子是基本粒子,但是原子核裡面的質子和中子並不是基本粒子,它們是由夸克組成的,靠膠子“粘”住夸克。這個理論模型已經經受了目前為止所有實驗和觀測的檢驗,而且這個模型預言的所有現象都被驗證了,所以被普遍接受為“粒子物理標準模型”。

    所謂“基本粒子”,其基本概念就是沒有內部結構,無法再分。目前所有的實驗結果都和上述粒子是“基本粒子”沒有矛盾,這些粒子可以產生、可以消失(轉換成能量),但是從來沒有被打碎過。

    那麼這些基本粒子哪個體積最小、哪個壽命最短、哪個質量最輕?

    先說大小。由於所有這些粒子都沒有發現有結構,實驗也沒有發現它們的體積(只給出了部分基本粒子的體積的上限,也就是體積不能大於某一個數),所以目前只能說它們一樣大。

    再說壽命。除了光子之外,所有這些粒子都是不穩定的,也就是不能一直獨立存在下去。中微子儘管也可以算是穩定的,但是由於不同型別的中微子之間迴轉換(稱為中微子振盪,已經被實驗證實並且授予了諾貝爾物理學獎),所以原則上還沒有光子穩定。有些基本粒子的壽命非常短,最短的是零,這就是夸克和膠子!既然它們的壽命是零,那麼它們怎麼存在?回答是,它們不能獨立存在,夸克只能被膠子“粘”起來組成別的粒子(如下圖,兩個上夸克和一個下夸克被膠子“粘”在一起組成了穩定的質子,也因為質子是由別的粒子組成的,所以質子不是基本粒子),而看起來這麼奇怪的理論竟然也和目前所有的實驗結果一致,而且做出的所有預言也都得到了實驗的驗證!

    最後說質量。由於粒子運動起來之後,其能量就會增加,也可以認為是質量的增加,這部分質量也被稱為“動質量”。因此我們這裡只比較這些基本粒子之間的“靜止質量”,也就是不運動的時候的質量,或者本徵質量。顧名思義,“輕子”就是質量小的粒子,所以按理應該是最輕的粒子。然而並不是!包括中微子在內的所有輕子都是有質量的,也就是質量不為零,但是傳遞作用“力”的粒子裡面的光子和膠子的質量為零,換句話說,光子和膠子不能靜止,只能時時刻刻以光速運動。由於膠子和夸克一樣也是不能獨立存在的,所以自然界能夠觀察到的獨立存在的最輕(質量最小)的粒子就是光子,其(靜止)質量精確地等於零。

    那麼為什麼“輕子”不是最輕的粒子呢?這就是另外一個故事了,和粒子物理的發展歷史有關,以後有機會再講。

    宣告1:由於太忙,我沒有時間讀我回答後面的評論和發給我的私信,當然也無法回答評論裡面提出的問題和回覆私信。如果您希望我回答您的問題,請在悟空問答提出,然後邀請我回答,我會在方便的時候挑一些問題回答。但是在提問之前請先看看我以前回答過的問題,我不重複回答問題。謝謝!

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  • 5 # 靈遁者國學智慧

    導讀:本文摘自獨立學者物理宇宙科普書籍《變化》第一章節選內容。

    所有的東西都是由物質構成的。那麼物質的最小單位是什麼?組合結構又是咋樣的?這樣的組合結構能有什麼作用?就是我們要了解和探究的。

    我們現在都知道了構成物質的是分子。關於分子很重要的一點是分子是是保持物質化學性質的最小粒子,是能夠獨立存在的。

    分子是由原子構成的,單質分子由相同元素的原子構成,化合物分子由不同元素的原子構成。化學變化的實質就是不同物質的分子中各種原子進行重新結合。

    所以由上面的話,大家可以出原子是化學變化中最小的微粒【從化學角度去看】。但是原子並不是構成物質的最小粒子【從物理角度去看】。原子是由什麼構成的呢?

    初中我們學過:原子是由原子核和核外電子構成的。而原子核又是中子和質子構成的。

    初中我們學過:原子是由原子核和核外電子構成的。而原子核又是中子和質子構成的。

    那麼中子和質子是最小粒子嗎?顯然不是。因為中子是由兩個下夸克和一個上夸克構成的;質子則是由兩個上夸克和一個下夸克構成的。

    上面所述的內容是當今物理界最新的研究。所以來排列這些構成物質的方式。從大到小是這樣的:分子,原子,質子,中子,電子,光子,膠子,夸克。我想大家需要更直觀的圖片,來了解一下粒子的構成。看看下文,會幫助你認識粒子的構成。

    夸克(英語:quark)是一種基本粒子,也是構成物質的基本單元。夸克互相結合,形成一種複合粒子,叫強子,強子中最穩定的是質子和中子,它們是構成原子核的單元。

    由於一種叫“夸克禁閉”的現象,夸克不能夠直接被觀測到,或是被分離出來;只能夠在強子裡面找到夸克。因為這個原因,人類對夸克的所知大都是來自對強子的觀測。

    所有的中子都是由三個夸克組成的,反中子則是由三個相應的反夸克組成的,比如質子,中子。質子由兩個上夸克和一個下夸克組成,中子是由兩個下夸克和一個上夸克組成。

    在強子中決定量子數的夸克叫“價夸克”;除了這些夸克,任何強子都可以含有無限量的虛(或“海”)夸克、反夸克,及不影響其量子數的膠子。

    強子分兩種:帶三個價夸克的重子,及帶一個價夸克和一個反價夸克的介子。最常見的重子是質子和中子,它們是構成原子核的基礎材料。我們已經知道有很多不同的強子。它們的不同點在於其所含的夸克,及這些內含物所賦予的性質。

    電子屬於輕子

    質子,中子,內部有夸克組成。夸克quark是一種基本粒子,也是構成物質的基本單元。夸克互相結合,形成一種複合粒子,叫強子,強子中最穩定的是質子和中子比如中子,有2個上夸克,1個下夸克組成

    夸克(Quark)之間傳遞強相互作用的粒子叫膠子,膠是膠水的膠。

    膠子有顏色,兩顆夸克交換膠子時,他們的顏色也會同時改變。

    在標準模型理論裡共61種基本粒子,包含費米子及玻色子。費米子為擁有半奇數的自旋並遵守泡利不相容原理(這原理指出沒有相同的費米子能佔有同樣的量子態)的粒子;玻色子則擁有整數自旋而並不遵守泡利不相容原理。簡單來說,費米子就是組成物質的粒子而玻色子則負責傳遞各種作用力。關於這方面的內容,我在量子力學科普書籍《見微知著》中有詳細的論述,在這本“宏觀物理”書中,就不做深入分析,以免一開始,就給大家帶來閱讀上的困難。

    夸克(Quark)之間傳遞強相互作用的粒子叫膠子。

    膠子有顏色,兩顆夸克交換膠子時,他們的顏色也會同時改變。這種顏色的人為規定的。

    那麼中子和質子是最小粒子嗎?顯然不是。因為中子是由兩個下夸克和一個上夸克構成的;質子則是由兩個上夸克和一個下夸克構成的。

    上面所述的內容是當今物理界最新的研究。所以來排列這些構成物質的例。從大到小是這樣的:分子,原子,質子,中子,電子,光子,膠子,夸克。

    我想你此刻腦中會問自己:“夸克或者光子是最小的物質單位嗎?是最基本粒子嗎?”

    各位,如果你是一個敏感的人的話。在提出這個問題的時候,你應該首先會反問我:“你的排列是根據什麼排列的??”

    這絕對不是我危言聳聽,我們試著看看。假如是以質量大小排列的對嗎?

    我們看看我找到的資料:

    中子的質量: 1.674928684 ×10^-27kg

    質子的質量:1.672623183 × 10-27 kg

    電子的質量:9.1093821545×10^-31kg

    光子的質量:9.3454338×10^-36kg

    夸克的質量:172,000±900 ±1,300(MeV/c)

    我們知道分子是由原子構成的,所以一般情況下一個分子的質量大於一個原子的質量。但是我們也知道有一種分子叫單原子分子。比如說稀有氣體氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)

    他們是單原子分子,就是直接由一個原子構成的分子。所以在這樣的情況下,分子質量=原子質量。 所以分子質量>原子質量的排列是錯誤的。

    這還不是不能根據質量進行的排列的主要原因。更主要的原因是有些粒子有靜止質量和運動質量之分。比如光子,愛因斯坦認為它沒有靜止質量。

    而且我們也從來沒有在教科書上發現這樣的根據質量大小的排列。所以說我的大小排列是“隨機”的。

    同樣,按尺寸,按運動方式,按能量去排列,依然會有問題,很複雜。

    可是我為什麼這樣的去排列呢。原因很簡單。是根據我們人類大致發現認識“粒子”的先後順序走的。

    後來隨著量子力學的發展,科學家根據粒子的自旋,將粒子分為費米子和玻色子兩種。這是分類,不是排列。這個我會在我的量子力學科普書籍《見微知著》會詳細介紹說明。

    我相信很多人和我一樣,都在問一個問題:“夸克是最小的粒子嗎?”“電子是最小的粒子嗎?”“夸克,光子,電子這些我們現在認為是基本粒子的粒子,還可以再被分開嗎?”

    我們中國有句話叫其“其大無外,其小無內。”還有一句話叫:“萬變不離其宗。”到底我們該聽哪句話?

    雖然我們現在發現了光子,夸克,電子等等基本粒子,彷彿再要細分這些基本粒子,看起來有點遙不可及。但是我深信對於電子,光子,夸克這樣的粒子的認識,我們才剛剛開始。僅僅是打開了門。 我們的裝置,我們的知識積累遠遠不能征服這些。

    舉一個例子說明,我們現在知道了,夸克有六種。分別是:它們是上、下、粲、奇、底及頂。而且我們對於夸克的瞭解,是透過觀測強子得來的,不是直接觀測。

    對於現在的探測裝置,探測技術,我上面已經說了,對於夸克這樣的強子,夸克等這樣的尺寸,遠遠不夠。所以要想知道夸克能否再分,自然就是紙上談兵,不可把握的事情了。我相信任何一個科學家都不敢斷言的。

    但是現在觀測和理論顯示6種夸克的質量是不同的。 這意味著什麼呢?? 意味著某種不同和內在差異。

    隨著深入的研究,我認為夸克可以被再次分解和解刨,發現新的東西。同樣光子,電子這樣的基本粒子,也會被深入分析,發現新的東西。

    摘自獨立學者,科普作家,藝術家靈遁者科普書籍《變化》

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