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  • 1 # 使用者4117680568371

    題主的問題問的非常好,而且也有非常好的物理直覺。事實上,確實和題主想的一樣,力是由某種粒子作為媒介傳遞的,當然,是有可能看得見的,因為光子就是傳遞粒子之一。

    在牛頓力學中,力和運動的關係由牛頓第二定律描述:

    ,

    當然了,還有一個等價的但是更一般的式子,

    物體之間的力其實可以更一般的說做是動量的傳遞。舉一個簡單的例子:兩個人面對面站在光滑的冰面上,相互推對方,結果兩人都會往後退,這個過程可以看做兩人有一個排斥力;但是如果兩個人有一定距離,其中一個人A朝對方B扔出一個球,A會後退,而B接到球后也會後退。在這個過程中,此二人並沒有直接的接觸,但是卻出現了一個排斥力,而扔出去的球就是傳遞動量的粒子。

    自然界中我們已經發現有四種相互作用(力),分別是電磁相互作用、弱相互作用、強相互作用以及引力。對於前三者可以用Yang-Mills的規範理論統一描述,而其中電磁相互作用和弱相互作用在這個框架下可以被統一起來。下面一一介紹:

    電磁相互作用,其傳遞粒子就是我們所熟知的光子,或者說電磁波。其中電場和磁場均屬於電磁波的一部分。光子的靜質量為零,傳播距離無限遠,因此我們能看得見,這也是我們唯一能感受到的傳遞力的媒介粒子。弱相互作用,其傳遞粒子一共有三種,分別叫做 、 玻色子。這三種粒子本來也是零質量的,但是由於Higgs粒子的存在,使得這三種粒子都帶有質量,因此其傳播距離非常有限。強相互作用,其傳遞粒子一共有八種,叫做膠子。膠子是無質量的,但是強相互作用的性質決定了膠子在低能下不能單獨存在,而實際上,膠子有自相互作用,使得膠子可以抱團形成有質量的膠球(光子沒有直接的自相互作用,無法抱團形成光球),我們也感受不到膠子。引力,對應的我們可以認為傳遞引力的媒介粒子——引力子,雖然這個概念被提出很長時間,但是到目前為止並沒有在實驗上觀測到引力子,因此引力子是否存在還有爭議。

    關於這些粒子可以參考這個回答:

    基本粒子為什麼是 62 種?其依據是什麼?

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