質量是什麼?愛因斯坦答,能量丨科學家:再加上「上帝粒子」

2020-12-03 磊磊科學

組成身體的基本物質是什麼,細胞,分子,原子?要是繼續分割下去呢?並非危言聳聽,分割到最後,你會發現什麼都沒有,就像給洋蔥剝皮,剝到最後發現洋蔥是空心的,物質也是這樣。

這有點腦洞大開,但是2013年歐洲核子中心宣布,大型強子對撞機發現了「上帝粒子」--希格斯玻色子,意味著物理標準模型在50多年後得到了驗證。

也就是說,物質的確是「空心」的。怎麼理解呢?物質是由原子構成的,原子由原子核和核外電子構成。原子核的內部有質子和中子,現將質子和中子進一步分割,將得到目前理論上的最基本物質,夸克。但是奇怪的事情發生了,如果將一個原子中組成質子和中子的夸克質量全部加起來,將只能得到整個原子質量的1%,那剩餘的99%的質量哪裡去了呢?

答案就是能量。愛因斯坦的質能方程E=mc告訴我們,質量即能量。丟失的99%的質量以能量的形式存在與夸克之間,在物理學上,稱之為膠子。膠子它靜止質量為零,本身不具備質量,但是通過強相互作用,使夸克緊密連結在一起。由於發生這種連結需要大量的能量,這種能量以質量的形式表達出來,就像光子,它靜止時沒有質量,但是運動中的光子就有了相應的質量。我們原子核的內部也是以這種形式來表達質量。如果沒有這種膠子將夸克束縛,那世界就毀滅了,大量的夸克在空間中以光速穿梭,沒有了空間,也沒有了時間。

接下來我們來看看夸克那1%的質量,它又是怎麼產生的呢?這就要歸功於「上帝粒子」--希格斯玻色子了。希格斯子場就像一塊濃稠的漿糊湯,彌散在整個宇宙,阻礙了夸克的運動,在形式上就表現出質量。由於希格斯子場的存在,才有了質量,也才有了物質和我們生活的世界,所以它被譽為「上帝粒子」。

可以通俗地比喻「上帝粒子」創造了整個宇宙。但是包括霍金在內的物理學家們表示「上帝粒子」也有可能毀滅宇宙,希格斯子場中,一個量子波動在空間中形成一個真空的「泡泡」時,它會在空間中擴散,最終可以毀掉整個宇宙。

這就是我們現實中的世界,就像佛家所言:菩提本無樹,明鏡亦非臺,本來無一物,何處惹塵埃。

我們的現實竟然是一團能量的存在,你信嗎?

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