粒子對(duì)撞機(jī) 物質(zhì)或許根本不存在,能量的相互作用構(gòu)成宇宙中的一切存在!
人類是困惑的,強(qiáng)烈的自我意識(shí)不斷把客觀世界的存在指向人類自身。\"物質(zhì)世界究竟是怎樣的構(gòu)成?″;\"我是怎樣的一個(gè)存在?”;\"客觀物質(zhì)與我的關(guān)聯(lián)又是什么?″···類似的疑問(wèn)不停地摧促著人類科學(xué)進(jìn)展的腳步。
如果給你一架全能的深空望遠(yuǎn)鏡去探知浩瀚宇宙中的一切存在,你會(huì)發(fā)現(xiàn)宏觀世界是如此的無(wú)邊無(wú)垠以至于渺小無(wú)比的人類無(wú)法企及;如果給你一臺(tái)超分辨率的顯微鏡去窺視物質(zhì)粒子的結(jié)構(gòu),你會(huì)發(fā)現(xiàn)微觀世界竟然是超乎想象的奇妙且可以無(wú)窮無(wú)盡的細(xì)分,以至于人類在\"夸克禁閉″面前戛然止步。
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物質(zhì)世界的結(jié)構(gòu)雖然是撲朔迷離的,但科學(xué)家相信再宏觀的存在也是由微小的單元所構(gòu)成。探索寰宇?yuàn)W秘首先要從微觀粒子進(jìn)發(fā),經(jīng)典物理理論已經(jīng)證實(shí)自然界的萬(wàn)物是由分子和原子構(gòu)成,原子由原子核和核外電子構(gòu)成。原子核由質(zhì)子和中子組成,而更小的夸克粒子則構(gòu)成了質(zhì)子和中子。
但夸克粒子是不能單獨(dú)存在的,它必須和其它夸克并列存在以使得夸克所帶色荷總和為零,從而獲得夸克粒子間的平衡。因此人類是不能直接觀測(cè)到夸克結(jié)構(gòu)的,這就是\"夸克禁閉\"。
粒子物理學(xué)根據(jù)作用力的不同,把基本粒子分為三種,夸克、輕子和傳播子。而這些基本粒子由于色禁閉和過(guò)于微小,人類運(yùn)用科學(xué)儀器是無(wú)法直接觀測(cè)到的,一般都是在大型粒子對(duì)撞機(jī)的對(duì)撞實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)推測(cè)而出的。
標(biāo)準(zhǔn)粒子模型認(rèn)為希格斯玻色子是模型的基本單元,希格斯場(chǎng)創(chuàng)造了物質(zhì)的質(zhì)量,因而希格斯玻色子被稱為\"上帝粒子”。2013年,歐洲核子中心的大型粒子對(duì)撞機(jī)(LHC)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了希格斯玻色子的存在。
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那么希格斯玻色子真的就是微觀世界的盡頭嗎?其實(shí)并非如此,\"無(wú)內(nèi)為小\",物質(zhì)在理論上應(yīng)該是可以無(wú)限細(xì)分下去的。
這一點(diǎn)在粒子物理界,事實(shí)上已得到了廣泛的默認(rèn)。近幾年,歐洲核子研究組織的觀測(cè)數(shù)據(jù)不斷地證實(shí)完美的自然的粒子模型并不存在,一些粒子物理學(xué)家表示如有更大的粒子對(duì)撞機(jī),可能會(huì)撞出比\"上帝粒子″希格斯玻色子更小的粒子,說(shuō)明在技術(shù)上粒子標(biāo)準(zhǔn)模型應(yīng)該是不完美和不自然的。CERN的理論負(fù)責(zé)人在2017年已發(fā)表論文委婉承認(rèn)了人類目前的粒子研究存在問(wèn)題。而大多數(shù)粒子物理學(xué)家對(duì)他們已作出的明顯失敗的預(yù)測(cè)則保持沉默。
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微觀世界究竟是怎樣一種結(jié)構(gòu)呢?量子力學(xué)的量子場(chǎng)論給出了全新的解釋,這種理論認(rèn)為基態(tài)量子是物質(zhì)世界的最小單元,離散的量子構(gòu)成宇宙的空間(量子真空),激發(fā)態(tài)的量子之間則會(huì)形成對(duì)應(yīng)的量子場(chǎng),而所謂的\"粒子″就是激發(fā)態(tài)的量子場(chǎng)。粒子之間的相互作用其實(shí)就是激發(fā)態(tài)的場(chǎng)與場(chǎng)之間的動(dòng)力學(xué)作用。相互作用的粒子進(jìn)而構(gòu)成原子,原子構(gòu)成分子。因而物質(zhì)世界就是由激發(fā)態(tài)量子構(gòu)成的無(wú)數(shù)的場(chǎng)而已。
把宇宙中的四大基本力統(tǒng)一起來(lái)的弦論是基于量子場(chǎng)論的前衛(wèi)理論,它認(rèn)為自然界的基本單元是普朗克尺度的能量弦的閉合圈,閉弦的不同振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生出各種不同的基本粒子,宇宙萬(wàn)物都是由振動(dòng)的能量弦構(gòu)成。所以這個(gè)世界其實(shí)根本不存在物質(zhì)只有能量,結(jié)構(gòu)化的能量包就是粒子。而宇宙的最初恰恰就是一團(tuán)熾熱無(wú)比的能量體。
我們眼中的萬(wàn)物實(shí)質(zhì)都是由細(xì)小的振動(dòng)的能量場(chǎng)構(gòu)成,而我們每個(gè)人自己都是一個(gè)復(fù)雜的能量結(jié)構(gòu)體。唯一的區(qū)別是這個(gè)能量結(jié)構(gòu)體知道自己由能量而組成。
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