Question

能量从哪里来？因为宇宙4种力而存在

Answer 1

迄今为止，科学家公认，宇宙中存在4种相互作用力，分别是万有引力、 电磁力、弱力和强力。

在量子场论中，描述每种相互作用力都有传递粒子，强力的传递粒子是胶子，弱力的传递粒子是w玻色子和z玻色子，引力的传递粒子是引力子，目前引力子还未被证实存在，而电磁力的传递粒子是光子。

我们能够感受到和触摸到的力，除了重力以外，都是由电磁相互作用力产生的，而电磁力传递粒子是光子。虽然电磁相互作用的传递粒子并非一般的光子，而是虚光子。但是虚光子性质和实光子相似，只不过虚光子不能直接观测到。

1、强力，

原子核由带正电的质子和中子组成，为什么质子正电荷之间的库仑排斥力没有使核子飞散开来呢？那是因为核子之间存在一种能压服库仑斥力的强相互作用力。在原子核的尺度内，强力比库仑力大得多，但强力是短程力，核子间的距离太大时，强力很快下降消失。

强力为恒星燃烧提供能量，它使得群星闪耀，创造出灿烂的、生命所依赖的阳光。如果这个强大的力量突然消失，太阳会变暗，整个行星的温度暴跌，地球上的所有生命都将终结。也就是说，强核力可以在一天之内收回它曾经赠与的那些生命。另外，有了强核力才有了氢弹，如果对氢弹的爆炸不加以限制，强核力将有可能在一天之内结束地球上的所有生命。

2、弱力，在基本粒子之间还存在另一种短程相互作用力，弱力的作用距离比强力更短，作用力的强度也比强力小得多，弱力在β衰变中起重要作用，β衰变中放出电子和中微子，电子和中微子之间只有弱力作用。弱力也存在其它基本粒子之间。

弱力支配着某些形式的放射性衰变。因为放射性物质在衰变或破裂时会释放出热量，弱核力有助于加热地球内部深层的放射性岩石。这个热量反过来又驱动火山爆发，让地球深处的熔岩到达地表。弱核力和电磁力一样，也常常运用在医学上治疗某些严重的疾病。放射性碘被用来杀死甲状腺肿瘤和某些癌症。当然，放射性衰变也是致命的，它曾经造成切尔诺贝利核事故，造成的核污染可能会持续保持危害性长达几百万年时间。

3、电磁力，电力是两个带电粒子或物体之间的相互作用力，两个相互运动的电荷之间存磁力。

电磁力在自然界中以多种形式存在，包括，电、磁和光。电磁力照亮了我们的城市，可以使收音机和音响播放音乐，可以让我们看电视，微波炉可以加热食物，家用电器可以减轻人们的家务劳动。另外，雷达跟踪飞机、舰艇和航天器也少不了电磁力，电磁力已被用于计算机，这使得办公室、家庭、学校、军队的工作大为改观。激光也是电磁力的一种，它对于通讯、外科手术、以及国防尖端武器系统尤其重要。可以这样说， 社会 生活离不开电磁力，整个地球超过半数的国民生产总值都依赖于电磁力。

4、引力，它是任何物体之间存的相互吸引力。

引力使地球和其它行星保持在它们各自的轨道上运行，引力也约束了银河系的整体平衡。如果地球没有引力，地球的自转将把我们抛进太空，我们赖以生存的空气也会弥散到太空中去，从而使人窒息，使地球上的生命不复存在。如果没有太阳的引力，所有的行星将被抛出太阳系进入寒冷的深空，在那里，微弱的阳光将无法支持生命的生存。事实上，没有引力，太阳自身也会发生爆炸，太阳是引力（向内收缩）和核力（向外膨胀）微秒平衡的结果。

强力和弱力是短程力，电磁力和万有引力是长程力。强力大于电磁力大于弱力大于万有引力。

上世纪60年代，物理学家成功将电磁力和弱力统一到一个理论中，称为“弱电统一理论”，后来又以杨振宁和米尔斯的“杨-米尔斯方程”为核心，建立了标准模型理论，首次把强力，弱力和电磁力统一到一起。引力还有待统一到一个理论中。

那么，为什么会有这四种力的存在？力又是从哪里来的？这是一个未解之谜。可能力本身就是是客观存在吧。

结合上期内容，我们知道，能量是使物质运动、转化、改变的功的总和。

功是力乘以物质在力的方向上位移的距离的乘积。上期这个地方说错了，请大家包涵。

也就是说，能量来自于这些力。其中，强力，弱力，电磁力存在于物质本身，无法脱离物质而存在。

由此可见，

1、能量属于物质，物质存在能量，但物质不是能量。就好像，人属于动物，但动物不是人。

2、能量不属于物质，它独立存在。物质是物质，能量是能量，是相互独立的。就好像，人不属于动物。人是人，动物是动物。

3、物质可以转化为能量，能量也可以转化为物质。质量和能量的总量不变。

4、宇宙起源开始于奇点大爆炸，又是什么力，什么能量使奇点大爆炸的？