●宇宙的成分
宇宙=(時間+空間)+(物質+能量)=時空+質能
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宇宙 | 時空 | 物理 | 力場 | 原子 | 粒子 | 基本粒子 |
●近代物理(學)
狹義相對論:接近光速的現象
廣義相對論:大尺度的時空結構(取代牛頓重力理論)
量子物理學:原子尺度的現象
●量子物理兩大基礎
測不準原理:自然界的一項基本限制
波粒二象性:最典型的例子是「光」
●測不準原理的詮釋
測即擾:進行觀測一定會造成干擾,
絕對沒有毫無干擾的觀測。
取捨:位置測得愈準,速度測得愈不準;
速度測得愈準,位置測得愈不準。
日常生活實例:
●光的真實身分充滿禪意
光既是粒子,又是波動;
既不是粒子,又不是波動。
「所謂佛法者,即非佛法,是名佛法。」
「佛說般若波羅蜜,即非般若波羅蜜,是名般若波羅蜜。」《金剛般若波羅蜜經》
●日常生活類比之一
你的正面是你,背面也是你;
你的正面不是你,背面也不是你。
人 | 正面 | 背面 |
光 | 粒子 | 波動 |
●日常生活類比之二
倘若我
看得到你的正面,就看不到你的背面;
看得到你的背面,就看不到你的正面。
所以你的正面和背面是你的「一體兩面」。
倘若我
觀察到光的粒子性,就觀察不到光的波動性;
觀察到光的波動性,就觀察不到光的粒子性。
所以粒子和波動是光的「一體兩面」。
●古典物理:
波動與粒子涇渭分明,是波動就不是粒子,是粒子就不是波動。
(流氓不可能是教授,教授也不可能是流氓。)
近代物理:
任何波動都具有粒子性質,任何粒子也都具有波動性質。
(任何一張臉都對應一個後腦勺,任何後腦勺都對應一張臉。)
●自然界沒有單獨存在的粒子,也沒有單獨存在的波動。
粒子與波動總是成對出現:有我就有你,有你就有我!
自然界最基本的實體:不是粒子,不是波動,而是「波粒」。
無論粒子或波動都只是表相,而非實相。
●原子(a-tom)並非不可分割
原子外圍:電子雲(並非明確軌道)
原子中央:質子和中子構成的原子核,簡稱「核」
但是原子並非迷你太陽系!
質子和中子的建材:夸克
●粒子的分類
輕子:以電子為代表,都是基本粒子
介子:自然界幾乎不存在
重子:以質子和中子為代表
夸克==>介子(qq)、重子(qqq)==>原子核==>原子==>分子==>物質
●四大基本作用(力)
重力(萬有引力):地心引力、天體引力
電磁(作用)力:光、化學、機械、生命
強作用力(強核力):核彈(原子彈)、氫彈、核能、太陽
弱作用力(弱核力):原子和粒子的衰變
●基本作用力的範圍
原子尺度:強作用力、弱作用力
生物尺度:電磁力
天文尺度:重力
強作用力>電磁力>弱作用力>重力
●基本作用力的統一
電弱作用理論:電磁力+弱作用力
大一統理論(GUT):(電磁力+弱作用力)+強作用力
萬有理論:(電磁力+弱作用力+強作用力)+重力
●宇宙的基本單位
時間:蒲郎克時間=約等於5.3x10-44秒
空間:蒲郎克長度=約等於1.6x10-35公尺
物質:6輕子、6夸克==>12費米子
能量:四大基本作用==>5玻色子
●物質的基石:自旋1/2的費米子
輕子 | 夸克 | 世代 | ||
種類 | 電荷 | 風味 | 電荷 | |
電微子 | 0 | 上夸克 | 2/3 | 第一代 |
電子 | -1 | 下夸克 | -1/3 | |
緲微子 | 0 | 魅夸克 | 2/3 | 第二代 |
緲子 | -1 | 奇(異)夸克 | -1/3 | |
陶微子 | 0 | 頂夸克 | 2/3 | 第三代 |
陶子 | -1 | 底夸克 | -1/3 |
● 場的基石:玻色子
種類 | 交互作用 | 自旋 | 電荷 | 質量 |
膠子 | 強作用力 | 1 | 0 | 0 |
光子 | 電磁力 | 1 | 0 | 0 |
W粒子 | 弱作用力 | 1 | ±1 | 大 |
Z粒子 | 弱作用力 | 1 | 0 | 大 |
重力子 | 重力 | 2 | 0 | 0 |
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