科学星 奇妙的物理理论
违反电荷奇偶对称性
文章图片
如果将粒子与其反物质同级交换 , 则物理定律应保持不变 。 因此 , 例如 , 带正电的质子应该看起来与带负电的反质子相同 。 这就是电荷对称的原理 。 如果左右互换 , 则物理定律应该看起来相同 。 那是奇偶校验对称 。 两者合起来称为CP对称 。 在大多数情况下 , 不会违反此物理规则 。 但是 , 某些外来粒子违反了这种对称性 。 这就是为什么很奇怪 。 在量子力学中不应有任何违反CP的行为 。
当声波发光时
文章图片
尽管粒子物理问题解决了许多尚未解决的问题 , 但在台式实验室设置中仍可以观察到一些谜团 。 声波发光就是其中之一 。 如果你喝水并用声波击打 , 则会形成气泡 。 这些气泡是被高压包围的低压区域 。 外部压力推动低压空气 , 气泡迅速坍塌 。 当这些气泡崩溃时 , 它们会以持续万亿分之一秒的闪光的速度发光 。
问题是 , 还不清楚光源是什么 。 理论范围从微小的核聚变反应到某种类型的放电 , 甚至是气泡内部气体的压缩加热 。 物理学家已经测量了这些气泡内部的高温 , 温度约为几万华氏度 , 并拍摄了许多有关它们产生光的照片 。 但是 , 没有很好的解释说明声波如何在气泡中产生这些光 。
标准模型之外还有什么?
文章图片
标准模型是有史以来最成功的物理理论之一 。 它已经经受了长达40年的实验测试 , 并且新的实验不断表明它是正确的 。 标准模型描述了构成我们周围一切的粒子的行为 , 并解释了例如粒子为何具有质量的原因 。 实际上 , 2012年发现希格斯玻色子(一种能使质量变大的粒子)是一个历史性的里程碑 , 因为它证实了其存在的长期预测 。
但是标准模型并不能解释所有问题 。 标准模型做出了许多成功的预测 , 例如希格斯玻色子 , W和Z玻色子(介导控制放射性的弱相互作用)并在它们之间 , 因此很难看到物理学可能超越它 。 也就是说 , 大多数物理学家都认为标准模型不完整 。 对于新的 , 更完整的模型 , 有几个竞争者-弦论就是这样的模型-但到目前为止 , 这些都还没有得到实验的最终验证 。
基本常数
文章图片
无量纲常数是没有附加单位的数字 。 例如 , 光速是一个基本常数 , 以米/秒(或186,282英里/秒)为单位进行测量 。 与光速不同 , 无量纲常数没有单位并且可以测量 , 但是它们不能从理论中得出 , 而像光速这样的常数可以 。
天文学家马丁·里斯(MartinRees)在他的著作《六个数字:塑造宇宙的深层力量》中着重研究了一些他认为对物理学至关重要的“无量纲常数” 。 实际上 , 有六个以上 。 标准模型中大约有25个 。
【科学星 奇妙的物理理论】例如 , 精细的结构常数(常用希腊字母α表示)控制着磁性相互作用的强度 。 大约是0.007297 。 使这个数字奇怪的是 , 如果有任何不同 , 稳定的物质将不存在 。 另一个是许多基本粒子(例如电子和夸克)的质量与普朗克质量的比率(1.22′1019GeV/c2) 。 物理学家很想弄清楚为什么这些特定的数字具有它们所具有的数值 , 因为如果它们之间存在很大差异 , 那么宇宙的物理定律将不允许人类存在 。 但是 , 对于为什么它们具有这些价值 , 仍然没有令人信服的理论解释 。
- 科学家|巴西科学家首次发现保存在恐龙化石骨骼内的血液寄生虫
- 中国网|“公共卫生:传播的力量”科学传播工作营在京举办
- 环球网|特朗普批“若拜登当选会听科学家的话”,网友狠怼:真是滑稽……
- 物理|上学时做过开挂一样的事情吗?网友:历史当小说看,我考90,别人考60以下
- 物理|“新高考”模式,理科优势明显,但也有弊端,高中生该如何选科?
- 中国科学技术大学|13岁被中科大录取,被称“第一神童”的宁铂,为何出家了?
- 上海市科学技术委员会|上海市经济管理学校校园科技节暨上海科技电影周校园站开幕式顺利举行
- 优生优育|倡议科学生育行动 首届中国优生优育大会在长沙举行
- 卡拉和科学|为什么牛仔裤有个迷你口袋?你不知道的时尚冷知识……
- 房企|中国房地产金融CFO50论坛:“三道红线”的行业声音——立足科学,严谨践行