- 一想到還有95%的問題留給人類,我就放心了
- (巴拿馬)豪爾赫·陳 (美)丹尼爾·懷特森
- 576字
- 2020-03-31 09:22:06
量子力學也拿引力沒辦法嗎?
盡管不完全如此,但是引力差不多遵循其他三種基本力所設定的模式。我們可以將它同其他幾種力進行比較,將質量當作某種電荷。但是,引力的強度很弱,而且是單向的。這種明顯的不一致意味著它不符合現有的模式,或者還有什么重要的部分我們沒有發現。
事實證明,在更深的層次,引力也顯得很怪異。我們有一種可以同時解釋所有物質粒子和三種基本作用力的數學框架,叫作量子力學。在量子力學里,所有的東西都可以用粒子來描述,三種基本作用力也不例外。當一個電子推另外一個電子時,它并沒有使用“力”或某種不可見的心靈感應來驅使對方運動。物理學家認為,這種相互作用來自一個電子向另一個電子扔出的某種粒子,這可以轉移一部分動量。對于電子,這個攜帶力的粒子是光子。在弱相互作用下,粒子交換W玻色子和Z玻色子。粒子通過交換膠子來表現強相互作用。

在這個量子力學框架下,第4章介紹的粒子物理標準模型可以成功地解釋大多數的自然現象。(注意,這個“大多數”是5%的宇宙中的“大多數”。)按照量子粒子的方式看待這個世界,我們在實驗中看到的現象都能得到解釋,這也可以預言我們還未看到的東西,比如其他種類的物質粒子或者希格斯玻色子。這甚至可以解釋弱核力為什么是短程力:因為搬運這種力的粒子質量很大,這限制了它們的運動距離。然而,標準模型有一個很大的問題:用同樣的理論不能很好地解釋引力。