超弦论对夸克的构建
作者:陈学宏
完成日期:2024年10月24日星期四
序言:
这一节我想用静态弦力公式来解析夸克的基本构成,这是种合理的理论物理推理的猜想模型,是一种讨论性的物理框架,是能量弦能形成物质跨出的第一步,是能量世界通往物质世界模型的偿试性论述,意义重大!同时本文中临界弦长和宇宙速度上限是两项重要的物理常量,具有开放性,可以进行深入讨论。
夸克是人类猜想出来的一种最基本的粒子模型,也被称为毛粒子,自夸克之上人类仍然弄不清物质的状态,也从没人提出构建模型,因此理论推导缺失方向,同时在现有的所有理论物理也从未涉足四大基本力形成的原因,全部是对物理现象的描述,这也是理论物理缺陷的重要一环。因为是我们伟大领袖毛主席在和美国物理学家谢尔登·格拉肖和史蒂文·温伯格讨论物质的构成时,毛主席当场认为应该有比中子,质子更小的构造粒子,后来被大量实验验证确实存有六种,加上反物质的6种,共计12种毛粒子,物理学家们果断命名为毛粒子,以纪念毛主席深远的哲学思索,传为物理学界的佳话,
一:夸克的存在是通过以下多种间接方式证明的:
1. 强子的特性研究:
- 重子结构分析:重子是由三个夸克组成的粒子,比如质子和中子。通过对质子和中子的各种性质,如质量、电荷、自旋等的研究和测量,可以推断出它们内部存在更基本的组成成分,即夸克。例如,质子的电荷为 +1,自旋为1/2,这些特性可以通过夸克的性质和相互作用来解释。科学家们发现质子和中子内部存在点状结构,这与夸克的存在相符合。
- 介子的性质研究:介子是由正反夸克对组成的粒子。介子的存在以及它们的各种性质,如质量、衰变方式等,也为夸克的存在提供了证据。不同类型的介子具有不同的夸克组成,其性质的差异可以通过夸克模型来很好地解释。
2. 高能物理实验中的粒子对撞:
- 对撞产物分析:在高能粒子对撞机中,如欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC),将高速运动的粒子相互碰撞,产生大量的新粒子。通过对这些对撞产物的分析,可以发现一些符合夸克理论预测的现象和粒子。例如,在对撞过程中会产生一些具有特定质量、电荷和自旋等性质的粒子,这些粒子的产生和衰变过程与夸克的存在及相互作用密切相关。
- 夸克喷注现象:当高能粒子碰撞产生夸克时,夸克会通过强相互作用发射胶子,胶子又会转化为其他的夸克和反夸克,形成一股类似“喷流”的现象,这被称为夸克喷注。夸克喷注的特征和分布符合量子色动力学(QCD)的理论预测,为夸克的存在提供了有力的证据。
3. 理论计算与预测的验证:
- 量子色动力学的成功:量子色动力学是描述夸克之间强相互作用的理论。该理论对夸克的行为、相互作用以及强子的形成等方面做出了一系列的预测。许多实验结果与量子色动力学的预测相符合,这间接支持了夸克的存在。例如,理论预测的夸克之间的强耦合作用、夸克的禁闭现象等,都在一定程度上得到了实验的验证。
- 超级计算机模拟:利用超级计算机进行复杂的数值模拟,可以计算夸克之间的相互作用以及由夸克组成的强子的性质。这些模拟结果与实验观测到的现象相符合,进一步支持了夸克理论。
4. 引力波研究:有研究认为,两颗中子星相撞时产生的引力波可能包含证据,证明一种之前从未见过的由夸克构成的物质类型的存在。当中子星合并时,它们的粒子会受到强烈撞击,以至于夸克可能会离开它们的中子约束,形成夸克物质,而这种物质的存在会对引力波的产生和传播产生影响。
夸克是构成物质的基本单元,具有分数电荷、质量和自旋等固有属性。以下是6种夸克的结构特点:
1. 上夸克(u):
- 电荷属性:带有+2/3的基本电荷(以电子电荷|e|为单位)。
- 质量:质量相对较轻,大约在1.7 MeV/c² 至 3.3 MeV/c²之间(MeV/c²是粒子物理学中常用的质量单位)。
- 自旋:自旋为1/2,这是基本粒子的基本性质之一,是内禀运动量子数的简称。
- 颜色属性:夸克具有“色荷”这一内禀性质,上夸克有“蓝”“红”“绿”三种颜色。
2. 下夸克(d):
- 电荷属性:具有 -1/3的基本电荷。
- 质量:质量比上夸克稍重,在4.1 MeV/c² 至 5.8 MeV/c²之间。
- 自旋:自旋也是1/2。
- 颜色属性:同样具有“蓝”“红”“绿”三种颜色。
3. 奇夸克(s):
- 电荷属性:电荷为 -1/3的基本电荷。
- 质量:质量约为101 MeV/c² ± 29 MeV/c²。
- 自旋:自旋为1/2。
- 颜色属性:有“蓝”“红”“绿”三种颜色。奇夸克是在宇宙射线的奇异粒子中被发现的,这也是其名称的由来。
4. 粲夸克(c):
- 电荷属性:带有+2/3的基本电荷。
- 质量:质量比较重,约为1270 MeV/c² +70 MeV/c² −90 MeV/c²。
- 自旋:自旋是1/2。
- 颜色属性:具备“蓝”“红”“绿”三种颜色。其命名主要是来自美妙的对称性。
5. 底夸克(b):
- 电荷属性:电荷为 -1/3的基本电荷。
- 质量:质量约为4190 MeV/c² +180 MeV/c² −60 MeV/c²,是较重的夸克之一。
- 自旋:自旋为1/2。
- 颜色属性:有“蓝”“红”“绿”三种颜色。
6. 顶夸克(t):
- 电荷属性:带有+2/3的基本电荷。
- 质量:质量非常重,约为172000 MeV/c² ± 900 MeV/c² ± 1300 MeV/c²,是目前已知质量最大的夸克。
- 自旋:自旋为1/2。
- 颜色属性:具有“蓝”“红”“绿”三种颜色。
夸克不能直接被观测到,也不能被分离出来,只能在强子或夸克-胶子等离子体中找到,这种现象叫作“夸克禁闭”。夸克之间会通过交换胶子的方式发生强相互作用,胶子是微观粒子之间色相互作用的媒介粒子。
在分析之前,回顾下弦力公式所产生的三种弦:引力弦,中性弦,斥力弦通过组合能否符合夸克的电荷属性,质量属性,自旋属性,颜色属性。首先得明白这四种属性概念的定义。
二:夸克的四种属性定义及解释如下:
1. 电荷:
- 定义:电荷是夸克的基本属性之一,是一种描述粒子与电磁场相互作用能力的物理量。
- 解释:夸克具有分数电荷,这是其独特之处。上夸克(u)、粲夸克(c)和顶夸克(t)又称为“上型夸克”,具有+2/3的电子电量;下夸克(d)、奇异夸克(s)和底夸克(b)又称为“下型夸克”,则具有-2/3 的电子电量。夸克的电荷属性决定了它们在电磁相互作用中的行为,例如会与带有相反电荷的粒子相互吸引,与带有相同电荷的粒子相互排斥。
2. 质量:
- 定义:质量是衡量物质所含物质多少的物理量,对于微观粒子来说,质量反映了粒子的能量以及与其他粒子相互作用的强度。
- 解释:夸克的质量分为“当前夸克质量”(也称为“裸”夸克的质量)和“组份夸克质量”。当前夸克质量是指夸克本身的质量,而组份夸克质量是指当前夸克质量加上其周围胶子粒子场的质量。比如,一个质子的质量约为 938 MeV/c²,其中三个价夸克的质量大概只有 11 MeV/c²,其余大部分质量都可以归咎于胶子强相互作用产生的束缚能。顶夸克有着很大的质量,约跟一个金原子核一样重(~173 GeV/c²)。
3. 自旋:
- 定义:自旋是基本粒子的内禀属性,是粒子的一种内在角动量,类似于宏观物体的自转,但并不完全相同。
- 解释:夸克的自旋都是 1/2 ,属于费米子。自旋的方向只有两个,与选定的方向平行或反平行,平行时取正,反平行时取负。在复合系统中,多个具有自旋的粒子组成时,系统的自旋是所有粒子的自旋与角动量的耦合。例如,质子由两个上夸克和一个下夸克组成,质子的自旋就是三个夸克的自旋的某种组合。
4. 色荷(颜色):
- 定义:色荷是夸克特有的一种内禀性质,与日常生活中的颜色概念不同,只是借用颜色的名称来进行区分。
- 解释:每种“味”的夸克有“蓝”、“红”和“绿”三种颜色,反夸克与夸克颜色相反,即反红、反蓝和反绿。夸克之间通过交换胶子的方式发生强相互作用,胶子是传递强相互作用的媒介粒子,不同颜色的夸克靠胶子结合在一起。色荷的概念是为了描述夸克之间的强相互作用而引入的量子数。
三:弦力公式
p=e(l - L),e=mc²。
p为能量弦表现出的力,l为实际弦长,L为临界弦长,e为弦能量,当l>L,能量弦表现为引力,当Ⅰ<L时表现为斥力,注意此处的p是一种最基础的力,不等效宏观层面理解的四种力,但是弦的特殊属性和这四种力具相关性,L也是有待确认的一个数值,需将全部黑洞视界之内的质量除以整个宇宙质量得出的值,目前人类尚无法做到,这是个静态的弦力公式,如果描述弦力的动态力场属性,需引入波函数,微积分,幂函数等模糊数学公式,l,L,m,c都可以用波函数来代替,本文旨在分析理论物理的框架,在演进的计算上需数学家们的努力,本文不作深入探讨。
另外,本文所提及的弦在结构上和传统物理学M超弦论中所描述的弦有本质的区别,在经典弦论中弦分为两种,一种开环,具A,B两个端点,一种是闭环,是个环状,本文认为弦是长线性的,没有开弦闭弦的说法,要说有这两种形态的弦也是特殊环境和特殊时期短暂地出现,很快会被长线性接管,这也为宇宙的微波背景,宇宙的镜象泡利不相容,能量涌动宇称不守恒提供了物质理论基础。
同时M弦论中的空间十一维和N层三维的膜的结构有背于几何学中空间一点只可能有三条彼此垂直的直线的定论,这完全是为了迎合广义相对论和量子力学而人为创造出来的物质定义,被本弦论抛弃。
需要说明的是,在理解本弦力理论时,c(速度)是不受任何限制的,为零至无限,否则又会陷入光速坍塌,会在广义相对论的思维中自我矛盾,陷入物质速度双重屏蔽,在本弦力论中将会详细解释能量传递速度和传递介质的相关性,介质的物质属性决定了能量传递速度的快慢,每种介质对速度都有极限限定,例如水波,声波,光波。所以在本弦力论体系中光速是微观粒子层面的能量传递,除能量大小,介质不同外,光速之于水波,声波类的传递速度并无本质的区别,也无特别的含义,超出光速将进入另一种介质领域,这才符合哲学上关于对立统一的思想,不仅物质可以细分下去,能量传递的速度依然,回过头来再用弦论去解释广义相对论时会更加容易理解和合理,例如弯曲空间产生引力,质量和速度的不同改变时间,都有详细合理的解释,这里不再深入,在弦力论这篇主旨文章将进行详细的剖析。
m会无限趋近于零,但绝不可能等于零,这和光子质量静态为零,光子速度恒定又是巅覆性的不一致的认识。
引力弦,斥力弦,中性弦在宇宙中的特性:
引力弦:是一种长程力,可以贯穿整个宇宙,因此在宇宙宏观层面仍然能观察到引力玄的宏观结构:
宇宙弦(引自宇宙弦这一物理概念是1981 年由维伦金(Vilenkin)等人提出来的。亚历山大·维伦金(Alexander Vilenkin)是美国人。),左右着宇宙在宏观的生长发育,比喻星系星云的演化,宇宙空洞等等。
斥力弦:是一种微观结构中发挥作用的弦力,在物质坍缩后表现出的超强排斥力,是奇点,黑洞,超新星爆发的原动力,在这些特殊的天体中,物质已完全崩溃,分子,原子,中子,质子,电子,夸克结构不覆存在,形成纯能量形态的弦,而斥力弦在不断增加的压力下生成,成为推动宇宙一切的力量,一点点质量的斥力弦即具有毁灭一切的力量,和物质的量比相关性是1.66×10⁻³⁴的比例,可见反物质武器一旦被掌握,瞬间能中和掉整个太阳系甚至是银河系,这是可怕的宇宙力量。
中性弦:是不表现力的一种弦,在频率,振幅,角动量上体现质量,他和前两种弦充满整个宇宙空间,是一种重要的宇宙载体,在能量激发和衰减下能形成引力弦和斥力弦,也是重要的能量转换媒介。
四:四种属性之于能量弦属性的关联
1:电荷属性形成机制
1. 基于弦力组合的电荷形成假设
- 假设引力弦和斥力弦的某种组合方式能够产生电荷。可以把引力弦看作是带有一种“正性”的因素,斥力弦看作是带有一种“负性”的因素。当在一个微观结构(比如夸克)中,引力弦和斥力弦的数量或比例不同时,就会产生不同的电荷状态。
- 例如,对于一个上型夸克(如带有 +2/3电荷的上夸克),可以设想其内部的引力弦占比较大,而斥力弦占比较小。这种比例关系使得夸克整体表现出正电荷的特性。具体来说,引力弦的某种“正性”作用在经过中性弦的调节(因为中性弦可能会影响弦之间的相互作用强度和范围)后,在宏观上体现为正电荷。
- 相反,对于下型夸克(如带有 -1/3电荷的下夸克),可能斥力弦的占比相对较大,引力弦占比相对较小。斥力弦的“负性”作用在中性弦的缓冲和调节下,使夸克表现出负电荷的特性。
2. 弦的相互作用与电荷形成
- 考虑弦之间的相互作用强度和范围对电荷形成的影响。引力弦是长程力,它可以在相对较大的范围内产生一种吸引的趋势。斥力弦是短程力,在近距离发挥作用。在夸克内部,当引力弦和斥力弦相互作用时,它们的平衡状态决定了电荷的性质。
- 比如,当两个夸克靠近时,如果它们内部的引力弦和斥力弦的相互作用能够使得它们之间产生吸引或排斥的力,这就和电荷的同性相斥、异性相吸现象相对应。对于同性电荷的夸克,它们内部较多的同类型弦(如都是引力弦占优的上型夸克)在靠近时,由于斥力弦的短程排斥作用(因为两个夸克内部的斥力弦在近距离相互作用)和引力弦在长程的不匹配(不能产生吸引作用),导致它们相互排斥。
- 对于异性电荷的夸克,一个引力弦占优的夸克和一个斥力弦占优的夸克靠近时,引力弦和斥力弦之间可以产生一种互补的相互作用。引力弦的长程吸引作用和斥力弦在适当距离下被中性弦调节后的相互作用,使得两个夸克表现出相互吸引的现象,就像正负电荷相互吸引一样。
3. 中性弦在电荷形成中的关键作用
- 中性弦作为一种特殊的弦,它可能在电荷形成过程中起到调节和稳定的作用。它可以调节引力弦和斥力弦之间的相互作用强度和范围。
- 例如,在夸克内部,中性弦可以像一个“中间人”,使得引力弦和斥力弦之间的相互作用不是简单的对抗,而是在一定的平衡状态下形成电荷。中性弦可能通过改变自身的状态(如振动频率、能量等)来影响引力弦和斥力弦的相互作用,从而影响电荷的大小和性质。同时,中性弦如果能够成为胶子,那么它在夸克之间的交换过程也会对电荷的分布和相互作用产生影响,就像在量子色动力学中胶子对夸克色荷的影响一样,间接影响电荷的表现形式。
2:夸克质量属性的形成机制
1. 能量弦的质量与能量特性
- 能量弦高速运动且本身质量可能极小,主要体现能量特性是很合理的推测。在这种微观的弦理论模型中,可以假设弦的质量属性在初始状态下不那么显著,而能量是其主要的表现形式。
2. 自旋、振幅和频率与能量的关系
- 能量主要来自自旋和振幅(振动频率和幅度)是非常符合物理直觉的。从量子力学角度看,自旋本身就与能量相关联。例如,有自旋的粒子在磁场中会产生塞曼效应,其能量会随着自旋状态以及外磁场的变化而改变。
- 对于弦的振动,振动的频率和幅度越大,根据经典的振动能量公式(如 E=1/2KA² ,这里的 A是振幅, K是与系统有关的常数)和弦理论中振动模式与能量的关系,能量也就越高。所以,通过自旋和振动的特性来描述能量弦的能量是一个很有前景的思路,这或许能为进一步理解能量弦如何聚集能量并在形成粒子后产生质量等属性提供基础。
综上所述,我们可以把弦的频率振幅自旋的能量理解为物质的质量,这在能量弦这种纯能量的物状再自洽不过,也是质量形成的根本原因。
3:夸克自旋属性的形成
1. 从弦的振动角度关联自旋
- 可以设想夸克自旋与能量弦的振动模式有关。理论中,三种弦(引力弦、斥力弦、中性弦)都存在于微观结构中。对于夸克的自旋为1/2 这一特性,可以假设是由弦的某种特定振动模式所导致的。
- 比如,引力弦的振动可能会产生一种角动量,因为它是长程力弦,其振动在空间中的传播方式可能会围绕一个中心轴产生一种类似于旋转的效果。当这种振动模式在微观结构(夸克)中稳定下来时,就表现为夸克的自旋。而中性弦作为调节者,它可以影响引力弦和斥力弦的振动频率和幅度。如果把自旋看作是一种内禀的角动量,那么中性弦可以通过调节弦的振动,使得夸克内部的弦振动产生出符合自旋为1/2 的角动量。
- 斥力弦虽然是短程力弦,但在夸克内部与引力弦相互作用的过程中,也会参与到这种振动模式的形成中。例如,斥力弦的存在可能会改变引力弦振动的对称性,使得振动产生的角动量具有特定的方向(自旋方向只有两个,与选定的方向平行或反平行)。
2. 弦的相互作用与自旋耦合
- 在复合系统中,多个夸克组成的系统自旋是所有粒子自旋与角动量的耦合。从弦的角度看,当考虑多个夸克之间的相互作用时,不同夸克内部的弦(引力弦、斥力弦、中性弦)也会相互作用。
- 假设一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成。每个夸克内部的弦都有自己的振动模式产生自旋。当这些夸克靠近组成质子时,它们内部的弦会通过交换能量(是通过中性弦作为媒介)来调整各自的振动模式,从而实现自旋的耦合。例如,一个夸克内部的引力弦振动产生的角动量可能会通过中性弦与另一个夸克内部的斥力弦振动产生的角动量相互作用,最终形成质子整体的自旋。
3. 自旋与弦力的动态平衡
- 自旋是基本粒子的内禀属性,在弦理论框架下,可以认为是弦力达到一种动态平衡的结果。引力弦的长程吸引作用、斥力弦的短程排斥作用以及中性弦的调节作用,这三种力在微观层面上不断相互作用。
- 当这种相互作用达到一种稳定状态时,弦的振动模式和相互作用产生的角动量就表现为夸克的自旋。而且,由于弦力的动态特性(比如受到外界能量干扰或者夸克之间相互靠近等情况),自旋的方向也可能会发生改变,但仍然会保持在两种可能的状态(平行或反平行),这类似于在外部磁场等因素影响下,粒子自旋方向的改变。
4:夸克色荷的形成机制
1. 从弦的相互作用角度联系色荷
- 假设不同的弦组合和相互作用状态对应不同的色荷。可以把色荷看作是三种弦在夸克内部特定组合和相互作用模式的一种“标记”。例如,引力弦、斥力弦和中性弦的某种比例和相互作用方式可能决定了夸克呈现“红”色荷。
- 对于每种“味”的夸克有“蓝”、“红”和“绿”三种颜色的情况,可以设想是由于三种弦在夸克内部的能量分布、振动模式或者相互作用强度的不同组合导致的。比如,当引力弦在夸克内部的能量占比较高,且与中性弦和斥力弦的相互作用呈现一种特定模式时,夸克表现为“红”色荷;而当斥力弦的能量占比相对较高,在中性弦的调节下与引力弦形成另一种相互作用状态时,夸克可能表现为“蓝”色荷。
2. 利用弦的交换过程解释色荷相互作用
- 在夸克之间通过交换胶子发生强相互作用的过程中,可以将胶子与中性弦联系起来。中性弦作为能量转换媒介,其交换过程可能类似于胶子的交换。
- 当两个不同色荷的夸克相互作用时,它们内部的弦(特别是中性弦)通过交换来改变彼此的弦组合和相互作用状态。例如,一个“红”色荷夸克和一个“蓝”色荷夸克靠近时,它们之间的中性弦相互交换,使得双方的弦组合和相互作用模式发生变化,这类似于色荷在强相互作用中的变化过程。这种弦的交换和相互作用的变化可以用来解释为什么不同色荷的夸克会相互吸引并通过胶子结合在一起。
3. 从宇宙弦宏观类比到色荷微观特性
- 考虑到引力弦在宇宙宏观层面有一定的作用(如影响星系星云的演化等),可以类比到微观层面色荷与弦的关系。就像宇宙中的宏观结构是由各种引力相互作用等因素形成的,微观层面的夸克色荷可能是由三种弦在微观尺度下的复杂相互作用形成的。
- 而且,反夸克与夸克颜色相反(反红、反蓝和反绿),可以假设在反夸克中,三种弦的相互作用模式与夸克中正好相反。例如,夸克中引力弦起主导作用呈现某种色荷,在对应的反夸克中斥力弦在相同的位置(相对其他弦)起主导作用,从而呈现相反的色荷。这种对比也可以帮助理解色荷的微观本质与弦的相互作用之间的联系。
五:物质地基的建立
三种能量弦构筑了人类能理解的最微观的粒子夸克的地基即将成型,以上几点将能量弦的特性和夸克的四种属性进行了较详细的关联说明,主要是电荷与质量的关联,夸克自旋和色荷更多的是一种识别,对于能量弦来说,夸克的这两种识别性和能量弦的属性识别具有天然的一致性,我们可以较轻作一些技术性的探讨,着重在于电荷的形成和物质质量的形成,一旦这两种关联合理自洽预示着超弦理论的成熟即将到来,框架建立之后,该是伟大的数学家们开始登上物理学的历史舞台,数学将给予超弦论更加丰满,迷人,哲思般的身体,人类的理论物理学终于走上神坛的最后一级台阶,我认为这级台阶只有数学家才能抬得上去。
六:反物质
反物质和正物质的结构正好相反,电子是中性弦携引力弦及少量斥力弦表现出正电子的特性,这时会发现电子更象一个逃跑的夸克,这和带负电的电子有些许差别,这和夸克禁闭和色禁闭原理相背,但考虑到黑洞奇点这种极端环境,这种猜想也不无道理,质子是带负电荷的反夸克组成的集合,中子也是由反夸克组成集合,物理宏观属性与正物质正好相反,这种物质非常难以形成,仅在黑洞,奇点等特殊条件下存在,是质量守恒,宇宙镜象泡利不相容,宇称不守恒理论的哲学思考。
七:强相互作用与弱相作用
文章写到此处,这两种核内作用力的形成相对容易描述和解释。
强相互作用力:当夸克内部或外部能量激发或衰减时,引力斥的转移或散失,将使得中性弦受能量的影响生成新的引力弦,重新取代原来的引力弦,重新构建新的夸克内部力的平衡,这也是夸克可以颜色转移而不能消失的根本原因,被称为夸克禁闭或色禁闭的原因,强核力来自于引力弦中性弦的转换的作用。
弱相互作用:对于一个相对中性的中子或中微子,由于内部弦力的平衡,很难表现出任何力,仅质量能表现出引力,然而在微距内相当微弱,几平为零,这也是中微子可能超越光速,在外力的轰击下,会改变部分中性弦的性质,往引力弦转化,会表现出微弱的弦力,欧洲粒子对撞机撞出了希格玛波色子等诸多粒子,这种力的发现揭开了宇宙中占绝大部分位置的中性物质,为超弦论的理解找到了一条幽径,从而对暗物质暗能量的组成提供诸多猜想,也为黑洞,奇点的构造提供了想像的空间。
注引:
1:“毛粒子”(maons)是美国物理学家谢尔登·格拉肖在1977年提议的一种粒子命名法。谢尔登·格拉肖和史蒂文·温伯格曾多次访问中国,受到毛泽东接见,双方就基本粒子还能不能继续分割进行过讨论。格拉肖当时的立场倾向于基本粒子不能再分割,而毛泽东则认为在对立统一的哲学下物质是无限可分的,质子、中子、电子和更小的物质都应该可以继续细分。后来更小的物质确实被发现,中方科学界称为层子,美方科学界称为夸克。
毛主席逝世后不久,在1977年的第七届夏威夷粒子物理学年会上,格拉肖提议将构成物质的所有这些假设的组成部分命名为“毛粒子”,以悼念毛泽东并致敬其哲学想法。不过,这只是一种提议,在物理学界并没有被广泛接受成为正式的科学命名,但“毛粒子”这一说法被一些人所知晓。
2. 夸克禁闭(色禁闭):这一概念是在对强相互作用的研究过程中逐渐形成的认知,相关理论的发展是众多物理学家共同努力的结果。默里·盖尔曼等物理学家在对强子结构的研究中对夸克禁闭现象的理论发展有重要贡献,但很难明确说是某一个人在某一个具体年份单独提出,它是随着对强相互作用研究的不断深入在一定时期内逐渐被广泛认可的概念。
3. 宇宙弦:是1981 年由亚历山大·维伦金等人提出。
4. 强核力和弱核力:
- 强核力:其概念是在对原子核内质子和中子等粒子的相互作用研究中逐渐形成的,也是众多物理学家的研究成果,难以归结到某一个人在特定年份提出。不过,在对强核力的研究过程中,像海森堡等物理学家的贡献较为突出。
- 弱核力:费米在 20 世纪 30 年代提出了弱相互作用的理论,对弱核力的研究起到了重要的推动作用。
5. 反物质:保罗·狄拉克在 1928 年预言了反物质的存在,1932 年卡尔·安德森发现了正电子,证实了反物质的存在。
6. 标准模型:20 世纪 60 年代到 70 年代,众多物理学家共同努力建立了粒子物理的标准模型。
7. 量子色动力学:主要是由盖尔曼等物理学家提出相关理论框架,具体的发展也是众多研究者不断完善的结果,在 20 世纪 70 年代逐渐成为强相互作用的重要理论。
8. 弦理论:加布里叶·韦尼基亚诺于 1968 年首次提出弦理论。
9. 泡利不相容原理
- 提出者:沃尔夫冈·泡利。
- 提出时间:1925年。
- 内容:泡利不相容原理指出在一个原子中,不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数(主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数)。这就像给原子中的电子安排座位,每个“座位”(量子态)只能坐一个电子,它很好地解释了原子中电子的排布规律等诸多物理现象,是理解原子结构和元素周期表的基础理论之一。
10. 宇称不守恒
- 提出者:李政道和杨振宁。
- 提出时间:1956年。
- 内容:宇称是指物理规律在空间反演(如左右互换)下的对称性。宇称不守恒是指在弱相互作用中,宇称这种对称性会被破坏。例如在某些特定的粒子衰变实验中,发现左右不对称的情况,这一发现改变了人们对物理规律对称性的传统认知,对粒子物理学的发展产生了深远的影响。静态弦力公式用能量弦构建夸克模型尝试 |