基本粒子10︱质子和中子是如何被发现的?同位旋是啥东西?( 三 )


在同位旋空间中 , 质子和中子就是同一个粒子 , 只不过自旋取向不同而已 , 我们把质子旋转一下就变成了中子 , 把中子转一下就变成了质子 。
这个同位旋的概念在强相互作用中非常重要 , 而且杨米尔斯规范场的创立也跟质子和中子的同位旋是有关联的 , 这个我们后面在讲基本粒子的作用力的时候会说到 。
如果你还没有理解同位旋的概念的话 , 我再举个例子 , 你不要把同位旋想象成什么东西在旋转 , 物理学家有时在起名字的时候非常的抽象 , 因为很多东西它就是数学概念 。
我们可以把同位旋类比成电荷 , 对电荷来说我们可以认为它有两个取值 , 而同位旋有两个取向 , 电荷在抽象的荷空间中可以取正和负 , 同位旋在抽象的同位旋空间中 , 可以两个方向 , 上和下 。
现在理解了吧 , 后面的文章中我还会再提到同位旋的 。 那除了核力问题以外 , 还有一个问题 , 那既然中子里面没有电子 , 把β射线是从哪里发射出来的?
对于这个问题 , 1934年费米就提出了一个新的力 , 也就是我们现在说的弱力 , 对β放射性进行了简单的阐述 , 不过人类要想彻底驯服弱力 , 理解他是如何传递作用力的 , 还需要再等几十年的时间 。
到了这个时候 , 人类好像掌握了一些东西, 感觉马上要触摸到真理了 , 你看质子和中子都发现了 , 通过他俩可以解释所有的元素 , 再加上电子 , 好像也不再需要其他任何基本粒子了 , 我们的世界就可以构建起来 。
【基本粒子10︱质子和中子是如何被发现的?同位旋是啥东西?】剩下的工作当务之急就是解释核力和弱力 , 但是真实的情况是人类这才发现了粒子世界的冰山一角 , 那从下节课开始 , 你就会发现铺面而来的都是各种未知的 , 名字超级奇怪的粒子 , 数量非常多 , 我敢保证没有人能把这些粒子的名字都记住 。

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