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解读万物的本质,你我到底由什么组成的?

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这个问题看起来简单,实际上很难回答,牵扯到很多宇宙奥秘。包括你我在内的宇宙万物到底是由什么构成的?

初中物理告诉我们,万物都由分子构成,而分子又是由原子构成的,原子由原子核和电子构成,而质子和中子构成了原子核,三个夸克组成了质子或者中子。

夸克和电子都是基本粒子,它们是不可分的,但是它们又是由什么构成的呢?

要回答这个问题,要先从最简单的入手,空无一物就是最简单的存在方式。我们假设宇宙空无一物,什么都没有,没有物质,反物质,基本粒子,辐射等等,什么都没有。此时的空间就是绝对的虚无。

但正所谓“物极必反”,虚无意味着什么都没有,但虚无也让一切的存在成为可能。某种意义上讲,所谓的虚无,也就是真空,就像是风平浪静的大海一样,水面非常平静,但如果出现任何扰动,比如说一阵风就让平静的水面变得汹涌澎湃。

而宇宙诞生初期其实就是这样的,到处充满了风平浪静的“海洋”,物理学上我们称之为“场”,场的概念听起来有些抽象,不容易被我们感知,但可以用辐射的概念加以理解。

风平浪静的“海面”就相当于处于基态的“场”,而一旦场受到激发,也就是受到扰动,就能产生基本粒子。比如说基态的电磁场受到扰动就能创造出光子,而光子就是电磁辐射的载体。

不仅仅是光子,宇宙间的所有粒子都是通过这种方式产生的,这意味着所有的粒子都对应相应的场。

比如说,除了电磁场外,还有电子场,中子场,中微子场等。这些场充满了宇宙的每个角落,看起来就如同“混沌”状态一样,科学家们甚至认为宇宙诞生之前就是这样的“混沌”状态。

宇宙中的场可以产生多达17种基本粒子,总体可以分为三大类:夸克,轻子和玻色子。

夸克和轻子可以形成具体的物质,而玻色子可以产生力场,也就是力的相互作用需要通过玻色子来传递。比如说电子就是轻子,电子和夸克可以形成原子,进而创造万物。

宇宙中的物质不仅仅只是存在,他们之间还会发生力的相互作用,而且,基本粒子正是通过相互作用才形成了更复杂的物体。

比如说,夸克通过强相互作用结合在一起,形成了质子和中子。具体来讲,三个夸克通过强核力的作用,结合在一起质子和中子,质子和中子通过强核力结合形成原子核,而原子核与电子通过电磁作用形成原子。

自然界总共有四种基本作用力,分别是引力,电磁力,强核力和弱核力。所有的基本粒子都是通过这四种力结合在一起的。这四种力通过相应的传播子来传递力的作用。

引力的传播子是引力子,目前科学家们并没有找到引力子的存在,一直在努力寻找。电磁力的传播子是光子,强核力的传播子是胶子,而弱核力的传播子是中间玻色子。基本粒子统称为费米子,而传播子属于玻色子。

通俗来讲,基本粒子,比如说电子和夸克等就像是一个个微小的积木,而四种基本作用力的传播子就像是胶水一样,把微小的积木粘结起来形成具体的物质。

说白了,万物都是由费米子和玻色子构成的, 玻色子就像信使一样,在实体基本粒子之间传递信息,让基本粒子明白该如何运动,如何与其他基本粒子相互作用。科学家们把以上所有粒子进行分类,创建了粒子标准模型,其中包括了很多基本粒子。

看到这里,或许你会明白很多,看起来丰富多彩的世界,实际上就是由两种粒子构成的:费米子和玻色子。而这两种粒子本质上只是基态场的一个扰动罢了。

也就是说,包括你我在内的宇宙万物,只不过茫茫大海受到激发的某个扰动罢了。万物都源于虚无,但虚无并不是绝对的“什么都没有”,甚至恰恰相反,到处充满了处于基态的场,基态场的扰动就会形成各种粒子,然后是宇宙万物!

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