普朗克常数本质和空间相对论(2)

时间:2026-01-22

宇宙常数的本质

常高的情况下,强相互作用的媒介粒子是介子.强作用引起的粒子衰变称为强衰变,强衰变粒子的平均寿命最短,强衰变粒子称为不稳定粒子或共振态.核子间的核力就是强相互作用,抵抗了质子之间的强大的电磁力,维持了原子核的稳定.量子色动力学是根据强子夸克模型和规范场概念提出的.

2.2弱作用力

弱相互作用力也称为弱作用力.是基本四种作用力之一.弱力属于微观力.在微观粒子世界里,粒子相互之间的作用是通过碰撞而实现的.由于作用强度的大小不同,而表现为弱、电、强作用力.对于弱相互作用力来说,表现为中子的β衰变(中子衰变成质子、电子与电子中微子). 参与碰撞的粒子称为费米子,其自旋为半整数. 弱相互作用会影响所有费米子(自旋为半奇数的粒子). 弱相互作用有一种独一无二的特性(夸克味变).由于两粒子间碰撞是间隔有一定距离的,这种碰撞并不是超距作用,而是通过媒介粒子来传递,这个起传递作用的粒子被称为玻色子,其自旋为整数.在量子力学中,粒子从初态到末态的跃迁,涉及到粒子的湮灭与产生.可以用费米公式和量子场论的相应公式计算. 电磁力与弱相互作用现已统一,它们实质上是同一种力的两个方面.

宇称守恒定理是指自然定律在镜像反射后会维持不变,镜像反射等同把所有空间轴反转.经典引力、电磁及强相互作用都遵守这条定律.但弱相互作用可能会破坏这一条定律.弱相互作用只作用于左手粒子(或右手反粒子),由于左手粒子的镜像反射是右手粒子,这可解释宇称的最大破坏.在粒子物理学的标准模型中,弱相互作用与电磁相互作用是同一种相互作用的不同方面,叫弱电相互作用.根据电弱理论,在能量非常高的时候,宇宙共有四种无质量的规范玻色子场(跟光子类似),还有复矢量希格斯场双重态.但在能量低的时候,规范对称会出现自发破缺,变成电磁相互作用.这种对称破缺会产生三种无质量玻色子,但是它们会与三股光子类场融合,这样希格斯机制会为它们带来质量.这三股场就成为了弱相互作用,而第四股规范场则继续保持无质量,也就是电磁相互作用的光子.

2.3电磁力,

电磁力,是一种相当强的作用力,在宇宙的四个基本的作用力中,它的强度仅次于强核作用力.电磁力是电荷、电流在电磁场中所受力的总称;也可以称载流导体在磁场中受的力为电磁力,而称静止电荷在静电场中受的力称为静电力.原子的尺度时,所有的物质都是由不同的原子构成,而原子则是由不同的原子核与电子构成,带负电的电子与带正电的原子核(由质子与中子构成)经由电磁作用结合在一起.但在原子的尺度时,必须用量子化的电磁场来描述,也就是把两粒子之间的作用看成是在交换光子.光就是一种电磁波,量子化的电磁作用也就是光电作用.在某些状况下,电磁力和弱核作用力会统一.

2.4万有引力

万有引力定律是指任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比.万有引力常数( G ),是一个包含在对有质量的物体间的万有引力的计算中的实验物理常数.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的.需要注意的是,因为地球在自转(除了在南极北极端点),在地球上任意一点的物体,其重力并不等于万有引力.此时可看作绕地球的向心力和重力合成万有引力.由于绕地球自转的向心力远小于重力,故一般就认为重力就略等于万有引力了.重力和万有引力的方向不同,重力是竖直向下,万有引力是指向地心. 每个物体都会吸引其他物体,而这股引力的大小只跟物体的质量与物体间的距离有关.牛顿的万有引力定律说明,每一个物体都吸引着其他每一个物体,而两个物体间的引力大小,正比于这它们的质量,会随著两物体中心连线距离的平方而递减. 四种基本相互作用力对立统一的,是由基本粒子的振动波来传递的,但是波的形式不同.爱因斯坦认为引力是时空扭曲的表现.万有引力从牛顿力学角度来说是力,从相对论来说是时空弯曲的表现.

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