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  • 1 # 東方哲學思維

    這是一個哲學難題,即世界是原本存在,還是在不斷髮展中產生?

    人擇意識,人類感測能力的侷限才是阻礙人類認知的最大瓶 // @Charles72140390: 這是一個哲學難題,即世界是原本存在,還是在不斷髮展中產生?

    只有 科學十哲學 才能徹底解決,粒子只不過是空間裡我們能感知的最小運動形式,有出於無,只不過是從一種我們不能感知的物質形式轉換為能感知的物質形式,真正的無中生有是不存在的

    暗物質暗能量和可見物質之間有著密切聯絡,才是一個完整的宇宙!

    從現有科學知識推之,廣義的宇宙是一直""自然""存在的,而且是不滅的!我們身處高層,無法看清底層的奧秘,這才是人類認知的困難!

  • 2 # 物理思維

    小石頭子質量為m,在重力勢場中運動,重力加速度為g,忽略小石子本身的轉動,忽略空氣的阻力,這個問題很容易求解,我們把小石子看成質點,以一定初始速度丟擲,沿著重力的方向,質點做一維的加速運動,平行於地面的方向,質點做勻速直線運動。

    小石子其實是有大小的,小石子由分子、原子構成。原子由原子核和電子構成。在現有的物理學理論中,電子是基本粒子,沒法再往下分了。原子核還可以繼續分,原子核由質子、中子構成。質子、中子由夸克構成。(再補充一句:光是由光子構成的)

    我們現在只討論電子,電子為什麼是粒子呢?因為湯姆遜做了個實驗,在這個實驗裡電子像小石子一樣被擲出,電子所處的環境是個平行板電容器,電子是帶電的,電子在平行板電容器之間會被靜電力拽著偏轉,然後我們還可以在平行板電容器的兩側加磁場,運動的電子也會被洛倫茲力偏轉。

    透過湯姆遜實驗,我們可以測量出電子的荷質比(電荷與質量的比值):e/m。透過密立根油滴實驗,又可推測出電荷的基本單位e,這樣我們就能求出原子中電子的電荷e,和質量m。

    那麼電子有大小嗎?在我們的日常經驗裡,我們很難設想無窮大的質量密度ρ,但如果假設電子有大小的話,會導致一些概念上的困難(比如你隨便假設一個電子的電荷密度分佈,可以估算電子在赤道方向上的線速度,我們發現這個線速度超過光速)。相反,假設電子是個點,反而會避免這些困難。

    最簡單的原子是氫原子,氫原子由一個電子和一個質子構成。質子很重,所以我們只需要研究電子的運動即可,如果電子像小石頭子一樣符合牛頓力學的話,電子應該圍繞質子轉圈,但由於電子本身是帶電的,電子現在做的就是加速運動,加速運動的電子會向外輻射電磁波,電子的能量因此會很快損失掉,最終落在質子上面,此時氫原子就不存在了。

    這說明經典力學對電子不再適用了,科學家後來發展出量子力學來描述電子的運動。在發展量子力學的過程中,科學家還發現電子具有自旋角動量s,電子的自旋角動量是1/2。但電子為什麼有自旋,這個問題還有待回答。

    假設電子運動的很快,我們還必須考慮狹義相對論。狄拉克找到了描述電子運動的符合狹義相對論的量子力學方程。這個方程在形式上仍可寫為Hψ=Eψ,但實際上是個矩陣的方程,求出來有兩個本徵值,一個大於0,一個小於0。每個本徵值各對應兩個本徵函式,總共四個。這四個本徵函式分別描述自旋向上的電子,自旋向下的電子,自旋向上的正電子和自旋向下的正電子。這樣狄拉克就解釋了電子自旋,並預言了正電子。

    假設我們把狄拉克方程中的波函式ψ看作是一個場,這個場是復的,我們倒推出場的拉格朗日量L,然後對這個場ψ量子化,這就是量子場論。在量子場論中,電子和正電子作為場的激發,可以產生,也可以湮滅。正電子是電子的反粒子,具有相同的質量和相反的電荷。

    在粒子物理中,我們用量子場論來研究粒子,基於對稱性及其他一些物理學的考慮,我們首先寫出拉格朗日量,然後再對它做量子化。粒子物理的前沿是標準模型,下圖是標準模型的拉格朗日量。

    根據標準模型,我們有以下基本粒子。

    這些基本粒子都被發現了,最後一個被發現的是希格斯玻色子(上帝粒子),最下面一行綠色的粒子是中微子,中微子的質量很小,同時不帶電,有人推測中微子的反粒子就是它自己,屬於馬約拉納費米子(華人科學家張首晟稱其為天使粒子)。

    不過粒子物理中的馬約拉納費米子還沒有被發現,最近新聞報道中被發現的是凝聚態物理中的準粒子。準粒子不是基本粒子,它是很多很多基本粒子一起在特定條件下演生出的有規則的集體行為,這個行為具有粒子的某些特徵,如具有特定能量和動量等。我們有時也管它們叫粒子,但嚴格說應該叫準粒子或元激發。

  • 3 # 宇啟猛開2017

    我在這裡向大家自薦一下我對”粒子”的理解,看看合理不?

    粒子有大有小,不同環境裡存在各種粒子,一個環境也可能是一個粒子,一個粒子中又包函多個小粒子,因此要對”粒子”進行規範定義。從廣義上講,粒子具有廣義性,可稱”廣義粒子”。提出了”廣義粒子”,我們就對粒子的理解清晰了。下面我對”廣義粒子”定義一下:在某個環境裡或某個貫性系裡,能夠自由相對運動的獨立質量體,稱這一環境裡的”粒子”。比如地球大氣裡存在的粒子有氧氣分子、粉塵粒子等,每個人也可稱粒子,分開的物體也可稱粒子。更大環境裡的地球、行星、太陽太陽系,還有更小環境裡的原子、原子核、夸克、光子(光子是虛粒子,也可稱為粒子)等,都是各自環境裡的粒子,所以我們在提到粒子時,應加上”廣義”兩字並分類,這樣在頭腦裡就很容易出現粒子的圖畫。說到這裡,我們對粒子的理解是不是更清晰、更簡單了?

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