Fw: [爆卦] [LIVE] 上帝粒子

看板Physics作者 (forcing to A cup)時間12年前 (2011/12/14 10:41), 編輯推噓26(26推 0噓 22→)
留言48則, 27人參與, 最新討論串1/1
※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1EvwC3mb ] 作者: ll35566 (交大張東健) 看板: Gossiping 標題: Re: [爆卦] [LIVE] 上帝粒子 時間: Wed Dec 14 03:09:49 2011 我們的世界 有四種基本的交互作用 分別是重力 電磁作用力 強作用力 跟弱作用力 大家對前面兩個都很熟悉了 重力和電磁力 大家都可以很容易自己去感覺到 不過對於後面兩種 大家很可能沒有這麼熟悉了 我今天就來說說 後面三種力好了 一 物質結構 大家都知道 一般物質 是由分子構成的 而分子裡面 有原子 原子裡面 是大部分空空的 裡面有原子核 還有電子 而原子核裡面 含有中子和質子 中子和質子 又是更小的夸克所組成的 ╱ . . ╱ ●○○ ╱ ◎ ╱ ╱ ●○○● ╱ ∵ ○ . ⊕ ○●○●● ∵ ←夸克之間用膠子黏住 ↑＼ ↑ ╲ ○●●● ╲ ∵∵∴ ｜ ╲ . ｜ . ╲ ●○○ ╲◎ ◎ ｜ ↑ 原子核 ↑ ↑ ↑ 電子 中子 質子 夸克 原子 ╚═══╝ ╚═══╝ ╚═══╝ 原子 原子核 核子(質子或中子) -10 -14~-15 -15 10 m 10 m 10 m 1-1.電磁交互作用和強交互作用 原子核和電子 是由電磁交互作用綁在一起的 透過交換光子的方式 把彼此拉在一起 就像跟正妹打排球一樣 互相交換排球 讓彼此距離拉近 而原子核內部之間 以及 中子內部 質子內部 則是所謂的強作用力綁在一起 夸克帶有所謂的色荷 然後彼此之間用膠子互相交換色荷 把彼此黏住 ◎ <-夸克 交換光子 ∴ ↓ ∴ <-交換膠子 . ~~~~~~~ ⊕ ∴ ∴ ↑ ◎ ◎ 電子 原子核 1-2.弱作用力 而弱作用力 就參與所謂的原子核衰變 也就是從A元素 變成B元素的過程 因為有一顆中子變質子了 ●○● ●○● - __ ○●○ ○●○ + e + ν ●○● ============> ●○○ ↑ ↑ ↑ ↑ 中子 質子 電子 反微中子 當然 因為 電荷的改變 所以還可能放出強力光子(電磁波) - __ 我們可以把這一段過程放大來看 其實就是● ============> ○ + e + ν 中子 質子 電子 反微中子 更近一步去看 會發現 其實這種衰變的交互作用 中間還會有一種粒子參予 - 那就是W粒子 ╱ e ╱ /╲ __ / ╲ ν - (w ) / u------->------------>----d ∴ ∴ ∴ ∴ ∴ ∵ ∴ ∵ u d u d 中子 質子 在這邊我們可以看到 電磁交互作用(光子) 強交互作用(膠子) 弱交互作用(W Z) 他們在進行時 中間都會透過交換粒子 而達成效果 這邊所交換的粒子 我們叫做規範波色子 規範 是一種對稱 而波色子 是一種滿足某種統計的粒子 (等等在標準模型裡面會說到) 這邊我不著墨太多了 我們直接來看最奇怪的一個例子 這邊最奇怪的事弱交互作用 為什麼呢? ± 0 因為在這些參與作用的粒子裡面 只有W 和 Z 有質量 1-3小結 (1) 強作用力是靠膠子來傳遞的 (2) 電磁交互作用力是靠光子來傳遞的 (3) 弱交互作用力 是靠 W Z 粒子來傳遞的 (4) W Z 友質量 很奇怪 二 標準模型 我們將目前 物理學家 所建立的一套可以描寫強作用力 弱作用力 和電磁交互作用力的模型 叫做標準模型 EA這模型的主要是一個所謂的SU(3)xSU(2)xU(1)的對稱結構(當然 我只提名字) c L Y 還有 六種夸克 六種輕子 再額外加上一個希格斯利子(Higgs) 這邊的對稱結構 會讓我們有傳遞強,電磁及弱作用的 膠子 光子 還有W Z粒子 這模型 有含10幾個參數 而可以預測出目前發現的幾十到百個 "基本粒子"(這些一點都不基本XD) 但是到目前為止 還有最後一個沒有發現 那就是希格斯粒子 2-2 基本粒子列表 也許有人會想知道是哪些基本粒子 我就列個表吧! ╔══╗╔═════╦═════╦═════╦══╗ ╔═════╗ ║ ║║ u ║ c ║ t ║電荷║ ║ γ ║ ║ 夸 ║║ 上夸克 ║ 魅夸克 ║ 頂夸克 ║ 2/3║ ║ 光子 ║ ║ ║║ 2.4MeV ║ 1.27GeV ║ 171.2GeV║ ║ ║ 0 ║ ║ 克 ║╚═════╩═════╩═════╩══╝ ╠═════╣ ║ ║╔═════╦═════╦═════╦══╗ ║ g ║ ║ ║║ d ║ s ║ b ║電荷║ ║ 膠子 ║ ║ ║║ 下夸克 ║ 奇夸克 ║ 底夸克 ║-1/3║ ║ ║ ║ ║║ 4.8MeV ║ 101MeV ║ 4.2GeV ║ ║ ╠═════╣ ╚══╝╚═════╩═════╩═════╩══╝ ║ 0 ║ 第一代 第二代 第三代 ║ Z ║ ╔══╗╔═════╦═════╦═════╦══╗ ║ 91.2GeV ║ ║ ║║ νe ║ νμ ║ ντ ║電荷║ ╠═════╬═╗ ║ 輕 ║║電子微中子║μ子微中子║τ子微中子║ 0 ║ ║ ± 電 ║ ║ ║║ <2.2eV ║ <0.17MeV║ <15.5MeV ║ ║ ║ W 荷 ║ ║ ║╚═════╩═════╩═════╩══╝ ║ 80.4GeV ±1║ ║ 子 ║╔═════╦═════╦═════╦══╗ ╠═════╬═╝ ║ ║║ e ║ μ ║ τ ║電荷║ ║ 自旋 1║ ║ ║║ 電子 ║ μ子 ║ τ子 ║ -1 ║ ╚═════╝ ║ ║║ 0.511MeV ║ 105.7MeV ║ 1.777GeV║ ║ ╚══╝╚═════╩═════╩═════╩══╝ Higgs ??? 第一代 第二代 第三代 自旋0 ╔════════════════════════╗ ╔═════╗ ║ 費米子 自旋 1/2 ║ ║ 波色子 ║ ╚════════════════════════╝ ╚═════╝ 2-3希格斯粒子 和自發性對稱破缺 在1-3我們留了一問題 為什麼 W Z粒子會有質量?簡單的說 就是一種自發性對稱破缺的機制 所造成的 自發性對稱破缺 聽起來很莫名其妙的東西 好像很難 其實 沒有這麼難懂 首先 我們在標準模型裡面引進了一個 很特別的場 這個場 是有四個分量的場 他有個位能 而這一個位能 長得像這樣子(大概示意 實際上是在更高維度的空間) 這邊的維度不是時空維度 ______________________ 事內部某對稱空間的維度 ╱ ╲ ／ ╲ | | ╲ ╱￣╲ ／ \ ╲_______________________╱ / \ / \ / \ / \ / ╲ / ╱￣╲ \ ／ ╲_____╲__╱______／ 像一個碗一樣 但是中間有凸起來 就像是一個墨西哥帽一樣 只不過帽緣比較高 我們可以想像 有一顆球 被放置在裡面 ______________________ E--------- ╱ ╲ ／ ╲ | ● ● | ╲ ╱￣╲ ／ \ ╲_______________________╱ / \ / \ / \ ● / \ / ╲ / ╱￣╲ \ ／ ╲_____╲__╱______／ 這顆球 表示我們的能量狀態 剛開始 球的能量比中間的凸起還要高 在我們的宇宙剛剛形成不久時後 到處都很燙很熱 能量處於很高的狀態 所以 這一顆球可以到處亂跑 所以 這一個系統 就像一個碗一樣 是對稱的 ______________________ ╱ ╲ ／ ╲ | ●↘ | ╲ ╱￣╲ ／ \ ╲_______________________╱ / E----- \ / \ / \ / \ / ╲ / ╱￣╲ \ ／ ╲_____╲__╱___ ●／_ 當宇宙冷掉之後 我們的能量減低 原本平均上會在帽頂中心球 會自動的往四周掉下去 因為只要有擾動 球就不會安穩的呆在這種極度不平衡的位置上面 所以 我們失去了原本的對稱性 現在系統只能在 帽底震盪 而不是在我們熟悉的中間震盪 失去的自由度 就被W和Z粒子吸收 讓他們有質量質量 於是這樣一來 我們就改變了真空的性質了 我們可以這樣來想像 ╲ ..╲ ... . . ╲ . .. .╲ . . . . . ↘ . . . . .↘ ... .. ╲ . . .. ╲ .. . . ╲ .. ╲ ... . ╲ . . . . .. .. . ╲ . . . ╲ .. . . . . ... . . . 這是原本的真空 對稱破缺後的真空 粒子在裡面自由穿梭 不受阻力 粒子像在糖水中一樣 受到了阻力 而生成質量 這些當然是很粗略的說法 詳細的東西有點小複雜 我就不說了 -- ◢███◣ ◢◤ █ ◥◣ █ ◢█◣ █ █◢◤█◥◣█ ◥█ █ █◤ ◥███◤ ll35566 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.113.160.72
推
12/14 03:10, , 1F
嗯 沒錯 就跟我想的一樣
12/14 03:10, 1F
→
12/14 03:10, , 2F
專業
12/14 03:10, 2F
推
12/14 03:10, , 3F
隔壁校友情推XD
12/14 03:10, 3F
推
12/14 03:10, , 4F
啥!?
12/14 03:10, 4F
推
12/14 03:11, , 5F
可以請原PO趕進度跳到下一章嗎
12/14 03:11, 5F
其實 這模型做出來的很多東西都很準 不過也有有些她無法解釋的東西開始出現了
推
12/14 03:11, , 6F
總之先推好了
12/14 03:11, 6F
→
12/14 03:11, , 7F
XD
12/14 03:11, 7F
推
12/14 03:12, , 8F
哇咧 三更半夜看到這種文 是要讓我暈的嗎
12/14 03:12, 8F
推
12/14 03:12, , 9F
交大五六不研究比爾陳改研究這個啊
12/14 03:12, 9F
這才是本行 ※ 編輯: ll35566 來自: 140.113.160.72 (12/14 03:12)
推
12/14 03:12, , 10F
推。
12/14 03:12, 10F
推
12/14 03:13, , 11F
太複雜啦
12/14 03:13, 11F
推
12/14 03:13, , 12F
我想看新的比爾陳研究阿
12/14 03:13, 12F
※ 編輯: ll35566 來自: 140.113.160.72 (12/14 03:14)
推
12/14 03:13, , 13F
看不懂 推
12/14 03:13, 13F
推
12/14 03:13, , 14F
交大五六哥 我想考118資工 你可以當我的補習老師嗎?
12/14 03:13, 14F
資工不會考這個啦! ※ 編輯: ll35566 來自: 140.113.160.72 (12/14 03:15)
推
12/14 03:14, , 15F
推圖文並茂
12/14 03:14, 15F
→
12/14 03:15, , 16F
... 很有趣啊 這才是科學... 比科幻小說好多了
12/14 03:15, 16F
推
12/14 03:15, , 17F
辛苦了，畫那些表格跟對稱破缺的圖...
12/14 03:15, 17F
超難畫的...
推
12/14 03:16, , 18F
專業推
12/14 03:16, 18F
QN阿! 上次的事情真的抱歉.. 害你這樣被騷擾QQ
推
12/14 03:16, , 19F
感謝原PO...但是我實在忍不住按了END....我真的不是理科的
12/14 03:16, 19F
推
12/14 03:17, , 20F
推這篇! 有助科普 好文該M
12/14 03:17, 20F
推
12/14 03:18, , 21F
推 看到一半看不完 可借轉physics板嗎?
12/14 03:18, 21F
推
12/14 03:18, , 22F
我電機背景的也看懂了~原po解釋的不錯喔
12/14 03:18, 22F
嘿嘿 還可以啦!抓頭 ※ 編輯: ll35566 來自: 140.113.160.72 (12/14 03:20)
推
12/14 03:20, , 23F
某樓冒充隔壁校是哪招XD
12/14 03:20, 23F
推
12/14 03:21, , 24F
push
12/14 03:21, 24F
推
12/14 03:21, , 25F
靠北 畢業了就不算校友嘛
12/14 03:21, 25F
推
12/14 03:21, , 26F
考資工統測搞定電子學跟數位邏輯就幾乎OK了
12/14 03:21, 26F
※ harry901:轉錄至看板 Physics 12/14 03:21
→
12/14 03:23, , 27F
哲學家應該都來看看這篇
12/14 03:23, 27F
※ 編輯: ll35566 來自: 140.113.160.72 (12/14 03:24)
推
12/14 03:24, , 28F
費米子自旋半整數 波色子整數 幹 今天才剛考完
12/14 03:24, 28F
推
12/14 03:24, , 29F
資工怎麼會考物理 XD
12/14 03:24, 29F
推
12/14 03:24, , 30F
還附圖 超強...
12/14 03:24, 30F
還有 179 則推文
還有 19 段內文
推
12/14 11:39, , 210F
CERN閒閒的
12/14 11:39, 210F
推
12/14 11:58, , 211F
推好文
12/14 11:58, 211F
推
12/14 12:12, , 212F
沒錢啊
12/14 12:12, 212F
推
12/14 12:29, , 213F
交大張東健XDD
12/14 12:29, 213F
→
12/14 12:35, , 214F
不是交大金城武嗎? 現在拍馬屁會不會太晚?
12/14 12:35, 214F
推
12/14 12:39, , 215F
專業113推一個!!!
12/14 12:39, 215F
推
12/14 13:45, , 216F
難道是x___大大的分身? 影武者?
12/14 13:45, 216F
→
12/14 13:53, , 217F
我沒有這麼說 但我沒有辦法阻止你這麼想
12/14 13:53, 217F
推
12/14 15:57, , 218F
先推專業
12/14 15:57, 218F
→
12/14 16:00, , 219F
不過第五頁費曼圖好像反了 應該是d->u
12/14 16:00, 219F
→
12/14 16:01, , 220F
再推正妹打排球
12/14 16:01, 220F
→
12/14 16:11, , 221F
應該說中子質子的構成寫反了 抱歉表達能力不好
12/14 16:11, 221F
推
12/14 18:06, , 222F
讚！！
12/14 18:06, 222F
推
12/14 18:10, , 223F
交大友情推
12/14 18:10, 223F
推
12/14 19:08, , 224F
碗能量的失去自由度所產生的物質=希格斯粒子嗎?
12/14 19:08, 224F
推
12/14 19:09, , 225F
你可以把到妹了！！
12/14 19:09, 225F
→
12/14 19:10, , 226F
繼電爆dis又一力作～
12/14 19:10, 226F
推
12/14 19:14, , 227F
推用心
12/14 19:14, 227F
推
12/14 20:05, , 228F
交大5566 XD
12/14 20:05, 228F
推
12/14 20:50, , 229F
太專業了!
12/14 20:50, 229F
推
12/14 21:01, , 230F
靠腰 真的打反了
12/14 21:01, 230F
→
12/14 21:03, , 231F
晚上打這個太累了
12/14 21:03, 231F
→
12/14 21:05, , 232F
還有 d s b夸克的電荷 修正一下
12/14 21:05, 232F
→
12/14 21:49, , 233F
怎麼修正 可以告訴我一下嗎
12/14 21:49, 233F
推
12/14 22:00, , 234F
-1/3
12/14 22:00, 234F
→
12/14 22:07, , 235F
推樓上
12/14 22:07, 235F
推
12/14 22:09, , 236F
還真的有張東健這個人哩..挺帥的.
12/14 22:09, 236F
→
12/14 22:09, , 237F
之前一直以為是交大張衛健
12/14 22:09, 237F
※ 編輯: harry901 來自: 220.134.252.177 (12/14 22:38)
推
12/14 23:04, , 238F
推!!!
12/14 23:04, 238F
推
12/14 23:40, , 239F
推
12/14 23:40, 239F
推
12/15 20:33, , 240F
推!!!!!!
12/15 20:33, 240F
推
12/16 01:17, , 241F
~~~~~~
12/16 01:17, 241F
推
12/16 08:23, , 242F
想請問一下在絕對真空，沒有東西造成質量的情況下，物體的
12/16 08:23, 242F
→
12/16 08:24, , 243F
運動是像什麼情況呢?還是那時候能量太高，粒子也還無法成
12/16 08:24, 243F
→
12/16 08:24, , 244F
形呢?
12/16 08:24, 244F
→
12/16 16:20, , 245F
舉手發問:最後的那個位能 就是引進higgs 造成的嗎?
12/16 16:20, 245F
推
12/18 22:14, , 246F
這篇的發想是從哪來的 用『相變』真是描述得一針見血
12/18 22:14, 246F
→
08/13 16:32, , 247F
四樓的希望不可能實現了 https://muxiv.com
08/13 16:32, 247F
→
09/17 14:30, , 248F
看過一部很難看的電影, https://daxiv.com
09/17 14:30, 248F
‣ 更多 harry901 的文章
文章代碼(AID): #1Ew0pUoo (Physics)