淘客熙熙

主题:【看看书】细细碎碎《万物简史》 -- 月色溶溶

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家园 呃。。。好像当年就跟你讨论过这个了吧

冷原子:嗬嗬,这个事情,我来试着说一下

呵呵,你是不是都忘了?

另外,

原来,世界万物其实都是以原子分子为基础的,那么宇宙万物也可以这么说吗?宇宙,这范围大多了吧?暗物质啊黑洞啊也有原子?

这句话其实不准确。原子和分子都不是现在已经发现的物质最基本的层次。分子不必说了,是由原子组成的。原子呢,现在知道,是由电子,质子和中子组成的。而电子,质子,和中子这三种粒子,据我所知,已经处在人们现在已知的最基本的层次上了。就是说,我们现在还没有进一步在实验上看到他们的内部结构。

需要指出的是,在“人们现在已知的最基本的层次上”的粒子,种类很多,有上百种之多。除了电子,质子和中子之外,还有好多其他的。他们(包括电子中子质子)统称为基本粒子。事实上,仅仅是浏览一下这些粒子们一个大概的家谱,就足以在大学物理系开设一门四年级的课程了。而对基本粒子的系统研究,则一直是物理学中的重要方向之一。大体上,按照他们所参与的相互作用,可以分成几大类,比如轻子,强子,中间玻色子等等。电子就是轻子,质子和中子都是强子。

那么电子质子中子之外的那上百种基本粒子,他们很多时候是独来独往,单独存在的,不会组成原子和分子。所以我们不能说“世界万物其实都是以原子分子为基础的”。

那么,很自然的,就会有个问题,就是说这些“基本粒子”,是不是就是世间万物最基本的成分了呢?它们有没有进一步的内部结构,是不是由更基本的东西组成的呢?毫无疑问,这是物理学中最重要的问题之一。现在在理论上,认为强子,比如质子和中子,是有内部结构的,是由“夸克”组成的。但是实验上是不是已经观测到夸克了,我不是很清楚。我印象中好像没有。而关于以电子为代表的轻子们,现在基便是理论上也还没有成熟的关于他们内部结构的说法。

当然,我们还可以把这个问题问下去,是不是夸克下面还有更基本的结构。从直觉上说,我们会觉得世界是“无限可分”的,任何东西,永远都是由一些更小的东西组成的。但这只是个直觉而已。真实情况如何,还要靠理论和实验的探索。也许某些时候,我们会最终发现,世界上真的存在一个最基本的物质结构层次,所有的物质都是由这个层次上的东西组成的,而这个层次以下就没了;也许我们会最终发现,跟最初的直觉一样,物质的层次永远不可穷尽;也许我们会发现更神奇的情况,比如到了一定层次以后,粒子A是由B和C组成的,B又是由A和C组成的,C又是由A和B组成的,如此循环下去等等。当然,也许,我们人类永远无法找到这个问题的答案。

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