我們目前已知的最小的粒子是什麼?

好奇心和追求新事物始終是歷史上一些巨大發現背後的動力。你可能會記得過去的任何發明; 這個想法總是一些信念,迫使我們的科學家每次都要找到創新的東西。如果不是因為牛頓的想法,為什麼蘋果會掉下來,我們不會知道引力的概念。這個問題自古以來一直是一個很大的研究課題。我們知道,重要事物的童年

定義是任何有質量數量的事物。所以有沒有想過物質是由什麼組成的?什麼形成了質量和數量?

我們目前已知的最小的粒子是什麼?

原子發現背後的歷史

物質是由原子組成的。原子構成了物質的基礎約翰道爾頓。原子最早是由英國化學家在19世紀早期發現的,他進行了一系列的不同氣體的實驗。原子的直徑被為50納米。原子一直被認為是最小的已知事物。直到1897年,JJ 湯普森提出電子的發現,他因此獲得諾貝爾獎。

電子和質子

電子是半徑為2.81794×10 ^ -15米的帶負電的亞原子粒子。一個原子被發現是電中性的,由於已經證明電子具有負電荷,這使得我們的科學家們思考了原子中帶正電荷的粒子的可能性。1917年歐內斯特 盧瑟福發現了質子。

我們目前已知的最小的粒子是什麼?

質子是帶正電荷的亞原子粒子,其電荷與氫原子核上的電荷相等。質子和電子上的電荷是相等相反的,質子比電子重1837倍。同時,不僅僅只發現了質子。盧瑟福預測,原子核中存在一些中性粒子,原子的質量是原子中質子質量的兩倍以上。由於質子僅佔原子質量的一半起,而電子的質量可以忽略不計,所以必須有一些中性亞原子粒子以彌補剩餘的原子質量。

中子

這最終導致英國物理學家詹姆斯查德威克在1932年發現了中子。中子是質量最大的中性亞原子粒子。即使在發現中子後,我們所知道的最小的粒子也是電子。你知道原子核的半徑大約是原子半徑的萬分之一!

夸克

你聽說過夸克嗎?夸克是原子中的基本粒子

,它們結合形成稱為強子的複合粒子。質子和中子是我們所知道的最穩定的強子夸克有自己的屬性,如顏色電荷,質量,旋轉和電荷,有六種類型,即上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克,頂夸克和底夸克,所有這些類型總是出現在成對的夸克和反夸克中。夸克帶有+2 / 3或-1 / 3的電荷。在我們的童年時代,我們被告知質子和中子各由三個夸克組成。但是如果是這樣,他們怎麼能有不同的電荷。

那麼,就像他們有三個夸克的淨餘額。夸克中的質子是由一對不同的夸克和三個夸克組成的,其中兩個夸克攜帶+2/3電荷,一個夸克攜帶-1/3電荷。夸克由被稱為膠子的粒子攜帶的強力結合在一起。因此,有數百萬夸克和數百萬膠子光速移動。

我們目前已知的最小的粒子是什麼?

質子由兩個夸克組成,一個是向下的夸克,另一個是調節力量的膠子將它們“捆綁”在一起。

夸克和膠子無法觀察到是因為沒有一種儀器具有如此高的分辨率來識別如此小的物體。現在我們知道物質是由電子,質子和中子組成的原子組成的,而這些原子又是由夸克和膠子構成的。問題仍然存在嗎?各種夸克,膠子、電子是基本粒子。

直到現在我們知道

我們目前已知的最小的粒子是什麼?

演示從物質到夸克的較小元素

基本粒子

過去的理論和發現讓我們對物質結構有了很好的認識。我們知道宇宙中的一切都是由被稱為基本元素基本粒子的微小顆粒組成,它們受自然界存在的四種基本力量支配,即強力,弱力,電磁力和地心引力。這個粒子物理學的標準模型描述了粒子和除了引力之外的基本力之間的關係。該理論已經成功預測了各種各樣的現象。基本粒子的標準模型自20世紀70年代中期以來一直在發展。它在第四欄中有三代物理量規玻色子。它最近在2012年增加了希格斯玻色子

根據粒子物理學,基本粒子是那些沒有子結構的粒子,因此它們不是由其他粒子組成的。那麼這是否意味著他們沒有尺寸?也許!也許它們的尺寸非常小,零維度。但是,隨著我們走近它們,這就造成了無限的力量問題。

我們目前已知的最小的粒子是什麼?

來自維基共享資源的Cush的基本粒子標準模型

弦理論

弦理論給出瞭解決這個問題的方法,弦理論認為粒子由空間中的一維弦組成,其中弦的一些部分更接近,並且當粒子接近時一些離更遠,從而解決無限力的問題。理論上,這些弦是普朗克長度

,是整個宇宙中最小的可測量長度。普朗克長度的值為1.6 x10 ^ -35米。弦理論的框架解釋了原子核,黑洞和宇宙物理學中的許多問題。順便說一下,我們很快就找不到這些粒子了(這些粒子單獨存在的時間非常短)。也許在不久的將來,我們將能夠以肉眼看到它們。

結論

量子力學物理學的一個重要分支,它向我們解釋了原子和亞原子水平的物質和能量的性質。它向我們解釋說,光可以以粒子和波的形式存在。量子物理領域的研究將很快展現宇宙的秘密。我們日復一日地拿出一些新發明,讓我們更接近我們生活的宇宙。

由於這些偉大的發明,今天的現代科學已經發展到了它可以解釋從一個夸克一樣小到數百萬光年遠的天體那樣大的水平。到目前為止,我們所知道的最小的存在粒子是夸克和電子,

但你可能永遠不知道未來。總之,我們可能會發現更小的東西,畢竟這是過去一直髮生的事情; 從穀物到原子,直到我們發現質子,中子和電子。到那時,他們被發現是基本的,一直到我們發現質子和中子是由夸克組成的。所以你必須記住,科學永遠不會停止。


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