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摘要:图:构成万物的四大相互作用(力) 单个粒子没有质量,但是当“投机”的粒子互相见面就会发生相互作用,质量就源于相互作用产生的能量,所以爱因
图:构成万物的四大相互作用(力)
单个粒子没有质量,但是当“投机”的粒子互相见面就会发生相互作用,质量就源于相互作用产生的能量,所以爱因斯坦说能量就是质量。
举个例子:一个广场上站着大量路人甲有希格斯玻色子、胶子、电子等等所有粒子,如果一个“明星”从广场上穿过,那么大家就会一拥而上,明星受到的束缚较大,寸步难行,质量也就较大,想要动起来需要用到的能量也比较多,比如夸克。
如果换成是一个“网红”,有的人认识,有的不认识,上的人就稍微少点,束缚稍微小点,通过的速度也更快点,质量稍微小点,比如电子。
如果是你,谁都对你爱搭不理,你可以以极快的速度通过,毫无束缚,那么你就是光子,没有任何质量可言。
图:夸克带色荷就像电子带电荷,胶子可以把三价夸克牢牢锁住,这就是强相互作用力,而电子则依靠光子传递电磁力
谁和谁能相互作用源于粒子的内在属性,例如角动量,电荷,色荷等等。由于四大相互作用力,这些粒子束缚在一起形成了有质量的质子、中子、原子核、原子、分子,这些三维结构,才有了我们。
答案光的速度能量来源就是没有来源,我们这么慢,是因为有能量来源,能量的体现形式就是质量,能量的产生源于粒子发生相互作用,这也是爆炸一丢丢质量可以呈现出巨大能量的原因。
宇宙中的天体真的会达到上亿温度吗?
在宇宙中其实无奇不有,宇宙中各种天体的划分,主要的依据是质量。不同的质量会导致天体的一生完全不一样的,即便同为恒星,质量不同,也会有不同的宿命;
行星和恒星最大的区别就在于因此,如果天体质量不到太阳质量的8%,那它最多只能是一颗行星,超过8%,就可以产生核聚变反应,发光发热,就是一颗恒星。
因此,在宇宙中质量为王。
而在宇宙之中,恒星可以被我们认为是宇宙的烛光,因为只有它们在发光发热,照亮宇宙的各个角落,而它们当中一部分,内核温度可以高达上亿度。太阳系中的太阳,内核温度只有1500万度,但是我们的地球主要的能量来源就是太阳辐射,如果把太阳辐射出来的能量比喻成钱,太阳平均每秒向太空扔70万亿,但被地球接收到的只有3万块左右,而真正被人类所用的只有3块钱左右。那恒星为什么可以产生如此高温和如此多的能量呢?
这其实要从宇宙大爆炸说起。
宇宙大爆炸按照目前的主流科学理论,宇宙起源于138亿年前的一次大爆炸。
大爆炸之后的普朗克时间(10^-43秒)内发生了什么,我们目前还不清楚。所谓的普朗克时间指的是物理学所认知的时间变化的最小单位。
普朗克时间后,宇宙处于极其高温的状态,温度达到了1.4亿亿亿亿度。(1.4*10^32度)所以,宇宙曾经就出现极其高的温度,这也是我们目前所知道宇宙中最高的温度。
此时,宇宙空间急剧膨胀,在宇宙诞生后的3分钟左右,形成如今宇宙大量的基本粒子。到了宇宙诞生后的38万年,温度降到了3000度,原子结构得以形成,光子可以在宇宙中自由的穿行。
以往在科普时,讲到物理学或者天文学知识时,许多人都在问,科学家明明没有看到,凭什么可以说发生过这一切?
其实道理很简单,我们试想一下,警察和法官断案,他们也没有在现场亲眼目睹凶杀案,那他们如何判定嫌疑人作案了呢?如果只有“眼见为实”,那所有凶杀案也就不可能会有凶手了。
其实这一切都遵循一个规则:一个理论到底成不成立,完全看证据,以及是不是可以证伪,科学有一套专业的范式。一般一位科学发表一篇论文,同行都是本着鸡蛋里挑骨头的精神在看这篇论文。就拿我们所知道的物理学大神爱因斯坦来说,在他发表论文时,就有许多人指出他论文中的一些问题。甚至是到了爱因斯坦晚年,他发表的论文,也直接被许多同行指责为垃圾。
所以,你看,即使是爱因斯坦这样的大神都不可能被优待。宇宙大爆炸得以成立就在于它有过硬的证据,以及预测了许多现象。
到了宇宙大爆炸之后的2亿年,宇宙中的许多星云物质,在引力坍缩下,逐渐形成了恒星。那这个恒星到底是如何被点亮的呢?
恒星的形成恒星能被点燃最主要原因就是开头说到的质量问题。就拿太阳来说,太阳占据了太阳系总质量的99%。
由于质量巨大,因此引力巨大,太阳的内核温度特别高,这个温度可以达到1500万度。而此时太阳内核的物质就呈现等离子态,意思是原子结构保不住了,电子由于获得了足够多的能量,摆脱了原子核的束缚。
文章来源:《波谱学杂志》 网址: http://www.bpxzz.cn/zonghexinwen/2022/1206/397.html