寻找希格斯粒子
2021-04-30粲先生
飞碟探索 2021年1期
关键词:质量
粲先生



我们的世界是由什么构成的?
这是一个从文明诞生之初就一直伴随着人类的问题。随着现代科学的发展,直到最近两个世纪,这个问题才逐渐有了准确的答案。
19世纪的化学家发现,世界万物都由几十种不同的化学元素组合而成。到了20世纪30年代,物理学家进一步发现,每一种化学元素都由原子组成;而每一个原子都包含了一个位于原子中心的原子核和若干个核外的带负电的电子;每一个原子核则由不同数目的带正电的质子以及电中性(正负电荷平衡)的中子构成。在原子中,质子与中子的质量占据了原子质量的绝大部分。而质子与中子的质量非常之小,小到什么程度呢?每1克物质,都包含了将近1亿亿亿个质子或中子。
虽然质子与中子如此之小,但它们仍然不是人类微观探索之旅的终点。20世纪六七十年代,科学界逐渐意识到,质子与中子仍然有内部结构。每一个质子或者中子都是由3个更小的次级结构组成的。预言这种次级结构的美国物理学家、1969年诺贝尔物理学奖得主莫里·盖尔曼( 19292019)有着一种科学“宅男”独有的幽默,他模仿鸭子的叫声,将这种结构命名为“夸克”。
而在质子与中子中,夸克之间的相互作用力则是由另外8种不同的粒子所传递的。这8种传递夸克间作用的粒子统称为“胶子”。就像它的名字所暗示的那样,胶子可以将质子或中子里的3个夸克“黏”在一起。
在质子与中子中,夸克所占的质量大约只有总质量的1%,其余99%的质量都来自在夸克间飞来飞去的胶子的能量。……
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