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第二十八章 控制宇宙的四种力(1)
玄家家主点了点头，继续道：
“但是，已知的基本粒子并不仅仅是夸克和电子两种，而是多达数百种，而且，每一种基本粒子都有它们的反粒子。我们把所有的基本粒子分为三大类，通常称为“族”：
（1）轻子族，包括电子、中微子等；
（2）夸克族，包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克这六种夸克和各自的反夸克；
（3）媒介粒子族，包括光子、胶子等。
非常奇怪的是，除了夸克和电子外，大部分基本粒子都不组成更大的物质结构，例如，中微子总是在宇宙中独来独往，不与其它物质发生相互作用；媒介粒子则只在其它粒子间传递力的作用；还有很多粒子像介子、超子等都极不稳定，通常在极短时间内衰变成其它粒子。”
“哦，是很奇怪啊。”周铭泽疑惑不解，玄北岳、玄茵茵他们显然之前也是不了解这些，显然他们比玄洛璃的族内地位要低。
玄家家主保持微笑，道：“我们知道，电子能像地球绕太阳旋转那样绕着原子核运动，但电子能不能也像地球那样进行自转呢？
按理说，这是不可能的，因为物体在自转时，其转轴上有一个固定不动的中心点，电子既然是一个点状粒子，那它就不会有什么多余的“中心点”，它的自旋也就无从谈起。
但科学家证实，电子仍然像地球那样，既公转，也自转，而且永远地以固定不变的速率旋转，这是电子自身固有的性质，称为“内禀自旋”。而且，所有的基本粒子都有与电子相同的自旋。”
“很神奇啊，难不成是一个小型的宇宙体系？”周铭泽突然奇想。
玄洛璃摇头：“师尊，这一段我了解，粒子的自旋与地球自转是不一样的，地球的自转是连续的，粒子的自旋则是间隔性的，也就是说，它的自旋是一跳一跳着进行的。
每一种粒子的所有成员都是相同的，我们不可能把两个电子或者中微子区别开来。而不同种类的粒子则有着明显的不同，其主要区别就在于它们的质量、电荷以及内禀自旋都各不相同。”
“原来如此，但是这些基本粒子性质各不相同的原因是什么？它们为什么在不停地自旋？这些不同的粒子还能不能找到更深层的、统一的内部结构？”周铭泽问道。
玄洛璃摇头：“这些问题长期以来都在困扰着科学家们。”
周铭泽问道：“进一步的问题就是，这么多不同种类的粒子是如何联系在一起的？假如宇宙是由很多微小的、相互间没有关系的物质微粒组成的，它们中的任何一个都是像被“隔离”的，那么，在这样的一个宇宙中，就会既无恒星，又无行星和生命，只是一个寂寞的、完全没有事件发生的微粒集合。”
玄洛璃摇头：“幸运的是，事实并非如此，宇宙中存在着各种类型的力，是它们把散沙般的基本粒子结合在一起，组成了各种各样的物质，并安排了宇宙间的秩序。这些力从本质上都可归结为四种基本力：引力、电磁力、强力和弱力。”
周铭泽问道：“这四种力如何解释？”
玄洛璃道：“这四种力的来源是不一样的。
引力源于物体质量的相互吸引，两个有质量的物体间就存在引力，物体的质量越大，引力就越大。
电磁力是由粒子的电荷产生的，一个粒子可以带正电荷，或者带负电荷，同性电荷相斥，异性电荷相吸。如果一个粒子不带电荷，则不受电磁力的影响，不会感受到排斥力和吸引力。
强力主要是把夸克结合在一起的力，所以也叫核力。像电磁力一样，也起源于电荷，不过只是夸克间的电荷，物理学家称之为“颜色电荷”。
“但是，已知的基本粒子并不仅仅是夸克和电子两种，而是多达数百种，而且，每一种基本粒子都有它们的反粒子。我们把所有的基本粒子分为三大类，通常称为“族”：
（1）轻子族，包括电子、中微子等；
（2）夸克族，包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克这六种夸克和各自的反夸克；
（3）媒介粒子族，包括光子、胶子等。
非常奇怪的是，除了夸克和电子外，大部分基本粒子都不组成更大的物质结构，例如，中微子总是在宇宙中独来独往，不与其它物质发生相互作用；媒介粒子则只在其它粒子间传递力的作用；还有很多粒子像介子、超子等都极不稳定，通常在极短时间内衰变成其它粒子。”
“哦，是很奇怪啊。”周铭泽疑惑不解，玄北岳、玄茵茵他们显然之前也是不了解这些，显然他们比玄洛璃的族内地位要低。
玄家家主保持微笑，道：“我们知道，电子能像地球绕太阳旋转那样绕着原子核运动，但电子能不能也像地球那样进行自转呢？
按理说，这是不可能的，因为物体在自转时，其转轴上有一个固定不动的中心点，电子既然是一个点状粒子，那它就不会有什么多余的“中心点”，它的自旋也就无从谈起。
但科学家证实，电子仍然像地球那样，既公转，也自转，而且永远地以固定不变的速率旋转，这是电子自身固有的性质，称为“内禀自旋”。而且，所有的基本粒子都有与电子相同的自旋。”
“很神奇啊，难不成是一个小型的宇宙体系？”周铭泽突然奇想。
玄洛璃摇头：“师尊，这一段我了解，粒子的自旋与地球自转是不一样的，地球的自转是连续的，粒子的自旋则是间隔性的，也就是说，它的自旋是一跳一跳着进行的。
每一种粒子的所有成员都是相同的，我们不可能把两个电子或者中微子区别开来。而不同种类的粒子则有着明显的不同，其主要区别就在于它们的质量、电荷以及内禀自旋都各不相同。”
“原来如此，但是这些基本粒子性质各不相同的原因是什么？它们为什么在不停地自旋？这些不同的粒子还能不能找到更深层的、统一的内部结构？”周铭泽问道。
玄洛璃摇头：“这些问题长期以来都在困扰着科学家们。”
周铭泽问道：“进一步的问题就是，这么多不同种类的粒子是如何联系在一起的？假如宇宙是由很多微小的、相互间没有关系的物质微粒组成的，它们中的任何一个都是像被“隔离”的，那么，在这样的一个宇宙中，就会既无恒星，又无行星和生命，只是一个寂寞的、完全没有事件发生的微粒集合。”
玄洛璃摇头：“幸运的是，事实并非如此，宇宙中存在着各种类型的力，是它们把散沙般的基本粒子结合在一起，组成了各种各样的物质，并安排了宇宙间的秩序。这些力从本质上都可归结为四种基本力：引力、电磁力、强力和弱力。”
周铭泽问道：“这四种力如何解释？”
玄洛璃道：“这四种力的来源是不一样的。
引力源于物体质量的相互吸引，两个有质量的物体间就存在引力，物体的质量越大，引力就越大。
电磁力是由粒子的电荷产生的，一个粒子可以带正电荷，或者带负电荷，同性电荷相斥，异性电荷相吸。如果一个粒子不带电荷，则不受电磁力的影响，不会感受到排斥力和吸引力。
强力主要是把夸克结合在一起的力，所以也叫核力。像电磁力一样，也起源于电荷，不过只是夸克间的电荷，物理学家称之为“颜色电荷”。