时间: 2022-08-07 10:00:37 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 100次
电磁波与基本粒子不是一回事
电磁波定义:
电磁波是指同相振荡且互相垂直的电场与磁场,在空间中以波的形式传递能量和动量,其传播方向垂直于电场与磁场的振荡方向。
基本粒子定义:
基本粒子共有62个,详细图文分析如下:
目前已经发现61种基本粒子,尚差1种重(引)力子未发现
粒子物理学中,基本粒子(elementary particle)是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下,已知的基本粒子可以分为费米子(包含夸克和轻子)以及玻色子(包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子)。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。
我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子,原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后,原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子,这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。
基本粒子(次原子粒子),分类如下:
费米子
基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。
夸克
目前的实验显示共存在6种夸克,和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(顶夸克)
它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是,他们之所以未能被早期的科学家发现,原因是夸克决不会单独存在(顶夸克例外,但是顶夸克太重了而衰变又太快,早期的实验无法制造)。他们总是成对地构成介子(见下图),或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。
轻子
共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:
第一代:(电子) (电中微子)
第二代:(μ子)(μ中微子)
第三代:(涛子) (τ中微子)
玻色子
玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。
规范玻色子
这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”,是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。
自然界一共存在四种相互作用,因此也可以把规范玻色子分成四类。
引力相互作用:引力子(尚惟理论性)
电磁相互作用:光子
弱相互作用(使粒子衰变的相互作用):W及Z玻色子,共有3种:W+,W-,Z0
强相互作用(夸克之间的相互作用):胶子
粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用,称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)时很可能这四种相互作用全都是统一的,这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低,所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。
普朗克(尺度)粒子
胶子
胶子是强相互作用的媒介子,带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过,像单个的夸克一样,它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注:一个夸克,一个反夸克和一个胶子是最先证明胶子存在的证据。
希格斯玻色子
希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中,希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。
图中+-号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特(qubit)
(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit
量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)
注:位元即比特
光子的可感知波长与光子的动量成反比。
光子动量取决于观察者的绝对速度。
这意味着在惯性观察者中,波长并不是保持不变的。
所以,对于一个不守恒的性质,理论上是没有极限的。
额外的好处:
请注意,我用的是绝对速度,因为爱因斯坦对相对论的看法是错误的。绝对速度很容易检测只要看宇宙微波背景的各向异性。
换句话说,使宇宙微波背景辐射各向异性最小的运动实际上相对于空间结构是静止的(爱因斯坦告诉你不存在的首选参考)。
以下是爱因斯坦关于爱因斯坦方程和广义相对论的错误的证据:
马尔科·佩雷拉的回答:谁会为广义相对论辩护?
我在这里证明了暗物质是无稽之谈:
马尔科·佩雷拉对(截至2021年)暗物质搜索的现状的回答是什么?
通过计算,理论上电磁波的最高频率不能超过1.9x10^43Hz。这与人类目前所能产生的超高频电磁波相比,它们之间相差了17个数量等级。频率这么高的电磁波,也许只能在宇宙大爆炸时才能产生。
还可以算一算其它数据。根据波粒二象性,超高频电磁波可以看作粒子,即光子。光子的能量用公式E=hv(其中,h为普朗克常数,数值大小为6.6×10^-34 J·s ;v为光子的频率)计算。
当光子的频率达到上限时,该光子的能量约为1.2x10^10焦耳。能量和质量存在联系,根据质能方程E=mc^2,该光子的能量所对应的质量约为0.00013克。
由此可见,除了数学世界,真实世界中并不存在无限,总是存在各种各样的限制。不仅光的传播速度存在上限,光(电磁波)的波长或频率也存在上限。正因如此,宇宙中事物的运动变化才有规律可循。
黑洞之所以能够锁住光线,是因为其中心奇点的无限曲率,导致坠入其引力绝对控制范围的一切物质逃逸速度大于光速。
这个“大于光速”到底大于多少,现在谁也不知道,反正光速无法逃脱。
光没有静质量,但有动质量,携带和传递能量,是我们世界的存在。而黑洞是我们世界的一种现象,也可以说是我们世界的存在。但黑洞里面到底是什么,现在科学界还没有任证据,因为黑洞里面无法观测。
科学界比较共识的是奇点不是我们世界可以理解的事物,它是一个超时空的玩意,很可能是一个零维时空的东西,我们三维世界四维时空的人类永远无法得窥其中的奥秘。
现有的所有理论在奇点都失效。
理论上认为,奇点无限小,这种小我们无法形容,可以确信的是小于中微子、光子,小于普朗克尺度,即1.6×10^-33厘米。
但这个奇点却蕴含着巨大质量,在自己周围形成一个无比强大的引力场,无比是什么?就是理论上说的无限曲率。
何谓无限曲率,就是这个引力场把时空无限弯曲,最终弯曲到一个奇点上。进入这个奇点绝对控制范围的一切,都会被无情地拉入中心奇点那个深渊,化为乌有,到了超时空的那边。
唯一令人欣慰的是,这个奇点还保存着我们认知的三个物理量,即质量、角动量、电荷。
这些参数,我们只能远远从其绝对控制的势力范围外观测计算得到,计算的依据是观测它对周边天体物质的影响。比如11月28日中国科学团队与国际合作,发现一个超大质量恒星级黑洞,就是因为一颗蓝矮星围绕着一个看不见的空间质点做古怪圆周运动。
这颗恒星质量达到太阳的8倍以上,是什么能够把它玩弄于股掌之间呢?进一步研究的结论是一个具有70倍太阳质量的恒星级黑洞。
黑洞绝对控制范围叫史瓦西半径,就是从中心奇点画一个圆泡泡,谁也别想看泡泡里的事物,只能看到泡泡外围的影响。
所以这个泡泡的边界又叫事件视界,就是黑洞被人类观测的一切,都发生在这个视界外。
这个史瓦西半径有多大呢,这就看这个黑洞的质量了。史瓦西半径是以天体质量成正比的,计算公式就是:R=2GM/C^2
R就是史瓦西半径值;G为引力常数,即G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2;M为黑洞质量;C为光速。
任何物体都有自己的史瓦西半径,都是以其质量成正比,都适用这个公式。一个星球,一座山,一架飞机,一个人,一只蚂蚁,甚至一个原子,都有自己的史瓦西半径,任何物体坍缩到自己质量的史瓦西半径里面时,就会无可奈何地成为一个黑洞。
根据公式,太阳的史瓦西半径约3000米,地球的史瓦西半径约9毫米。
但当黑洞可不是任何物质和天体都有资格的,其条件是极其苛刻的。
质量小于太阳30倍的恒星没这个资格;电子简并压撑着的白矮星,物质密度达到每立方厘米10吨,也没这个资格;中子简并压撑着的中子星,物质密度达到每立方厘米20亿吨,还没有这个资格。
大于太阳质量30倍的恒星超新星大爆炸,或者中子星通过吃掉其他天体,把自己长大到太阳质量的3倍以上,才有可能成为一个黑洞。
人们可以在黑洞事件视界外观测到黑洞对周边的影响状态,可以看到被黑洞引力吸住的天体物质在其周围形成吸积盘,其转动速度惊人,甚至接近光速,迸发着高能射线与明亮的可见光,这些物质前赴后继的被黑洞强大的力量拉拽进它那无底深渊。
进到里面的物质已经不是我们可以理解的物质了,其运行速度会不会超过光速,谁也不知道。
我们只知道光陷在里面也无法逃脱,达到光速也逃不出黑洞的曲率。我们这个世界最快的速度就是光速,光速恒定,光速无法超过光速。
黑洞已经是超时空的事物,即便里面有超光速的情况发生,也已经不是我们世界能够理解的了。
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