-
1 # Luthiel
-
2 # 清明的星空
軸子(axion),注意,不是柚子,能不能吃不知道,因為還沒有人“見過”它。
軸子是粒子物理學以及天文學宇宙模型中預言,或者說是假想的一種粒子。軸子是超出現在標準模型之外的一種粒子,所以說軸子可能是基本粒子,當然也可能與基本粒子有區別,因為軸子在理論預言中的很多性質與我們對暗物質設定是相符的,所以軸子也是暗物質的候選者之一。
目前科學家對軸子的性質所知甚少,依據理論預測,其質量大約在10^-6~10^-2eV(電子伏特)之間,沒有顏色(基本粒子中那些紅、綠、藍這些“顏色”都只是一種量子態的代號,不是我們平時看到的顏色)也沒有電荷,自旋為0,所以屬於玻色子。
這裡解釋一下質量為什麼用eV-電子伏特而不用千克這種質量單位來表示,這也很容易理解,因為根據愛因斯坦的質能方程E=mc^2,質量與能量本質是一樣的,質量既是能量,是可以相互轉化的,這在量子力學研究中是很常見的,所以在量子力學中用這種能量單位來表示粒子的質量也是常見用法。比如例一對正反質子質量都是1GeV(十億電子伏特),那麼這一對正反質子湮滅時,其全部質量都轉化成了能量,那麼放出的能量就是2GeV。這樣表示的話要比用千克方便一些。
那麼軸子是不是最輕的粒子呢,只能對比看一下了。
1電子伏特也就是1eV,表示一個電子經過1伏特的電位差加速後所獲得的動能。keV表生千電子伏特,MeV表示百萬電子伏特,1 GeV=1000 MeV。
質子,標準的重子,其能量(質量)為0.938 GeV,
電子,電子能量為511 keV,
至於中微子
而軸子,能量在10^-6~10^-2 eV,
軸子與質子質量相差了11~15個數量級,所以目前看,如果軸子被證明存在並且發現,那麼可以說軸子是宇宙中最輕的粒子。如果還不清楚,可以根據質能方程換算一下,變成熟悉的千克形式。
1 eV/c = 1.783×10^-36kg,1 keV/c = 1.783×10^-33kg,
1 MeV/c = 1.783×10^-20kg,1 GeV/c = 1.783×10^-27kg,自行換算吧。
為什麼要尋找軸子?因為科學家要尋找暗物質,畢竟依據現在的研究,暗物質要比普通物質多得多,但現在對暗物質的尋找還沒有什麼突破性的發現,目前天文學家對暗物質有一個“共識”,認為暗物質的主要成分是不參與電磁相互作用的粒子,這些粒子被統稱為弱相互作用重大質量粒子(Weakly interacting massive particles,簡稱WIMP)。軸子是其中假設的一種粒子。
雖然軸子可能無處不在,但它們實際上更像一個“幽靈”,在宇宙中與其他物質只有極其微弱的相互作用,我們在日常生活中是完全感受不到的,但在宇宙尺度的層面上會產生明顯的作用,比如對宇宙的膨脹與星系的形成都會產生影響。不管怎麼說,目前對軸子的研究和尋找還沒有突破,國外的研究機構也進行了相關的實驗,但還沒有發現任何軸子的痕跡,對於軸子,對於暗物質的研究,這個道路還是很漫長的,不過一旦有了突破性的發現,也許離建立完整的標準物理模型就不遠了。
-
3 # 平常人246089341
是存在的。軸子是最輕的粒子之一,以暗物質形式佔宇宙質量的百分之八十五。軸子無所不在,軸子與電磁之間相互作用。
回覆列表
沒聽說過這個名詞
不過像“光子”這樣的玻色子都是靜止質量0的,所以我不懂你說的那個東西還能怎麼輕。