如果你遇到了反自身,你们握手后会发生什么呢?

图片发自简书App

《时间简史》chapt5 基本粒子和自然的力第一部分

“如果你遇到了反自身,注意不要你们握手。否则,你们两人都会在巨大的闪光中消失殆尽。”

这一章Dear Hawking会告诉我们构成宇宙的物质和力是什么?构成宇宙的最小构件是什么?物质的粒子是什么构成的?

1

亚里士多德认为宇宙是由物质和力构成,物质是由四种基本元素土、气、或和水组成,而有两种力,引力和浮力作用于这些元素上。

对于物质是可以无限切割下去的颗粒,还是具有固有的颗粒,争议持续了很长时间。

1803年约翰提出化合物是由原子聚合成的分子,直至20世纪初,爱因斯坦相对论提出,布朗运动为液体分子和灰尘粒子碰撞的效应。此次争论以原子论胜利而结束。

通过汤姆孙的类似显像管的装置实验证明,电子是从原子本身释放出来的,1911年恩斯特证明原子确实具有内部结构,又带正电的核和电子组成。卢瑟福发现,1932年再次证明原子除了带正电的质子、电子外,还有和质子一样大的不带电的中子。

2

在质子和电子高速碰撞的实验表明,他们是由更小的粒子夸克构成,夸克有六种味:上、下、奇、粲、底和顶。每种味带有三种色:红、绿、蓝。(只是一种标签而已,通常意义下没有颜色的。)

一个质子或中子由3个夸克组成,每个夸克一种颜色。质子包含两个上夸克和一个下夸克,中子包含两个下夸克和一个上夸克。按照夸克的种类来构成粒子,最后都会衰变为质子和中子。

图片发自简书App

3

那么什么是构成世界万物的最小构件呢?

量子力学告诉我们,离子能量越大,对应波长越短,粒子能量用电子伏特来测量,电子得到的能量是一个电子伏特。如果利用更高的能量,是否会发现更小的粒子呢?

波粒二象性说明宇宙中的一切都可以用粒子来描述,粒子具有自旋的性质。自旋主要告诉我们,从不同角度看粒子是什么样子的。

其中自旋为0的就像一个点,从任何方向都一样;自旋为1的像一个箭头,每个方向都不一样,转过一整圈,粒子才显得一样;自旋为2的像个双箭头,转半圈,看起来便一样。

图片发自简书App

但是有一些粒子,转过一圈后,仍然不同,必须转两圈,这些粒子就具有1/2的自旋。

4

粒子分为两种,自旋为1/2的粒子,组成物质;自旋为0、1、2的粒子,在粒子之间产生物质力。物质粒子服从泡利不相容原理,该原理是说,两个类似的粒子不能存在于相同的态中,也就是说,在不确定原理给出的限制下,它们不能同时具有相同的位置和速度。

不相容原理解释了为何物质粒子在自旋0,1,2的粒子力的影响下,物质粒子不会坍缩的原因。如果世界在没有不相容原理的情况下,夸克就不会形成质子和中子,进而不会形成原子,世界会变成“汤”。

5

狄拉克理论第一次将量子力学和狭义相对论结合的理论。

它充分解释了电子为何具有1/2自旋,为什么将其要转两圈才能一样。它也预言了电子必须要有它的配偶-反电子或正电子,1932年正电子的发现验证了狄拉克的理论。

我们现在知道任何粒子都有会和它相湮灭的反粒子。

所以,“如果你遇到了反自身,注意不要你们握手。否则,你们两人都会在巨大的闪光中消失殆尽”。

图片发自简书App
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,826评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,968评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,234评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,562评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,611评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,482评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,271评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,166评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,608评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,814评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,926评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,644评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,249评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,866评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,991评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,063评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,871评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容

  • 作者简介: B·格林,毕业于哈佛大学,在牛津大学获博士学位,曾是那的Rhodes学者。1990年,他来到康奈尔大学...
    小播读书阅读 7,247评论 2 19
  • 史蒂芬·霍金 摘录 光的不同波长正是人眼看到的不同颜色,最长的波长出现在光谱的红端,而最短的波长在光谱的蓝端。想像...
    wind囡囝阅读 1,099评论 0 1
  • 你的情话加上雨就是一场大雪 你的情话减去雪就是一团火焰 我在冰冷处,废墟处等你 你不忧郁,不张扬 事先准备好爱情 ...
    我是不是蝎大人阅读 200评论 0 5
  • 今天去看了《寻梦环游记》。皮克斯真的从来没有让人失望过。 为何米国的电影就好?为何当初上影厂有那么高超的画工和制作...
    小木007阅读 450评论 1 0
  • 从小到大,我一直都不是个学霸。即使是偶尔成绩突飞猛进,也是凭借着一股莫名的韧劲和放弃玩耍的时间换来的,而不是学霸模...
    肖肖爱吃鱼阅读 156评论 1 1