网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

深层解读:万事万物的质量到底是怎么来的?

0
分享至

质量之谜,一个宇宙的深邃课题,涉及的不仅仅是物理学的深度,更有着基础科学的核心之问。

让我们先回到基础:质量究竟是什么?一个初看之下显得简单的提问,要详尽阐述却颇为艰巨。

物理界有其独特的方式界定物理量——通过测量手段来定义。

于是乎,牛顿的第二定律,为我们提供了这样一种定义:一个物体受到的外力与其加速度呈正比,而质量,便是那个比例常数。

在万有引力公式里,质量又一次登场,这一次,它是一个更为复杂的比例因子。

上述两种定义中所提及的质量,就是我们通常所讲的惯性质量和引力质量。

而爱因斯坦之所以名垂千古,在于他揭示了一个惊人的真理——所谓的等效原理,即惯性质量与引力质量本质上无异,或者说,我们可以将引力视为不存在,而将引力效应视作物体处于非惯性系中。

此一深邃洞察,引领爱因斯坦推演出著名的广义相对论,描绘了引力如何弯曲时空的图景,并用数学公式来表达。1919年,天文学家观察到太阳附近的光线弯曲,证实了爱因斯坦的理论。

然而,我们对质量的理解依旧停留在表象层次,尚未触及质量的实质,我们更多是通过质量引发的物理效应来间接理解它,说穿了,我们并不明白为何万物皆有质量。

既然万物皆由基本粒子组成,若能弄清基本粒子的质量来源,便能知晓万物的质量之源。

事实上,对基本粒子的探究早已展开,且由此建立了标准模型,将纷繁复杂的粒子世界划分为两大类:费米子与玻色子。

费米子,即我们所熟悉的基本粒子,例如电子与夸克。而玻色子,则像胶水般将费米子结合,诸如光子、胶子等。

比喻来说,费米子如砖块,玻色子如水泥,两者结合构筑成宏观世界的高楼大厦。

然而,标准模型并非完美无缺,它有一严重的不足,曾让物理学家们陷入困境。规范玻色子W与Z,本不该有质量,但实验表明它们不仅有质量,且质量颇大。

若不能解释W与Z玻色子的质量之谜,则标准模型或规范理论的正确性将遭受质疑。

幸运的是,在W与Z玻色子被发现前,科学家已提出希格斯机制,该机制能赋予规范玻色子质量,同样适用于费米子。

一开始,希格斯机制仅是假想理论,尽管巧妙解释了基本粒子的质量,却备受质疑。原因在于,希格斯机制中必须存在希格斯粒子,而科学家们一直未能找到其存在的实证。

科学的进展依赖于实验,任何理论若无法经受实验的检验,无论它多么完美,科学家们都不会接受。同时,理论需做出预言,通过实验和观察来证实,理论才能得以立足。

终于,在2012年,科学家们在实验室中发现了希格斯粒子,这一重大发现为希格斯机制提供了实证。

那么,希格斯机制究竟是如何让万物获得质量的呢?

从专业的物理学角度解释可能稍显复杂,需要引入自发对称性破缺等概念及复杂的公式,为避免晦涩难懂,这里以通俗方式解释:原本,所有基本粒子都是无质量的,但引入希格斯粒子后,两者发生相互作用,如同我们在风中或水中奔跑受到阻力一样,由此获得质量。受到牵连越大,质量也越大。

然而,希格斯机制虽解释了基本粒子的质量,却未完全解答宏观物体的质量来源之谜。

中子和质子的质量,并非简单等同于其组成夸克的质量之和,这二者之间存在巨大差异。

我们知道中子质子由三个夸克构成,理论上讲,其质量应等同于三个夸克的质量,但实际上,三个夸克的质量仅占中子质子的1%,剩余的99%质量何来?

物理学家们后来发现,这99%的质量源自强相互作用,三个夸克通过强相互作用紧密束缚,形成了强大的束缚能,也是那丢失质量的来源。

强相互作用不仅将三个夸克束缚,也把中子质子束缚成原子核,这是核能的来源。

至此,我们似乎已明了万物的质量之源。然而,这只是冰山一角。

我们所了解的物质,仅占宇宙的5%,而暗物质和暗能量,它们才是宇宙的主宰。更令人不安的是,对于暗物质和暗能量,我们知之甚少。

暗物质的引力作用表现在我们的宏观世界,意味着它具有质量,但我们对这种质量的来源所知甚少。因此,人类对质量本质的探索,依旧任重而道远。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
德法意倒戈,乌克兰承认北溪爆炸真相曝光:泽连斯基已成众矢之的

德法意倒戈,乌克兰承认北溪爆炸真相曝光:泽连斯基已成众矢之的

霁寒飘雪
2025-11-13 21:47:05
姆巴佩独造3球,法国4-0大胜乌克兰,提前一轮挺进美加墨世界杯

姆巴佩独造3球,法国4-0大胜乌克兰,提前一轮挺进美加墨世界杯

钉钉陌上花开
2025-11-14 05:44:02
即将抵达南通!这波很猛……

即将抵达南通!这波很猛……

我爱栟茶论坛
2025-11-13 22:56:32
吴艳妮穿紧身三角裤太窄被批“露骨”,到底碍了谁的眼?

吴艳妮穿紧身三角裤太窄被批“露骨”,到底碍了谁的眼?

傲娇的马甲线
2025-09-17 18:06:44
罗马尼亚1900万人口,GDP超3850亿美元,广州1880万人是多少?

罗马尼亚1900万人口,GDP超3850亿美元,广州1880万人是多少?

小鬼头体育
2025-11-13 16:48:56
日本记者:必须驱逐薛剑,要在100多年前,我们就直接打过去了

日本记者:必须驱逐薛剑,要在100多年前,我们就直接打过去了

历史有些冷
2025-11-12 20:20:03
美女书记唐瑜:身材傲人,火箭晋升,违反生活纪律,典型的双面人

美女书记唐瑜:身材傲人,火箭晋升,违反生活纪律,典型的双面人

文史旺旺旺
2025-11-13 20:41:01
23℃→0℃!强冷空气速冻!风雨雪齐来湖北!厚袄子厚被子快备好

23℃→0℃!强冷空气速冻!风雨雪齐来湖北!厚袄子厚被子快备好

极目新闻
2025-11-13 19:27:21
山西焦煤集团有限责任公司原副总经理王克军被开除党籍

山西焦煤集团有限责任公司原副总经理王克军被开除党籍

界面新闻
2025-11-13 15:03:23
济南市全市暂停办理户口、居民身份证、居住证业务

济南市全市暂停办理户口、居民身份证、居住证业务

钢城零距离
2025-11-13 20:41:46
我过了70岁才发现:拼搏半生换来的房子和存款,却成了一种负担

我过了70岁才发现:拼搏半生换来的房子和存款,却成了一种负担

蝉吟槐蕊
2025-11-07 10:29:57
好莱坞专家警告:哈里梅根这次玩大了,得罪了不该得罪的人

好莱坞专家警告:哈里梅根这次玩大了,得罪了不该得罪的人

动物奇奇怪怪
2025-11-14 05:21:56
日本摄影大赛一等奖作品疑是 AI 生成,作者承认没自己拍

日本摄影大赛一等奖作品疑是 AI 生成,作者承认没自己拍

IT之家
2025-11-12 22:16:08
6年换5任教练,接班人实为打工仔!徐根宝曾让高洪波带守门员训练

6年换5任教练,接班人实为打工仔!徐根宝曾让高洪波带守门员训练

中国足球的那些事儿
2025-11-13 21:17:51
高市早苗挑衅言论遭日媒谴责

高市早苗挑衅言论遭日媒谴责

参考消息
2025-11-12 21:33:19
中共山东省委组织部通知

中共山东省委组织部通知

日照日报
2025-11-10 08:11:26
就在今天,11月14号凌晨两点前,刚刚发生的最新消息

就在今天,11月14号凌晨两点前,刚刚发生的最新消息

Thurman在昆明
2025-11-14 05:31:29
51年女匪王兵败被俘,面对我军将领,她苦笑:十五年前我也是红军

51年女匪王兵败被俘,面对我军将领,她苦笑:十五年前我也是红军

不易一字
2025-11-12 17:41:40
董璇“孕肚”遮不住了?张维伊大手搂腰疑似打掩护,酒窝手臂受伤

董璇“孕肚”遮不住了?张维伊大手搂腰疑似打掩护,酒窝手臂受伤

心静物娱
2025-11-13 11:21:39
通用汽车启动去中国化,指令清除供应链中所有来自中国的零部件

通用汽车启动去中国化,指令清除供应链中所有来自中国的零部件

苏曼文史
2025-11-13 17:20:55
2025-11-14 06:35:00
宇宙时空 incentive-icons
宇宙时空
热衷于宇宙和时空探索
11769文章数 95718关注度
往期回顾 全部

头条要闻

俄军一苏-30战机坠毁 机组人员全部遇难

头条要闻

俄军一苏-30战机坠毁 机组人员全部遇难

体育要闻

跟豪门传了十年绯闻,他却偏要“择一队终老”

娱乐要闻

王鹤棣孟子义真要搭?

财经要闻

源峰25亿赌局!汉堡王中国"卖身"求生

科技要闻

月产能突破百万片,中芯国际Q3净利增43.1%

汽车要闻

具备高阶辅助驾驶功能 欧拉5预售价10.98万起

态度原创

房产
教育
手机
本地
公开课

房产要闻

8200元/㎡!海口宝龙城,彻底杀疯了!

教育要闻

TTS新传论文带读:“我们都有美好的未来”(一项关于希望与绝望的研究)

手机要闻

荣耀500系列大揭秘:外观、屏幕、配置、影像、续航,基本都清晰

本地新闻

云游安徽 | 江声浩荡阅千年,文脉相承看芜湖

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版