费米子和玻色子是物质的最小单位，它们有何不同？角色不同
文章图片
文章图片
“一尺之捶 ， 日取其半 ， 万世不竭” ， 意思就是一尺长的木棍 ， 每天截取一半 ， 永远也截取不完 。
这是两千多年以前中国先贤对于未知世界的一种思考 ， 不仅中国古代先贤有着这样的思索 ， 世界上其它地区的古代哲学家们也进行过类似的思考 ， 但是物质真的可以无限细分下去吗？并不是 ， 如果在现实世界之中 ， 物质真的可以无限细分 ， 那么这个世界将会显得过于荒诞 ， 所以古希腊哲学家们更愿意相信物质是存在最小单位的 。 比如古希腊自然哲学家德谟克利特就认为物质是存在本源的 ， 这个本源就是原子核虚空 。 当然 ， 在德谟克利特所处的时代 ， 是不可能知道什么是原子的 ， 所以它所说的原子只是与我们所说的原子同名而已 。
德谟克利特所说的原子类似于我们现在所说的基本粒子 ， 代表着物质的最小单位 。
后来 ， 随着科学的诞生以及各种精密科学仪器的问世 ， 古代学者们的思索逐渐得到了印证 ， 人们发现物质是存在最小单位的 。 古代学者曾认为水是一切物质的本源 ， 而现代人逐渐发现宏观世界的水实际上是由无数微小的分子所组成的 ， 这些微小的分子就是水分子 ， 不仅水是如此 ， 其它的物质也都是由相应的物质分子所构成的 。 我们可以用锋利的道具将一个物质不断分割成小份 ， 但我们不可能破坏其中的任何一个分子 ， 我们所谓的分割不过是将这些聚合在一起的分子分开了而已 。
我们无法用刀子破坏分子 ， 并不意味着分子就是物质的最小单位 ， 事实上分子是由更小的原子所组成的 ， 比如水分子就是由两个氢原子和一个氧原子所组成的 。
在一段时间之内 ， 人类曾认为原子就是物质的最小单位 ， 后来 ， 英国物理学家卢瑟福又发现 ， 原子其实是由原子核与核外电子所组成的 ， 那么原子核是否还可以细分呢？是的 ， 还可以 ， 卢瑟福和他的学生使用高速粒子来撞击原子核 ， 结果发现在原子核内还存在着质子和中子 。 质子和中子可不可以继续细分呢？撞一下就知道了 。 质子和中子受到高速粒子的撞击后并没有被破坏 ， 但却出现了三种角度不同的偏转 ， 这意味着质子和中子的内部还有东西 。
现在我们知道 ， 组成质子和中子的更小结构就是夸克 ， 一般而言 ， 它们都是由三个夸克结合而形成的 ， 而夸克就是已知的物质的最小单位 ， 我们称其为“基本粒子” 。
既然夸克才是构成物质的最小单位 ， 那么为什么我们无法将质子和中子破开呢？不要说我们了 ， 就连宇宙中强大的中子星也办不到 。 中子星是大质量恒星“死亡”后的产物 ， 它是一种密度极高的天体 ， 在其巨大的引力作用下 ， 物质会被撕碎成为中子 ， 但也仅此而已 ， 它依旧无法破坏由三个夸克结合而成的中子结构 。 这是为什么呢？
在宇宙之中有四种已知的基本力 ， 即引力、电磁力、强力和弱力 ， 而使夸克结合在一起的力就是强力 。
强力比较有趣 ， 我们所熟悉的引力和电磁力都会随着距离的增加而减弱 ， 比如离地球越远 ， 引力就越小；两块磁铁离得越远 ， 吸力就越小 ， 但强力不同 ， 强力会随着距离的增加而增强 ， 也就是说如果我们试图将两个夸克拉开 ， 那么它们之间的结合力就会迅速增强 ， 拉得越远 ， 力量就越大 ， 这就如同一个悖论 ， 无法破除 。 夸克是基本粒子 ， 但并不是唯一的基本粒子 ， 除了夸克之外 ， 基本粒子家族还有光子、电子、胶子、中微子等等 。
为了更好地理解基本粒子 ， 现代物理学诞生了标准模型 ， 将基本粒子分为两类 ， 即费米子和玻色子 。
【费米子和玻色子是物质的最小单位，它们有何不同？角色不同】刚才所说的夸克、电子以及中微子等都属于费米子 ， 而光子、胶子以及希格斯玻色子等都属于玻色子 。 那么费米子和玻色子到底有何区别呢？通俗一点来讲 ， 就是二者所扮演的角色不同 ， 费米子是构成物质的最小单位 ， 比如夸克 ， 三个夸克结合成一个中子 。 而玻色子则相当于一个媒介 ， 我们刚才说过了 ， 使三个夸克结合在一起的力是强力 ， 而强力需要媒介物质来进行传递 ， 在三个夸克之间负责传递强力的就是胶子 。 如果将费米子比喻为砖块 ， 那么玻色子就是使砖块堆砌成墙的水泥 ， 但无论是费米子还是玻色子 ， 它们都是不可再分的最小单位 。
推荐阅读
- 女子怀疑丈夫出轨，在卧室装摄像头，情妇身份让人直接崩溃！
- 故事：女子独自走在小巷，遭到醉酒男子尾随，女子直接被按倒在地
- 案例：女教师怀男家长孩子，拒绝打胎遭囚禁，获救时子宫严重受损
- 2018年，江苏一男子猝死在驾校车内，女情人交代：他太兴奋了
- 美国“公主日记门”，曝光乔·拜登和女儿一起洗澡，被网友骂翻！
- 浙江杭州，王先生在刷小视频时，突然发现有个人像自己的妻子
- 气候变化和海洋氧气：科学家发现，在过去的温暖时期，缺氧地区缩小了
- 八旬老太重伤身亡，凶手儿子被判刑，是有意还是无意？
- 湖南女子逛超市，为了5个碗，买了30包方便面，丈夫吐槽：亏大了
- 过年我给父母3万元，儿子收到压岁钱却大哭