字體:小 中 大 | |
|
|
2008/08/13 08:48:41瀏覽4724|回應3|推薦9 | |
我們從「原子有多空」一文得知,電子軌道內大部分是空的,只有中央一個小小的原子核,外面遠遠繞著幾顆微不足道的電子。中子星之所以那麼緊密、沉重,就是因為原子內部空間被擠掉的結果。 既然中子星那麼緊密、沉重,那麼它的「組件」─原子核,裡頭滿滿都是中子,一定很「實在」吧? 其實不然。「中子星的顏色」裡提到:『一個中子裡有三個夸克:一個上夸克﹝含 +2/3 電荷﹞,兩個下夸克﹝各含 -1/3 電荷﹞。所以中子不帶電:2/3-1/3-1/3=0』。而這些夸克‧‧‧『的「巡邏範圍」就是我們所謂的質子與中子』。 三個夸克並不是像三顆彈珠,貼在一起就叫作中子或質子的。事實上,在粒子物理的範疇裡,根本沒有所謂「貼在一起」這回事。這三個夸克的位置無從確認;彼此之間的關係,由強作用力界定,而強作用力的執行者,叫做「膠子」。這方面的理論,就叫「量子色動力學」。 恰如帶電粒子彼此之間的關係,由電磁力界定,而電磁力的傳遞媒體,叫做「光子」。這方面的理論,就叫「量子電動力學」。二者如出一轍。 膠子有八種,都屬於「玻色子」或稱為「素粒子」類。它們帶有「正夸克」的「正色荷」與「反夸克」的「反色荷」,充當夸克之間的媒介或交易品,專門負責傳遞色荷。色荷之於夸克就如同電荷之於電子。不過別把這「色」當成顏色的「色」。 「玻色子」相對於「費米子」,二者完全不同: 玻色子:非物質粒子,整數自旋值,負責輻射與力的傳遞,多顆可同在一處。像光子或膠子就是玻色子。 費米子:物質粒子,半整數自旋值,負責物質的構成,多顆不可同在一處。像電子或夸克就是費米子。 我們的宇宙有物質﹝「東西」﹞,要歸功於「費米子」。 費米子或聚或散,或吸或斥,宇宙有光有熱有種種力,有「作用」,有物理、化學、生物,有生命有我們,則要拜「玻色子」之賜。 物質的基本粒子夸克,本身也相當的「空」,更不要說它們構成的質子、中子、乃至原子核、原子、分子。 那麼素粒子的玻色子怎麼樣?玻色子類也叫「虛粒子」,連質量為零的都有,更「空」得可以。負責傳遞電磁力的「光子」,和負責傳遞重力的「重力子」,乃至負責傳遞強作用力的「膠子」,都沒有質量。沒有質量的東西誰能比它更空? 順便提一下,弱作用力的媒介粒子有三:W+, W-, Zo,都有些許質量。 越重要、越基本的粒子越難找。負責傳遞重力的「重力子」和負責賦與物質質量的「希格場玻色子」都還沒找到。這是科學,我們要嘛說找到了,要嘛說還沒找到;我們不「相信」找得到,也不「相信」找不到。沒什麼好「相信」或「不相信」的,努力找就是了。 總的來說,宇宙物質絕大部分是由上、下夸克和電子所組成。六種夸克裡的其餘四種:頂夸克、底夸克、惑夸克、魅夸克,如果從宇宙消失,我們大概也不會察覺。素粒子方面我們談到過的、也比較重要的有: 重力→重力子 強力→膠子﹝八種﹞ 弱力→W+, W-, Zo﹝能使中子與質子互變﹞ 電磁力→光子 電子怎麼樣?是什麼來頭?屬什麼類型? 電子這種粒子屬於輕子類。輕子有六﹝六輕?﹞:電子、渺子、陶子、電微中子、渺微中子、陶微中子。其中三種「微中子」不帶電,其餘三種帶負電。 所有的輕子都屬半整數自旋粒子,也就是說,都是費米子。而且六者都有質量。輕子還有一個重要性質就是它們不感受強作用力。 不消說,這裡就數電子最重要了。其他的都不見了也沒什麼關係。 感受強作用力的粒子叫做「強子」─不用說,這是一個種類而不是一顆粒子。所謂強子,事實上就是「由夸克組成的粒子」。分為兩種: 屬費米子類的叫做「重子」,為物質粒子。 屬玻色子類的叫做「介子」,為非物質粒子。 頭暈了嗎? 如果還沒有,那麼請問: 一、重子的自旋為何?與重子相反的費米子叫什麼? 二、介子帶不帶電荷?帶不帶色荷? 所有的粒子還都有它們的反粒子。還有,所有的費米子也都有它們的玻色子「伴侶」,所有的玻色子也都有它們的費米子「伴侶」。 譬如說,電子﹝electron﹞的「超對稱」玻色子伴侶叫做selectron(supersymmetric bosonic partner of electron)。 重力子﹝graviton﹞的「超對稱」費米子伴侶叫做gravitino(supersymmetric fermionic partner of graviton)。 反粒子咱們就暫且不說了吧? 如果你頭還不暈,我可暈了。您請繼續,小弟先告退了呗? 高能/粒子物理最討厭了!下回咱們來聊黑洞、空間、與時間吧? 宇宙誕生的最初三分鐘才有趣呢!那種驚奇可不是「大吃一驚」可以形容的。有空再聊囉? |
|
( 知識學習|科學百科 ) |