首页 “力”看不见摸不着,为什么科学家说“力”也是一种物质!

“力”看不见摸不着,为什么科学家说“力”也是一种物质!

差异“概念”和“现象”要想了解“力的实质”,咱们首先要搞清楚究竟“力”是从哪来的?在牛顿提出万有引力定律和牛顿力学之前,就已经有学者在讨论“力”。可是从头到尾,都没有人可以给“力”下一个规范的界说。一…

差异“概念”和“现象”

要想了解“力的实质”,咱们首先要搞清楚究竟“力”是从哪来的?

在牛顿提出万有引力定律和牛顿力学之前,就已经有学者在讨论“力”。可是从头到尾,都没有人可以给“力”下一个规范的界说。一向到牛顿的呈现,这个局势才得以改进。牛顿也是第一个给“力”做精确界说的人。在牛顿的作品《自然哲学的数学原理》傍边,牛顿给“力”下了这样的界说:力是使物体改动运动状况或形变的根本原因。牛顿第二定律中乃至给出了力的表达式F=ma。

不过,牛顿也不是无缘无故就提出这个理论。他其实主要是根据“现象”。说白了,他是看到了物体和物体之间的相互效果的现象。所以,根据现象,把这种“相互效果”命名为“力”。所以,咱们咱们要探求力的实质究竟是什么,实质上其实就要搞清楚“相互效果”的实质是什么?

粒子物理规范模型

关于这个问题,从牛顿年代之后,200多年里都没有得到很好的开展。不过,到了20世纪初,跟着量子力学和相对论的蓬勃开展,以及人们对微观国际的逐步了解。在上个世纪50年代,经过一代代科学家的尽力,科学家们逐步树立起了一套粒子物理规范模型。

那粒子物理规范模型究竟是什么?又和“力”有什么关系?

早在古希腊年代,哲学家们就开端寻觅万物的根源,而且指出了一条明路:经过研讨万物的最小组成单位来研讨国际的实质。可是千百年来,因为试验仪器一向无法进入微观国际,因而,这个方向的发展简直为零。

后来,在上个世纪,科学家使用加速器,也便是朴实用“撞”的方法,撞开了微观国际的大门。他们在极端短的时间内,发现了许多粒子和微观国际的一些物理学现象。

不只如此,他们还发现,国际中不只存在着万有引力和电磁力,其实还存在着其他两种效果力:强相互效果,弱相互效果。而且其实弱相互效果可以改动粒子的品种,这和牛顿最初给“力”下的界说是有差异的。因而,科学家以为“力”的概念其实不行用了,而应该用“效果”这个概念。因而,国际中实际上存在着四种效果:强相互效果,弱相互效果,电磁相互效果,引力相互效果。

其间,强相互效果和弱相互效果是效果在原子核层级的,在日常日子中,除了引力相互效果之外,剩下的效果其实都是电磁相互效果。

除了四大效果之外,还有100多种粒子,这些粒子又该怎么安放呢?

科学家把这些粒子进行的分类,其间有一部分叫做费米子,说白了它们就好像构成国际的最小粒子,比方:夸克,电子,中微子等。可是这些粒子需求终究被粘合起来,才可以构成万物。而起到这个效果的其实便是四大效果。那四大效果又是怎么完成呢?

它们其实是使用“场”,比方:电磁相互效果便是经过电磁场。而场其实与什物粒子是相同,都实实在在存在的物质,它也具有粒子性。所以,科学家提出了玻色子概念。

所以,咱们可以以为相互效果可以经过“玻色子”传递,还拿电磁相互效果举例,它是经过虚光子来传递的。根据这样的方法,科学家就微观粒子安排得明明白白,而且还找到了赋予粒子质量的希格斯玻色子。因而,玻色子实际上可以以为是这个国际的粘合剂,把费米子张贴在一起,就构成万物。

“力”的实质

根据对粒子物理规范模型的知道,咱们其实不难发现,“力”的实质便是“相互效果”的实质。而依照现在的物理学理论,“相互效果”是经过“玻色子”来进行传递的。所以,“相互效果”其实也是一种物质,比方:强相互效果经过胶子来传递,弱相互效果经过W玻色子和Z玻色子来传递,电磁相互效果经过光子来传递。

至于引力相互效果,到目前为止,还没有可以把引力场量子化,依照广义相对论,引力相互效果的实质是时空的曲折。

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