万物都有质量,但质量到底是如何产生的?
科学家们一直在探索一个宇宙终极谜团:我们的宇宙到底有多大?
简单回答:我们不知道。科学家们告诉我们,可观测宇宙直径大约930亿光年,但是可观测宇宙外面是什么呢?显然这是一个更大更深奥的问题。
而当我们不断研究这种深奥问题的时候,往往会走进死胡同,这说明我们的思维模式出现了问题,需要转换我们的思维。
比如说,为何宇宙的本质一定藏在浩瀚的宇宙里,而不是微小的世界里呢?
根据宇宙大爆炸理论,宇宙一开始就是极其微小,属于微观世界。所以说,世界的本质或许就藏在微观世界里,而不是浩瀚的宇宙里。
而微观世界遵循的是诡异的量子力学。
根据量子力学的描述,即便我们把所有物质都移除,也不会得到真空状态,因为真空其实一点也不空,真正的真空不可能存在。
在所谓的真空环境里,粒子能“无中生有”,随机衍生然后瞬间湮灭,只要整个过程持续时间足够短,就会上演。
真空的这种特性并不是科学家们随便说说,而是有确实存在的证据来支撑,最典型的证据就是卡西米尔效应。
如果两块薄金属片在真空中靠得足够近,彼此之间就会相互靠近,让金属片靠近的力量就是真空中衍生出来的粒子产生的。
说了这么多,跟质量有什么关系呢?
关系很大。科学家们通过大型粒子对撞机不断寻找各种基本微观粒子,其中就包括由物理学家希格斯提出的希格斯粒子,也就是上帝粒子。
希格斯指出,宇宙中充满了希格斯场,希格斯场受到扰动就会形成希格斯粒子,正是希格斯粒子赋予了万物质量。
希格斯粒子无处不在,就像一片汪洋大海一样。微观粒子会与希格斯粒子发生作用,从而获得质量。
或许你还没有明白到底是如何获得质量的,打个比方就很好理解了。
希格斯粒子就好像追星的狗仔队一样,基本粒子就像是明星。如果明星的名气很大,狗仔队与明星的互动就会越多,明星穿过狗仔队的难度就会变大,也就会获得更大的质量。
通俗来讲,基本粒子之所以拥有不同的质量,本质原因是它们穿越希格斯粒子的难度决定的,难度越大,质量就越大。难度越小,质量就越小。
而光子,胶子等基本粒子不会与希格斯粒子发生任何作用,可以畅通无阻地穿越希格斯粒子,所以光子胶子的质量为零。
希格斯早在20世纪60年代就提出了希格斯粒子的概念,但直到2012年科学家通过大型粒子对撞机才找到了希格斯粒子,希格斯也因此获得了物理学诺贝尔奖!
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