赵忠尧|基本粒子11︱赵忠尧,首次次发现反物质对效应,为啥没获诺奖?


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世界的奇妙远超人类的想象 , 造物主创造世界的手段如此之高明 , 也远不是我们人类所能理解的 。
有时候 , 我们觉得自己好像触摸到真理了 , 但最后发现大自然总会给我们带来一些意想不到惊喜 , 那每一次惊人的发现 , 都让我们不得不佩服造物主高超的技艺 。
但是我们人类的探索能力、创造能力也是惊人的 , 有时候某些东西被造物主偷偷地藏在了黑暗的角落 , 但最后还是被我们人类发现了 。
这就是我们今天的主题 , 我们找到了一个被造物主藏起来的东西 , 它就是反物质 。 我们先说反物质是啥?
这个很好理解 , 反物质是正物质的反面版本 , 正物质就是我们身边能够看到的所有的东西 , 包括你在内 , 你家的宠物 , 你的老婆都是正物质 , 因为我们都是由质子、中子和电子构成的 。
而反物质则是由反质子、反中子和反电子构成 , 所以问题是 , 这些反粒子和正粒子之间有啥区别?
就拿电子和反电子来说 , 由于我们谁也没有见过电子和反电子 , 所以区分它们不能通过长相 , 而是要通过它们所携带的一些属性 。
比如说电子带负电 , 反电子却带正电 , 电子的轻子数为1 , 反电子的轻子数为-1 , 之所以说他俩互为各自的反版本 , 是因为他俩也有相同的地方 , 比如质量相同、自旋大小相同都是1/2。
这里我再说下什么是轻子数 , 轻子是对电子按照质量的一种分类 , 所以电子就是轻子家族中的一员 , 由于我们发现 , 在实验室的任何反应中轻子的数量不会增加 , 也不会减少 , 所以我们就认为轻子数是一个守恒量 , 说白了就是你在创造一个电子的同时 , 必须创造出一个与之对应的反电子 , 电子的轻子数是1 , 反电子的轻子数的-1 , 结构就是轻子数不增不减 , 理解了吧 。
那你想要毁灭一个电子的同时 , 必须也要毁灭一个反电子 , 这样就能保证在反应的前后轻子数守恒了 。
那么以上的规律就意味着 , 我们的宇宙中不会有净剩轻子数 , 说白了就是不会有电子 , 那么没有电子也就有没有了物质 , 没有了我们现在能看到的一切 , 包括宇宙中的各种星球 。
其实也不会有质子和中子 , 因为质子和中子叫重子 , 从名字就可以看出因为这些东西比轻子重 , 所以叫重子 , 我们发现 , 重子数也是守恒 , 它在实验室的反应中总是不增不减 。
因此依照现今的物理学 , 轻子数和重子数的守恒意味着宇宙中不应该有物质 , 而是什么都没有 , 因为宇宙一开始正反物质的数量是对称的 , 而且它们的轻子数和重子数相反 , 正反物质湮灭以后 , 宇宙的轻子数和重子数就是0 , 不会留下任何东西 。
但事实很明显 , 宇宙中留下了大量的物质 , 而反物质却消失了 , 这是为什么呢?这个疑问是当今宇宙学和粒子物理中最大的一个谜题 。 但这不是我们今天的主题 , 所以就不详细地说了 。
那我说以上的内容 , 就是想让你知道两个关键点 , 轻子数和重子数这两个守恒量 , 在后面的文章中会大量提到这些名词 , 还有我们昨天说的同位旋 , 都是一些基本概念 。
其实的话 , 等你看完整个粒子物理的内容以后 , 你就发现 , 粒子物理大部分的内容都是基于守恒量和对称性来建立的 , 所以一些守恒的量子数还是比较重要的 。
好 , 我们接着说反物质 , 那你现在可能会想 , 既然宇宙中没有反物质了 , 那我们是从哪里找到反物质的?以上做了大量的铺垫以后 , 我们就可以说今天的内容了 。
当年 , 大约是1925年的时候 , 薛定谔写出描述电子波函数的波动方程 , 由它当时并不知道电子自旋的概念 , 所以它的方程是非相对论性的 。