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科普贴: 上帝粒子是什么,上帝粒子的作用是什么?

作者:佚名 2017-11-17 11:06:16 來源:环球军迷网

一、上帝粒子是什么?

上帝粒子(God particle)是希格斯玻色子(Higgs boson)的另一种说法,是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子。它是标准模型中最后一种未被发现的粒子。物理学家希格斯提出了希格斯机制。在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。它是标准模型中最后一种未被发现的粒子。它的作用是可以帮助人们解释其它粒子的质量等问题。那么要怎么理解上帝粒子是什么,它的作用又是什么呢?

要理解“上帝粒子”,不妨回忆一下牛顿发现万有引力定律的故事。尽管研究人员已经证明,苹果并没有砸中牛顿脑袋,但是牛顿却看见了一个苹果掉了下来。牛顿思考的是,为什么苹果会垂直地掉到地上?一定是有什么在拉它,比如是地球的引力在拉它。而地球拉苹果说明苹果是有质量的。而是什么赋予这种力量的存在呢,很可能就是上帝粒子。

注:①玻色子解释:玻色子是一种“次原子粒子”(subatomic particle),即比原子还小的粒子。在微观世界,有一类粒子称为玻色子,如光子、粒子、氢原子等它们具有整数自旋(0,1,……),它们的能量状态只能取不连续的量子态,但允许多个玻色子占有同一种状态。玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。玻色子不遵守泡利不相容原理,在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚。

②在粒子物理学里,标准模型(英语:Standard Model, SM)是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它隶属量子场论的范畴,并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止,几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有理论,主要是因为它并没有描述到引力。

二、上帝粒子的作用及意义 1、物体的质量从何而来?

那么,物体的质量“上帝粒子”的存在意味着,科学家解释世界的一种假说将有可能得到证实。

从何而来?在牛顿故去后的400年,英国爱丁堡大学物理学家希格斯猜想:有一种粒子赋予其他粒子质量。他于1964年提出,在137亿年前的大爆炸中,希格斯粒子使物质得到质量,万有引力则将质量变成重量,使恒星和行星都得以诞生,最终孕育生命。如此,也解释了为何苹果会掉到地上。

“上帝粒子”只不过是科学家用以解释世界的一种理论或假说。过去,科学家已经指出,支配物质运动的不仅仅有我们日常生活中能够感受到的重力和电磁力,还有我们日常生活中无法感受的“强力”和“弱力”。

20世纪60年代,物理学家们构造出了一个标准模型来解释世界,标准模型主要描述了强力、弱力及电磁力这三种基本力以及所有基本粒子的构成机制。标准模型预言有61个基本粒子,其中有60个都已经得到了实验数据的支持与验证,现在人们也已听到最后的一个基本粒子——希格斯粒子的脚步声。

如果发现或找到了这种粒子,那就意味着质量是物质与希格斯粒子的相互作用的结果。但是,即便科学家找到了“上帝粒子”也并不意味着世界获得圆满解释。因为科学家说,组成我们生活的世界是由物质和暗物质构成的,而标准模型只能解释4%的宇宙,占宇宙质量96%的暗物质仍然得不到解释。

当然,如果现在科学家听到的“脚步声”并非上帝粒子的声音,那么,解释世界就可能会有另外的假说,而且这样的假说也未必不能解释世界。例如,在太空,苹果是不会掉下的,只是在空间飘浮。这或许与希格斯粒子无关。宇宙和我们生存的世界一直存在,只是科学家们现在尚无法圆满解释这个世界而已。

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