宇宙的物质从何而来( 四 )


物质的本质,空间的本质,运动的本质是物理学研究的根本所在,如果科学家把物质这个问题解决了,我想今后的物理学家会轻松一半 。
其实这个问题可以这样看待,如果你要问物质从哪里来?那么你要搞清楚物质到底是什么?
古代哲学家认为物质是看得见摸得着的物体,也就是五官可以感受到的实在属性,可是这么朴素的思维还是太年轻了 。物理学的发展告诉我们:电场、磁场也是物质的范畴 。物质可以小到夸克甚至是无穷小,大到超大恒星甚至是无穷...
物质除了五官可以直接感受到,还可以间接感受到 。比如可见的水果,可触的空气,可以感受到的电磁辐射 。但有的物质是五官咋怎么样都无法感受到的,比如我们眼睛看不见它,也触摸不到,更吃不到,也闻不到 。它不是电磁波,毕竟电磁波可以通过雷达这样的技术手段获知 。它就是暗物质,这玩意只能靠逻辑推理获知 。
你要问物质到底从何而来,首先要搞清楚物质到底是个啥,而现在的人类还搞不清物质到底是什么玩意。
我们暂且不考虑物质是什么 。继续回到题目,人类目前关于物质来源最具科学性的推理就是宇宙大爆炸学说了 。大爆炸学说认为,138.2亿年前,“宇宙”中某个密度无限大的奇点爆炸了,之后才炸出物质,时间和空间 。宇宙大爆炸前一无所有 。我回答到这里,你肯定还不会满意 。那么我给你讲个故事吧,希望启发一下你 。
我们每天都在玩手机,手机上有操作系统和软件 。如果你早上开机了,手机开机助手反应出这次开机一共用时15秒 。然后软件们开始“快乐”的在操作系统上运行起来了 。突然有一天,软件们有了自我意识,于是它会问,“我是怎么来的,我为什么在这,我是谁,我要去哪里”,其他软件会告诉它,你叫“软件”,生存在操作系统上,我们的 历史 是操作系统启动的时候诞生的 。在软件眼里操作系统就是他们赖以生存的宇宙空间 。而软件们永远不知道操作系统还依赖于手机处理器、主板这样的硬件,更不知道,开机行为只是手机背后的人类一个按钮开关而已 。软件更不会知道人类的爱恨情仇和 社会 规律 。但是软件和人类都有相同的问题,我们是从哪里来的?或许人类所处的这个宇宙只是其他宇宙中的某些团体模拟出来的假象 。
而我们永远不知道它们在哪里,它们是谁?或许就有人认为这是神吧!
不管宇宙以何种方式形成,在宇宙形成的初期有很多能量是以光的形式存在的,光是以离散的光子形式存在的 。当光子有足够的能量时,它们就会自发地衰变成粒子和反粒子 。
反粒子与相应粒子完全相反,例如,质子具有电荷+ e,所以反质子具有电荷-e 。这在今天是很容易观察到的,因为伽马射线有足够的能量来产生可测量的电子-反电子对(反电子通常被称为正电子) 。事实证明,光子只是一种被称为玻色子的粒子之一,并以这种方式衰变 。宇宙形成后,玻色子充满活力的,它们可以衰变成更大的粒子,如质子 。宇宙中的质量来自于这些衰变 。
接下来要问的问题是:所有反物质都去哪了?对于以这种方式创建的每个粒子,都有一个反粒子 。但在这种情况下,应该有和物质一样多的反物质 。如果这是真的,当宇宙已经有些冷却时,每个粒子都会找到一个反粒子并结合成一个玻色子,这个过程叫做粒子湮灭 。
事实上,这是大多数这些粒子配对的命运,但是还有一些粒子幸存了下来 。即使是这样一小部分的幸存的粒子也足以形成宇宙中的所有物质 。在这个过程中的某个时刻,还有其他一些事情导致比反粒子更多的粒子存在,我们称之为粒子反粒子不对称 。
有很多理论试图解释这种不对称 。其中一种理论称为电弱重子数产生机制(electroweak baryogenesis) 。质子和中子是称为重子的粒子 。目前对粒子物理的理解称为标准模型,它决定了现在重子的数量几乎是恒定的,唯一的微小变化,是由于量子力学隧道效应 。然而,在早期的宇宙中,温度要高得多,所以这种隧道是司空见惯的,并且可能产生了大量的重子 。电弱指的是所讨论的时间段,当电磁力和弱力从单一力分离成2个独立的力时(在大爆炸之后10^-12和10^-6秒之间,这种不对称可能会在最后形成) 。另一个重子来源是由于轻子(是包括电子在内的另一种类型的粒子)在这个时期可以转化为重子 。
如果你有其他见解,可以在下方评论哦,我相信你的评论可以一针见血 。
宇宙中充满了各种物质,但这些物质到底是如何产生的? 宇宙的起源一直人类非常好奇,在这条探索之路上,始终未得到一个定论 。宇宙存在很多星球,也有很多物质,这些东西从何而来,怎么形成的呢?