是否存在最小的基本粒子?

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是否存在最小的基本粒子?

原标题:是否存在最小的基本粒子?

基本粒子就是最小的意思,也是不可切分的意思。这个问题换个问法就是物质能否无限分割,这个与科学水平有关,基本粒子的层次大小具有明显的时代特征。

德谟克利特

从公元前古希腊德谟克利特哲学上的原子论到十七八世纪人们从实验上证实了原子的存在,人们一直把原子当作基本粒子,到了十九世纪,道尔顿提出了近代意义的原子学说,正式把原子列为基本粒子,原子的英文名就是不可再分的意思。那时的原子论、机械论大行其道,他们认为任何事物都可以用原子来解释。这当然不对,但这就是当时的认识水平。后来随着卢瑟福轰击实验证实了原子核的存在,证实了原子是可分的,原子由原子核和核外电子组成,而原子核由中子和质子组成,这样原子不能再当基本粒子,于是人们又认为质子、中子和电子等亚原子粒子是基本粒子……

原子模型

夸克

它的尺寸在10的负18次方米数量级,与普朗克长度还差着近一倍的数量级。即使如此,夸克本身也已不能单独存在,是理论的模型粒子,它们之间有胶子传递着强大的相互作用,很难分开。

重子内部夸克难以单独分离

当然也许现在的能量还是不够强大,这不现在大型对撞机不断地建造,科学家们就想试试能不能分离夸克,看一看比夸克还小一级的是什么。有朝一日撞击出比夸克还小的粒子也不是不可能,因此说所谓的基本粒子的定位完全与人类的科学认识和技术水平有关,是受限于科学水平。随着科学手段的进步,基本粒子的层次会越来越深入,基本粒子的定位会不断变化,因为毕竟离着普朗克长度还有很大的一块距离。

欧洲大型强子对撞机

这个普朗克长度对应的是普朗克质量的黑洞所对应的史瓦西半径,与康普顿波长相当。这个是理论上的预测限制尺寸,实际上它主要是在测量方面的影响:测量物体位置的精确度达到普朗克长度以下时,高能量的光子撞到物体上会产生黑洞,然后吞噬掉光子,使测量实验失败。如果撇开测量的不确定性原理,普朗克长度也是长度,也有大小,只要有大小就是物质,就是可分的,如果否认可分,那就否定了普朗克长度对应的物质性,使普朗克长度成为无本之木,最终成为虚无。所谓的量子化只是一种不连续,是一道道坎,但这并不代表否认大小,这也是从量变到质变的一种体现。

不否认大小,就要承认物质组成,就要承认物质性,因此只要宇宙是物质的,物质就有组成,这个组成就是可分的意思。现在分不了,说明科学还没发展到那个地步。一旦又能分了,那基本粒子就要重新定位,因此不会存在最小的基本粒子,只会存在更小的“基本粒子”。最后话说回来了,分不了就先不要强分,该干嘛干嘛,水到渠成嘛!

来源:宇宙解码

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