电磁力带来电气化 强弱力带来了核能 第五种力会带来?
现代科学研究发现宇宙之中有四种力,分别是引力、电磁力、原子核内的强力、弱力,这四种力构成了世间万物。
在实验中电磁力、弱力和强力的强度在极高的能量下会相等,科学家相信力在宇宙早期是统一的,物理界的终极目标就是大统一理论。
杨振宁的“杨-米尔斯规范场理论”解释了强力和弱力,并且将强力、弱力和电磁力3种力完成了统一,在整个物理界,是达到了相当高的高度。
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最近出了个大新闻,美国费米实验室证实了其它试验室的新发现,μ子可能正在与未被发现的粒子或力量相互作用。英国科技设施委员会表示,这一结果"为一种未被发现的亚原子粒子或新力的存在提供了强有力的证据"。甚至有科学家已经为可能存在的第五种力起了不同的名字。
μ子在基本粒子标准模型中属于轻子家族,轻子被丁肇中试验验证是没有体积的点粒子,但有质量。最出名的就是电子,电子是物质的关键组成部分,也是电学的核心。μ子比电子重约200倍,而τ子比电子重约17倍。
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在这次实验中μ子以一定的频率旋转,但科学家发现其旋转频率并不是标准模型预测的那样,存在一定程度的偏差,该实验结果实为统计误差的概率为4万分之一。
英国利物浦大学的乔·普赖斯是费米实验室研究团队的一员。他说:“突然出现和消失的不只有已知的粒子,还有尚未被发现的粒子。”有其他科学家猜测由于量子波动,某种未发现的粒子和它的反粒子会突然出现,并瞬间“湮灭”从而造成了μ子的旋转差值。
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当然科学是严谨的,观测结果为巧合的概率需达到350万分之一才能宣称这是一项科学发现。科学就是理论实践的不断修正,如果标准模型不完整,那新粒子发现要多久呢?中微子,从理论预测到实验观测的过程花了25年;希格斯子50来年;引力波一个世纪。
下面进入科幻时间,无关人员可以离开了。
关于发现第五种力的报道也是隔些年就来一波,让人印象深刻的有两个。
一个是宏观方面,观察发现离我们越远的星系在加速逃离,并超光速。暗能量的出现就是解释这一种现象,超光速的背后是暗能量在拉伸时空。现在的四种作用力全部依赖于物质质量而存在,而这种作用力则完全可以脱离物质质量而独立存在,所以这种作用力恰恰与引力相反。如果能被人类利用,曲速引擎就造出来了。
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另一个就是微观方面的,在量子世界,各种粒子都在自旋,这种自旋也是量子态。
早在爱因斯坦的时代就发现了这一现象,引起这一现象的作用力有些人把它挠场、挠引力、挠力等。因为它只作用于粒子的自旋状态,很微弱,爱因斯坦在广义相对论中假设这种作用力不存在。
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在外国的脑科学研究中,有一些说法,人的意识活动和大脑中磷、钙原子自旋也有某一种关联。总之对这一种力的说法,也是神乎其神。
宇宙中应该不只存在着四种力,第五种力发现也是迟早的问题,将来甚至还会发现第六种、第七种、第八种……
每一种新的力的发现和利用最终都会给人类文明带来翻天覆地的变化。
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【电磁力带来电气化 强弱力带来了核能 第五种力会带来?】
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