有趣的基本粒子

1、有趣的基本粒子蘭州市外國(guó)州市外國(guó)語(yǔ)高級(jí)中學(xué)中學(xué)韓仲明仲明(730010)摘要摘要:我們這們這個(gè)世界共有四套不同種個(gè)世界共有四套不同種類的粒子了，即的粒子了，即“構(gòu)成物構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子的基本粒子”、“構(gòu)成反物構(gòu)成反物質(zhì)的反粒子的反粒子”、“構(gòu)成暗物構(gòu)成暗物質(zhì)的超的超對(duì)稱粒子稱粒子”和“傳遞傳遞力的基本粒子力的基本粒子”。如果真是那。如果真是那樣，那么我，那么我們就是生活在就是生活在“上帝上帝”演奏的奏的“音樂(lè)”世界里，但我世界里，但我們

2、不是在聽(tīng)音不是在聽(tīng)音樂(lè)，而是在看音，而是在看音樂(lè)！關(guān)鍵詞鍵詞:基本粒子基本粒子反物反物質(zhì)暗物暗物質(zhì)引力子引力子世界真奇妙！可是奇妙的世界到底是由什么世界真奇妙！可是奇妙的世界到底是由什么組成的呢？其成的呢？其實(shí)構(gòu)成我成我們世界的物世界的物質(zhì)可分可分為兩部分：能兩部分：能夠直接直接觀測(cè)觀測(cè)的物的物質(zhì)和不能直接和不能直接觀測(cè)的物的物質(zhì)。真是不可思真是不可思議，一切肉眼看得，一切肉眼看得見(jiàn)的物的物質(zhì)竟然都是由三個(gè)竟然都是由三個(gè)“小家伙小家伙”

3、（微（微觀粒子）粒子）組成的，他成的，他們的名字分的名字分別叫做叫做“電子”、“上夸克上夸克”和“下夸下夸克”。物。物質(zhì)是由分子和原子是由分子和原子組成的，而原子是由原子核和核外成的，而原子是由原子核和核外電子組成的，原子核內(nèi)的成的，原子核內(nèi)的質(zhì)子和中子又是由夸克子和中子又是由夸克組成的。如果成的。如果電子電量用量用e?表示，表示，質(zhì)量用量用表示，表示，則上夸克上夸克電量為，質(zhì)量為46倍的倍的下夸下夸em23e?em克電量為質(zhì)量為102

4、9倍的倍的。一個(gè)。一個(gè)質(zhì)子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下子由兩個(gè)上夸克和一個(gè)下13e?em夸克夸克組成，一個(gè)中子由一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克成，一個(gè)中子由一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克組成。所以成。所以電子、上子、上夸克和下夸克稱夸克和下夸克稱為組為組成物成物質(zhì)的“基本粒子基本粒子”。基本粒子都有它?；玖Ｗ佣加兴鼈兊摹靶值堋绷Ｗ?，人粒子，人們?cè)诩铀倨髟诩铀倨鲗?shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和宇宙射和宇宙射線的次的次級(jí)射線中發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了許多跟多跟基本粒子基本粒子電量相等而量相等而質(zhì)量

5、各異的其它粒子。上夸克的弟兄有量各異的其它粒子。上夸克的弟兄有“粲夸克粲夸克”在握手的瞬在握手的瞬間從人從人間蒸發(fā)！除了肉眼看得除了肉眼看得見(jiàn)的物的物質(zhì)外科學(xué)家科學(xué)家們通過(guò)觀測(cè)過(guò)觀測(cè)天體的運(yùn)天體的運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)，宇宙中宇宙中還充滿了肉眼看不了肉眼看不見(jiàn)的“暗物暗物質(zhì)”和“暗能量暗能量”，而且超乎我，而且超乎我們的意外，因意外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)計(jì)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，宇宙中普通物，宇宙中普通物質(zhì)僅質(zhì)僅占5%而暗物而暗物質(zhì)占23%暗能量竟占暗能量竟占72

6、%！換句話說(shuō)話說(shuō)，宇宙的，宇宙的絕大部分是由暗物大部分是由暗物質(zhì)和暗和暗能量能量組成的，即宇宙的成的，即宇宙的“主角主角”不是我不是我們平時(shí)看見(jiàn)的這些由普通物些由普通物質(zhì)組質(zhì)組成的星體和星系！即使在太陽(yáng)系內(nèi)，甚至在我成的星體和星系！即使在太陽(yáng)系內(nèi)，甚至在我們的周的周圍，也，也應(yīng)該應(yīng)該有暗有暗物質(zhì)及其粒子存在。那么，暗物及其粒子存在。那么，暗物質(zhì)粒子是咋粒子是咋樣的呢？科學(xué)家的呢？科學(xué)家們猜測(cè)，暗物暗物質(zhì)粒子其粒子其實(shí)就是普通物就是普通物

7、質(zhì)粒子的粒子的“伙伴伙伴”粒子，也叫粒子，也叫“超對(duì)稱”粒子，它子，它們與相與相應(yīng)的普通粒子一模一的普通粒子一模一樣，只是，只是“自旋量自旋量”與普通粒子與普通粒子剛好相反，即相反，即“自旋自旋對(duì)稱”。人。人們?cè)噲D們?cè)噲D在加速器中制造出暗物在加速器中制造出暗物質(zhì)粒子，但目粒子，但目前仍一無(wú)所前仍一無(wú)所獲，也，也許不久的將來(lái)會(huì)不久的將來(lái)會(huì)查明暗物明暗物質(zhì)究竟是什么。究竟是什么。還有一個(gè)有一個(gè)問(wèn)題問(wèn)題是：自然界最基本的四種相互作用力（是：自

8、然界最基本的四種相互作用力（①電磁力、磁力、②萬(wàn)有引力、萬(wàn)有引力、③強(qiáng)力和力和④弱力）中，弱力）中，強(qiáng)力是夸克力是夸克組成質(zhì)子和中子的那子和中子的那種力，弱力是迫使一種基本粒子改種力，弱力是迫使一種基本粒子改變?yōu)樽優(yōu)榱硪环N基本粒子的那種力，而另一種基本粒子的那種力，而電磁力和萬(wàn)有引力又是怎么磁力和萬(wàn)有引力又是怎么產(chǎn)生的呢？在物理學(xué)中，將彼此不接觸的生的呢？在物理學(xué)中，將彼此不接觸的物體之物體之間也有力的作用解也有力的作用解釋為釋為：“物

9、體之物體之間在不斷地拋接基本粒子在不斷地拋接基本粒子”，從而從而認(rèn)為傳遞這認(rèn)為傳遞這四種力的基本粒子分四種力的基本粒子分別是：是：①光子（光子（）、）、②引力子引力子?（G）、）、③膠子（膠子（g）和）和④弱玻色子（弱玻色子（W）。其中）。其中預(yù)言的引力子目前尚未被言的引力子目前尚未被發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)。至此，我至此，我們這們這個(gè)世界共有四套不同種個(gè)世界共有四套不同種類的粒子了，即的粒子了，即“構(gòu)成物構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子的基本粒子”、“構(gòu)成反物構(gòu)成