在我们的宇宙空间内,有哪些基本粒子?

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户如乐9318
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基本粒子是宇宙中最小的已知构造块。人们认为它们没有内部结构,从理论上研究人员将它们视为零维的点。电子可能是最熟悉的基本粒子,但是描述粒子和几乎所有力的相互作用的物理学标准模型包含10个基本粒子。

上图:标准模型

电子和相关粒子
电子是原子中带负电荷的成分。尽管它们被认为是零维点粒子,但电子本身却被其他虚构的粒子围绕着,这些虚粒子不断地闪烁着存在和消失,它们实际上是电子本身的一部分。一些理论预测,电子具有一个轻微的正极和一个轻微的负极,这意味着这些虚粒子云应该因此有点不对称。

如果是这样的话,电子的行为可能会不同于其反物质正电子,从而有可能解释有关物质和反物质的许多奥秘。但是物理学家已经反复测量了电子的形状,并据所知发现它是完美的圆形,这使它们对反物质之谜失去了一条线索。

电子有两个较重的表兄弟,称为μ子和τ子。当来自外太空的高能宇宙射线撞击地球大气层时,会产生μ 子。τ子比电子重3400倍,甚至更稀有且更难生产。

中微子、电子、μ子和τ子构成一类称为轻子的基本粒子。

夸克及其古怪的家族
构成质子和中子的夸克是另一种基本粒子。夸克与轻子一起构成了我们认为是物质的东西。

曾几何时,科学家认为原子可能是最小的物体。这个词来自希腊语“ atomos”,意思是“不可分割”。在20世纪初,原子核被证明由质子和中子组成。然后,在整个1950年代和60年代,粒子加速器不断揭示出一系列奇特的亚原子粒子,例如Pi介子和K介子。

根据加利福尼亚SLAC国家加速器实验室的 历史 报告, 1964年,物理学家Murray Gell-Mann和George Zweig分别提出了一个模型,该模型可以解释质子,中子和其余粒子的内部工作原理。质子和中子是由被称为夸克的微小颗粒构成,有六种可能的类型或“味”(术语叫“味”):上、下、奇、魅,底和顶。

上图:夸克可以组合成各种符合粒子

质子由两个上夸克和一个下夸克组成,而中子由两个下夸克和一个上夸克组成。上下夸克是最轻的夸克。由于质量更大的粒子趋向于分解成质量较小的粒子,因此上下夸克在宇宙中也是最常见的。因此,质子和中子构成了我们所知道的大部分物质。

到1977年,物理学家已经在实验室中分离出六个夸克中的五个——上、下、奇,魅和底,但是直到1995年,伊利诺伊州费米实验室国家加速器实验室的研究人员才发现了最后一个夸克,即顶夸克。与后来搜寻希格斯玻色子的过程一样,寻找它的过程也非常艰难。顶夸克很难产生,因为它比上夸克重约100万亿倍,这意味着制造它的粒子加速器需要更多的能量。

力的基本粒子
除开上述构成物质的粒子之外,接下来是构成基本力的粒子。自然界的四个基本力:电磁力,重力以及强弱核力,每个都有一个关联的基本粒子。

上图:模拟显示了在大型强子对撞机中两个质子碰撞时希格斯玻色子的产生。希格斯玻色子迅速衰变为四个μ子,这是一种重电子,未被探测器吸收。介子的轨迹以黄色显示。

希格斯玻色子
最后是基本粒子之王希格斯玻色子,它负责赋予所有其他粒子以质量。搜寻希格斯玻色子是科学家努力完成其标准模型清单的一项重大工作。当希格斯终于在2012年被发现时,物理学家们欣喜若狂,但结果也使他们陷入困境。

上图:希格斯玻色子与各种基本粒子的互动关系。

总结
这里只是谈到已经发现了的基本粒子,而非所有基本粒子。这个宇宙还有很多未知的成分等待我们去发现。

物理学上的基本粒子很多,但是最小的最基本的粒子是光子,其它的基本粒子都是不同数量的光子构成的光子团。

针对你提出的问题,我是这样认为的:

构成我们宇宙物质的微观粒子从逻辑思维上讲应为体像性的认识,既形态,可多数人一谈到粒子第一印象为球形态,而球形则是粒子体的特殊状态,若将物质量子化既量子形体都为统一尺度量子球,那么,整个宇宙空间将被量子球所填充,而这样的假设成立吗?不成立,因为球与球之间存在空隙,那空隙体是什么?所以同尺度的无限个量子球是无法填充整个宇宙空间的,因此量子球的假设是不成立的。那有人说量子体可以不设为球形体,设为正方体不就可填充整个宇宙空间了吗,以我讲这又违背了量子假设的前题,在量子假设中是将物质构成最简化了,既最简化那它的形体也就得为最简体,而一切形体的最简体应为正四面体,如果你将同尺度的无数个正四面体在空间摆布是否不留空隙地填充整个宇宙空间?我做了试验不行,摆布几个就不能面面相贴而出现空隙,问题出现得找出出在哪里,即然量子体的正四面体推论没错,那就得从该形体的切分去破解,按棱线的1/2切分进行体分解,则切出同尺度的四个正四面体和一个正八面体,如果将切出的正八面体也以1/2棱线进行体分割其结果得到的还是正四面体和正八面体,如果将无数个同尺度的正四面体和正八面体以面面对应稜线相重在空间摆布,则可以填充整个宇宙空间。因此,量子也就是物质的基本粒子,它具有对立、矛盾、统一性,具体到体态来讲既正四面体与正八面体,如果将二体赋予质量和能量,通过对二体的体解析,才能真正理解空间、质量、能量是构成宇宙物质的本质。
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