如何通俗地理解標準粒子模型?

2020-12-05 科學黑洞

全稱為「粒子物理標準模型」,基於量子力學和狹義相對論的結合-量子場論。

這個模型有什麼作用哪?

自然界有四大基本作用裡:強力、弱力、電磁力,科學家知道它們的作用效果,但是如何從本質上去詮釋它們哪?這就需要粒子物理標準模型了,簡單的說這個模型就是從本質上去詮釋這四種相互作用力(引力目前除外)。

對於物質的基本組成大多數人了解的就是分子,再細一點就是原子或者是質子、中子。而組成中子、質子一類的還有更基本的粒子,這些粒子也屬於標準模型中的組成了。

標準粒子模型中有62種基本粒子(其中引力子尚未被發現證實)

1.費米子:有半整數的自旋(如1/2,3/2,5/2等),包含了所有的物質粒子,是構成物質的原材料。包括輕子(電子類)12種、夸克類(6味×3色×正反粒子)36種,共48種 。

2.規範玻色子:有整數的自旋(如0,1,2等),主要是傳遞作用力的粒子共14種(其中引力子尚未被證實)

表格中沒有引力子,總數61個

目前關於引力的本質解釋是廣義相對論的時空彎曲,而量子力學卻沒有辦法像解釋其他三種作用力一樣解釋引力。這也是兩大理論的矛盾點之一,而弦論中的M理論主張的11維宇宙時空可以很好的融合量子力學和相對論,M理論可能有機會角逐萬物理論的寶座。

關於這個粒子物理標準模型最簡單的理解就是:我們眼睛看到的物質,身體感受到的作用力這些都算作宏觀上的,那麼粒子物理標準模型就是微觀上的量子解釋。

文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪,歡迎點評

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