物质或许就不存在,能量的相互作用才是一切存在的基础!

宇宙时空探索 2024-10-16 16:29:40

人类总是怀揣疑惑,强烈的自我意识持续将我们引向对客观世界的深层探索。"宇宙的构成为何物?";"我身处何位?";"物质世界与我有何干系?"···诸如此类的谜题不断鞭策着科学界的研究脚步。

若赋予你一台全功能的天文望远镜以揭示无垠宇宙的奥秘,你将发现,宏观世界的广阔使得微小的人类显得无比渺小;若赠予你一个超高分辨率的显微镜以揭示物质的微观结构,你将见识到,微观世界竟是如此不可思议的精细,远超我们所能想象的层层剖析,人类在"夸克囚笼"面前无奈止步。

虽然物质世界结构复杂,科学家们相信,即便是最庞大的物质也是由微小的单元构建而成。探究宇宙的神秘要从微观世界开始,经典物理已证明,万物皆由分子和原子组成,而原子由中心的原子核与外部的电子构成。原子核由质子与中子组成,更微观的夸克又构成了质子和中子。

然而,夸克无法孤立存在,它们必须彼此伴生,从而使夸克所携带的色荷总和归零,维持平衡。这便意味着人类无法直接观测到夸克的内部结构,即"夸克禁闭"现象。

根据作用力的差异,粒子物理学将基本粒子分为三类:夸克、轻子和传递子。这些基本粒子由于过于微小及色荷禁闭的特性,科学仪器无法直接观测,通常通过大型粒子对撞机的撞击实验中数据分析而得知。

标准粒子模型认为,希格斯玻色子是该模型的基本组成部分,希格斯场赋予了物质质量,因此希格斯玻色子被誉为"上帝粒子"。2013年,欧洲核子中心运营的大型强子对撞机证实了希格斯玻色子的存在。

但希格斯玻色子是微观世界的终点吗?并非如此,理论上,物质可无限细分。

粒子物理学界事实上对此已有广泛共识。近年来,欧洲核子研究中心的观测数据接连表明,完美的自然粒子模型并非事实,一些粒子物理学者提出,如有更高能量的对撞机,可能能揭示出比希格斯玻色子更微小的粒子,这意味着现有的标准粒子模型在技术层面上可能并非完美无缺。CERN的理论负责人在2017年发表文章,含蓄承认了现有粒子研究的不足。多数粒子物理学者对已作出的明显失误预测保持了沉默。

微观世界到底是何模样?量子力学的量子场论提供了一种全新视角,它提出基态量子为物质世界的最小单元,离散的量子构筑了宇宙空间(量子真空),激发态的量子则形成相应的量子场,"粒子"实则是激发态的量子场的表现。粒子间的相互作用实为场与场之间的动力学过程。相互作用的粒子构成原子,进而形成分子。因此,物质世界便是由无数激发态量子构筑的场域。

弦理论,一种试图将宇宙四大基本力合一的前沿理论,建立在量子场论之上,它假设自然界的基本组成单元是闭环的能量弦,这些弦的不同振动和运动生成所有基本粒子,宇宙万物都由这些振动的能量弦所构成。

因此,真实世界并不存在物质,唯有能量,能量的结构化表现即为粒子。而宇宙的初始状态,正是一团极度炽热的能量体。

我们眼中的万事万物实为细小的振动能量场所组成,我们自身亦是复杂的能量结构体。唯一的区别在于,这个能量结构体意识到自己由能量构成。

0 阅读:5

宇宙时空探索

简介:用通俗的语言诠释科学