强相互作用力是作用于强子之间的力,是所知四种基本作用力最强的,其作用范围在10-15范围内。强相互作用克服了电磁力产生的强大排斥力,把质子和中子紧紧粘合为原子核。
弱力通过w和z玻色子传播,在质子尺度上作用强度是电磁力的万亿分之一。弱力符合su(2)对称性。w和z玻色子都是自旋为1的矢量场。
弱力与电磁力在更高的能量上是统一的,合称“电弱相互作用”。在较低能量上,因为higgs机制,w和z玻色子获得了静质量,弱力和电磁力分开。
粒子物理标准模型的提出,就是为了从本质上去诠释这四大基本作用力的。
在标准模型中,规范粒子有13种,分别是传递强相互作用的媒介——胶子8种,传递弱相互作用的媒介——中间玻色子,分为-、z0三种,传递电磁作用的媒介——光子一种,以及为了实现电弱相互作用在低于250gev的能量范围内分解为电磁相互作用和弱相互作用的特殊粒子——希格斯粒子。
夸克三种,按照不同的味,可以分为上夸克,下夸克;粲夸克,奇异夸克;底夸克,顶夸克,按照不同的色,可以分为红、绿、蓝三色,夸克有六味,每味三色,再加上各自对应的反粒子,总共36种不同状态的夸克。
再加上轻子,电子e,μ子,t子,以及各自的中微子和它们的反粒子,共十二种。
这就是标准粒子模型中所展现的61种基本粒子。
迄今为止,几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。在标准模型所预言的61种粒子种,w玻色子、z玻色子、胶子、顶夸克及魅夸克未被发现前,标准模型已经预测到它们的存在,而且对它们性质的估计非常精确。
然而,尽管标准模型具有强大的预测能力,但它未能回答五个关键问题。
第一个问题,为什么中微子有质量?
标准模型中的三个粒子是不同类型的中微子。标准模型预测,就像光子一样,中微子应该没有质量。
然而,科学家们已经发现,这三个中微子在运动时是振荡的,或者是相互转化的。这一壮举之所以成为可能,唯一的原因就是中微子具有静质量。
不过这个问题在惰性中微子发现以后,已经可以得到解答。
第二个问题便是,什么是暗物质?
天文学家们在观测星系自转时发现,星系的旋转速度比他们理论上的速度快得多,但按照可见物质的引力,这些星系旋转得如此之快,本应该把自己撕裂的。
那么唯一的解释,就是存在一些我们看不见的东西,给了这些星系额外的质量,从而产生了引力。
这便是暗物质,暗物质被认为占宇宙物质的27,但它不包括在标准模型中。
庞学林所提出的最新的惰性中微子理论,将会成为暗物质的有力候选者!
第三个问题,那就是为什么宇宙中有这么多物质?
当一个物质粒子形成时——例如,在大型强子对撞机的粒子碰撞中,或者在另一个粒子衰变中——它的反物质对应物通常会伴随而来。当等量的物质和反物质粒子相遇时,它们会相互湮灭。
科学家们认为,当宇宙在大爆炸中形成时,物质和反物质应该是等量产生的。然而,某种机制阻止了物质和反物质以它们通常的方式完全毁灭,我们周围的宇宙被物质所主宰。
弱力通过w和z玻色子传播,在质子尺度上作用强度是电磁力的万亿分之一。弱力符合su(2)对称性。w和z玻色子都是自旋为1的矢量场。
弱力与电磁力在更高的能量上是统一的,合称“电弱相互作用”。在较低能量上,因为higgs机制,w和z玻色子获得了静质量,弱力和电磁力分开。
粒子物理标准模型的提出,就是为了从本质上去诠释这四大基本作用力的。
在标准模型中,规范粒子有13种,分别是传递强相互作用的媒介——胶子8种,传递弱相互作用的媒介——中间玻色子,分为-、z0三种,传递电磁作用的媒介——光子一种,以及为了实现电弱相互作用在低于250gev的能量范围内分解为电磁相互作用和弱相互作用的特殊粒子——希格斯粒子。
夸克三种,按照不同的味,可以分为上夸克,下夸克;粲夸克,奇异夸克;底夸克,顶夸克,按照不同的色,可以分为红、绿、蓝三色,夸克有六味,每味三色,再加上各自对应的反粒子,总共36种不同状态的夸克。
再加上轻子,电子e,μ子,t子,以及各自的中微子和它们的反粒子,共十二种。
这就是标准粒子模型中所展现的61种基本粒子。
迄今为止,几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。在标准模型所预言的61种粒子种,w玻色子、z玻色子、胶子、顶夸克及魅夸克未被发现前,标准模型已经预测到它们的存在,而且对它们性质的估计非常精确。
然而,尽管标准模型具有强大的预测能力,但它未能回答五个关键问题。
第一个问题,为什么中微子有质量?
标准模型中的三个粒子是不同类型的中微子。标准模型预测,就像光子一样,中微子应该没有质量。
然而,科学家们已经发现,这三个中微子在运动时是振荡的,或者是相互转化的。这一壮举之所以成为可能,唯一的原因就是中微子具有静质量。
不过这个问题在惰性中微子发现以后,已经可以得到解答。
第二个问题便是,什么是暗物质?
天文学家们在观测星系自转时发现,星系的旋转速度比他们理论上的速度快得多,但按照可见物质的引力,这些星系旋转得如此之快,本应该把自己撕裂的。
那么唯一的解释,就是存在一些我们看不见的东西,给了这些星系额外的质量,从而产生了引力。
这便是暗物质,暗物质被认为占宇宙物质的27,但它不包括在标准模型中。
庞学林所提出的最新的惰性中微子理论,将会成为暗物质的有力候选者!
第三个问题,那就是为什么宇宙中有这么多物质?
当一个物质粒子形成时——例如,在大型强子对撞机的粒子碰撞中,或者在另一个粒子衰变中——它的反物质对应物通常会伴随而来。当等量的物质和反物质粒子相遇时,它们会相互湮灭。
科学家们认为,当宇宙在大爆炸中形成时,物质和反物质应该是等量产生的。然而,某种机制阻止了物质和反物质以它们通常的方式完全毁灭,我们周围的宇宙被物质所主宰。