• 我的订阅
  • 社会

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

类别:社会 发布时间:2024-08-22 10:40:00 来源:宇宙时空

我们每天都在与质量打交道,无论是在秤上衡量自己的体重,还是在物理学课上探讨物质的基本属性。质量,作为物体惯性的度量,是物理学中最为基本的概念之一。然而,这个看似简单的概念背后,却隐藏着宇宙的深层秘密。

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

在日常生活中,我们对质量的认识往往停留在宏观物体上,比如人的体重、汽车的重量等。但在物理学家的眼中,质量的定义要抽象得多。他们不满足于仅仅描述现象,而是要深入探寻质量的本质。这带领我们走进了一个神秘的微观世界,一个由电子、夸克和胶子等亚原子粒子构成的世界。

在微观尺度上,物质的世界与我们日常生活的直观经验大相径庭。在这里,分子、原子、原子核和电子等微观粒子是构成万物的基本单元。

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

原子核,这个看似微不足道的粒子,实际上承载了几乎整个原子的质量。而原子核本身,则是由更小的质子和中子构成。

进一步深入,质子和中子并不是最基本的粒子,它们各自由三个夸克组成。夸克是目前已知的最小的基本粒子,有着多种不同的类型。在原子核的世界里,夸克通过强相互作用紧密结合,形成质子和中子,而这些亚原子粒子的质量之谜,曾经令物理学家们深感困惑。

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

在探索质量的神秘起源时,我们不得不提到四种基本作用力——强力、弱力、电磁力和引力。这四种力共同织就了宇宙的运行机制,其中强力的作用尤为关键。强力是四种力中最强的,它负责将夸克紧密地结合在一起,形成稳定的质子和中子。

强力的这种结合作用,不仅仅是将夸克简单地拼凑在一起,更是通过传递强力,形成了巨大的束缚能。这种能量,根据爱因斯坦的质量方程,可以转化为质量。这就是为什么质子和中子的质量远大于组成它们的夸克的质量之和。在这个微观的世界里,束缚能成为了质量的主要来源,而这正是强力的杰作。

当我们深入质子和中子的内部,会发现一个惊人的事实:构成它们的夸克本身的质量只占了整个粒子质量的1%左右。那么,剩下的99%的质量是从哪里来的呢?答案在于夸克之间强烈的相互作用力,也就是强相互作用。

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

正是这种强相互作用,将三个夸克紧密地束缚在一起,形成了质子和中子。这种束缚力所蕴含的巨大能量,按照爱因斯坦的理论,转化为了质量。这就是说,夸克之间的束缚能,是我们通常所理解的质量的大部分来源。这个发现不仅揭示了质量的起源,也向我们展示了微观粒子世界中能量与质量之间的深刻联系。

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

在解决质量起源问题的征途中,希格斯机制起到了决定性的作用。这一理论假设了宇宙中存在一种名为希格斯场的特殊场,它能与大多数基本粒子发生相互作用,导致这些粒子在希格斯场中减速,从而获得了质量。

可以将希格斯场想象成一个充满障碍的区域,当基本粒子穿越这个区域时,就如同明星穿越拥挤的广场一样,会遭遇到不断的阻拦,使得速度降低。这种减速的过程,就表现为粒子获得了质量。而光子和胶子等粒子,由于它们不会与希格斯场发生作用,因此可以以光速穿越,不具有静质量。

希格斯机制的这一独特见解,不仅解释了为什么一些粒子具有质量,而另一些则没有,还预言了希格斯玻色子的存在。这一理论的提出,为理解质量的起源开辟了全新的道路。

质量是宇宙万物的基本属性,但质量到底是如何产生的?

希格斯机制的理论虽然在物理学界引起了广泛的关注,但直到2012年,这一理论才通过实验得到了证实。大型强子对撞机的科学家们成功发现了希格斯玻色子,这一粒子的存在,证实了希格斯场的真实性,从而也验证了希格斯机制对质量起源的解释。

这一发现被认为是物理学领域的一大突破,它不仅解答了长期以来关于质量起源的疑惑,也为我们理解宇宙的深层运作机制提供了新的视角。由于这一杰出贡献,彼得·希格斯被授予了诺贝尔物理学奖,以表彰他在质量起源研究中的杰出成就。

以上内容为资讯信息快照,由td.fyun.cc爬虫进行采集并收录,本站未对信息做任何修改,信息内容不代表本站立场。

快照生成时间:2024-08-22 11:45:03

本站信息快照查询为非营利公共服务,如有侵权请联系我们进行删除。

信息原文地址:

上帝粒子为什么是万物起源,它究竟有多厉害?是它主宰了宇宙……
...,就在这一年,标准模型的最后一块模板,上帝粒子,即希格斯粒子,在统计学意义上被发现,这也验证了物理学家在1964年预言的希格斯机制。至此人类终于解开了困扰物理学半个多世纪的粒
2024-06-07 13:48:00
如何用弦理论构建一个宇宙
...:比如为什么中微子会有质量?为什么没有右旋中微子?希格斯粒子的质量到底怎么回事?等等等等……除此之外,标准模型中还缺少一些粒子,比如引力子和未知的暗物质粒子,这些都是目前标准
2023-08-12 15:48:00
世界的表象是物质,但本质,其实是能量!
...世界宏观上又是以物质存在的呢? 英国一位名叫彼得·希格斯的科学家给出了答案,他认为,人类所在的整个宇宙,都处于个最基本的量子能量场中,是这个能量场与基本粒子间的相互作用,
2024-11-14 10:40:00
基础科学几乎停滞,人类发展被限制?科学家的猜测或许是对的
...种非常神奇的粒子,这种粒子被称为是上帝粒子,它就是希格斯玻色子,因为这个粒子的出现,世界才变得有意义,它和物质的质量形成有很大的关系,有了质量粒子才能够结合成为原子,有了原子
2024-06-18 11:01:00
“希格斯粒子”的提出者走了
本文转自:中国科学报“希格斯粒子”的提出者走了他不喜欢这个名字,更不满“上帝粒子”的叫法彼得·希格斯 图片来源:Peter Tuffy/ 爱丁堡大学■陈缮真2024年4月8日
2024-04-15 06:37:00
新粒子!它是粒子物理学家期待已久的“胶球”吗?
...与反粒子都已被直接观测到。最后一个“顽固分子”——希格斯玻色子也于2012年在大型强子对撞机(LHC)上被找到(希格斯粒子即为上图右下角标记为H的粒子)。这些粒子中,只有胶子
2024-06-24 09:29:00
仅次于黑洞的极端天体“夸克星”存在吗
...统的中子星等天体存在很大不同。之前说过,一般情况下希格斯机制只提供了物质的很小一部分质量。物质的绝大部分质量来源其实是夸克胶子间的各种相互作用赋予的。但对于夸克星这种奇异物质
2023-01-30 16:36:00
...队”形成复合粒子。10月,CMS合作组发表论文称,他们对希格斯玻色子的质量分布——“宽度”作了迄今最精确测量:3.2兆电子伏特。这与标准模型预测一致,但比此前测量更精确,此前
2023-01-04 01:11:00
寻找中微子中的“隐士”
...围。譬如,质子和中子的质量大约是电子质量的1800倍,希格斯玻色子的质量大约是质子的100倍。最重的顶夸克则是质子质量的大约185倍……这些粒子的质量尽管相差悬殊,但中间毕竟
2024-03-18 10:50:00
更多关于社会的资讯:
郑州供暖进入倒计时 热力集团提醒警惕热费代缴骗局
大河网讯(记者 贺志泉)近日,气温突如其来大幅下降,市民对供暖的期盼十分迫切。根据《郑州市城市供热与供热管理办法》(郑州市人民政府令第 216 号)第十五条规定
2025-10-10 19:50:00
决胜“十四五”|潍坊开放型经济主要指标居全省第一梯队
齐鲁晚报·齐鲁壹点 王佳潼 王梦瑶10月10日,潍坊市人民政府新闻办公室召开决胜“十四五” 谋篇“十五五”潍坊市推进高水平对外开放新闻发布会
2025-10-10 19:39:00
紧急!福州男子突发晕厥!司机5分钟将公交车开到急诊门口
10月9日傍晚一名中年男子在106路公交车上突发身体不适,倒地不起并伴有抽搐症状这一突发状况立刻引起了车内一阵骚动公交车驾驶员阮捷从后视镜中发现异常后冷静地迅速将车辆安全停稳起身
2025-10-10 19:37:00
日照爱尔眼科小课堂丨放假回家,你注意到父母的视力变化了吗?
“爸妈,咱们假期去旅游吧?”“不想去,最近眼睛老看不清东西,看什么都雾蒙蒙的,出去玩了也不开心。”“啊,不会是白内障吧
2025-10-10 16:47:00
“孕妇泰国坠崖”离婚案一审宣判:判决准予离婚
中国网10月10日讯 据南京市秦淮区人民法院消息,该院10月10日发布通报称,孕妇泰国坠崖案受害人离婚案宣判,依法判决准予王某与俞某某离婚。【责任编辑:李平书】
2025-10-10 15:55:00
预告丨明日,河南山水田园的“十四五”答卷将发布
大河网讯(记者 申华 王怡潇)10月11日,河南省人民政府新闻办公室将举行河南省高质量完成“十四五”规划系列第九场新闻发布会
2025-10-10 16:47:00
农行德州禹城市支行:绵绵秋雨中的服务温度
鲁网10月10日讯(记者 吴美琳 实习记者 李安琦 通讯员 贾星月 王河南)10月9日上午10时,阴雨连绵,密密麻麻,丝毫没有任何停息的迹象
2025-10-10 13:59:00
济南市第七人民医院“铅衣女战士”:用温柔和力量守护生命
国庆佳节,济南市第七人民医院介入导管室迎来感人一幕:一位八旬老人冒雨前来,将一面写有“用温柔与力量守护铅衣下的生命”的锦旗
2025-10-10 12:50:00
浦发银行威海分行举办“智汇跨境 稳驭风浪”客户沙龙活动
通讯员 王炫辰近日,浦发银行青岛分行交易银行部联合浦发银行威海分行成功举办“智汇跨境稳驭风浪"客户沙龙活动。威海地区40余户跨境业务重点企业参加活动
2025-10-10 12:14:00
据报道,长沙夏女士双节返程发现母亲在大米里藏了1000元现金,而且这不是妈妈第一次偷偷塞钱了,之前好多次都会偷偷将钱放进大米
2025-10-10 09:55:00
金秋十月,闽侯县鸿尾乡鸿尾村的百亩稻田进入丰收期。
2025-10-10 10:23:00
齐鲁晚报·齐鲁壹点 孙淑玉 通讯员 吴明顺 李佳蓉国庆、中秋“双节”期间,市民探亲访友、外出游玩,120院前急救呼叫量也随之增加
2025-10-10 10:31:00
来城墙邂逅秋色!“行走南京70里”就在本月19日
10月19日,2025南京银行“行走南京70里”环城公益健步走活动将在中华门瓮城启幕。我们邀您一起踏上城墙,用脚步丈量城市脉络
2025-10-10 10:49:00
店铺突然起火,十堰两名保安一分钟成功扑灭
十堰广电讯(全媒体记者 张陈堰)10月8日,茅箭区翰林世家小区门口一正在装修的店铺突发火情,小区2名值班保安迅速反应,在一分钟内将火扑灭
2025-10-10 10:49:00
日照市中医医院成功开展数例无药冠状动脉核磁共振检查技术
鲁网10月10日讯近日,日照市中医医院成功开展数例无药冠状动脉核磁共振检查技术,也是市内首家率先开展此项检查的医院,为心血管疾病筛查开启“绿色革命”新篇章
2025-10-10 10:57:00