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1 # 影片好笑
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2 # 使用者2355630873463
宏觀物體和微觀粒子所適合的物理公式不是統一的,宏觀物體適用牛頓力學,微觀粒子適用量子力學,而大統一論就是這兩者的統一,用一套理論可以解釋這兩種“世界”的理論
宏觀物體和微觀粒子所適合的物理公式不是統一的,宏觀物體適用牛頓力學,微觀粒子適用量子力學,而大統一論就是這兩者的統一,用一套理論可以解釋這兩種“世界”的理論
答案是:自然力的強度隨環境的溫度而變化。所以它們雖然在我們生活的低能世界中大不相同,但在我們所探索的高溫條件下卻會極其緩慢地變化。某些業已提出而頗有希望的理論預言:這3種力在非常高的能量下——超過1015吉電子伏,相應於1028開的溫度——應變得大致相等;該能量遠遠大於任何可以設想的地球上的粒子對撞機所能產生的能量,而與宇宙本身肇始之後約10-35秒所歷經的能量相等。所以,我們也許可以憑藉探索這些“大統一理論”導致的宇宙學後果,來檢驗它們是否具有物理意義。此外,宇宙學家可能還會發現,有關基本粒子行為的這些新預言將能解釋原先尚未闡明的宇宙性質。大統一理論認為力的強度隨溫度的增加而變化,從而解決了今天具有不同強度的力的統一問題。它們必須解決的另一個問題是:不同的力作用在不同型別的基本粒子上。為了全面地統一所有的粒子,它們就必須能相互轉化。這就要求存在質量非常的新的傳遞物,這些重粒子僅在宇宙熱得足以使它們由粒子碰撞而產生時才大量地出現。這類理論預期,幾乎必不可避免地會出現兩類新粒子。第一類我們稱之為X粒子,它似乎是一種神賜之物。人們預期它具有任何已知的物質基本粒子皆不具備的某種性質:它可以將物質轉變為反物質。只有能夠發生這樣的轉化,才有可能存在一組關於基本粒子相互作用的真正統一的定律。這一特徵使這些大統一理論能夠為宇宙中某種奇怪的“一邊倒”現象作出解釋。自然界中的每一種基本粒子都有一種“反粒子”,它們兩者之間的諸多性質(例如電荷)正好都取相反的值,即具有相反的正負號,恰似一塊磁鐵的北極正好與其南極相反一般。雖然粒子物理學的實驗室實驗產生粒子和反粒子時兩者是完全平等的。但當我們觀看宇宙空間或者收集宇宙線時,卻發現只有物質而沒有反物質。宇宙彷彿是由物質而不是反物質佔著主導地位。不過,使事情顯得更加令人費解的是,如果物質不能轉化為反物質的話,那麼宇宙中物質與反物質數量的總體不平衡就永遠不會改觀了。於是,如果今天宇宙中物質佔據主導地位——人們已觀測到了這種不平衡性,那麼為了對此作出解釋,我們就必須對宇宙的開端有所瞭解。面對這一結論,科學家們反躬自問:會不會存在著某個更自然或更對稱的狀態,人們可以想象它是由某種迄今尚未發現的自然原理挑選出來的。唯一“自然的”初始狀態看來就是物質與反物質均等的狀態。但是,如果物質不能轉變為反物質的話,那麼這樣一種狀態就不可能轉變為我們今天所見的“一邊倒”狀態,完美無缺的初始平衡必須被保留下來。這樣,新的大統一理論就要求X粒子來充當救星了。X粒子和它們的反粒子以不同的速率衰變為其他形式的粒子和反粒子。結果,物質與反物質之間完全平衡(相同數目的X粒子和反X粒子)的初始狀態,就可以透過宇宙極早期階段中的這些衰變,而自然轉化為某種“一邊倒”的狀態。