很久以前,你可能会想,“为什么任何东西都有质量?”时间的河流冲走了好奇心,把这个问题变成了一个定理,使它变得如此普遍,几乎再也不会有人问了。今天我们将直面这个问题。我们之前讨论过量子的分类,科学家们把它们分为两大类:费米子和玻色子。(注:费米子和玻色子是一类量子的总称,而不是单独的量子)。
让我们从费米子开始,根据定义费米子是自旋非整的粒子。什么是非整数自旋?例如,电子是自旋为1 / 2的费米子。把电子想象成下面的球,从初始状态向左或向右旋转。当它被旋转1 / 2,或180度时,它与初始状态惊人地相同。当然,在现实中,由于量子效应,电子不可能有固定的大小、形状、颜色甚至能量,所以球只能作为一个模型来帮助我们理解。
费米子有质子、中子、夸克和电子。自然界有四大力:引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。在这四种力中,只有重力没有发现传播它的玻色子;其余的由玻色子传播。可以说,电磁力几乎是宏观世界中除了重力之外的唯一的力。光子是传递电磁力的玻色子,它传递的电磁波是光。在引力和电磁力之后,弱相互作用力,本质上是衰变,这是一个放射性元素释放粒子变成另一个元素的过程,这是一个不稳定核释放粒子,比如中子,变成稳定核的过程。传播这种力的是W和Z玻色子。
弱相互作用力具有几个特点。一个是改变夸克味道的唯一方法。第二,它违反了宇称守恒定律。首先说说夸克的味道,味道就是夸克的种类,夸克有六种不同的类型:上夸克、下夸克、奇夸克、顶夸克、粲夸克、底夸克,这是由于它们的自旋角度和能量等因素造成的六种不同的味道。腐烂可以改变它的味道。宇称守恒定律是物理学中的一个重要定律。