我們的世界到底是由什么構(gòu)成的?
一百多年前,科學(xué)家們認(rèn)為是由原子構(gòu)成的,原子是最基本的粒子,不可再分。不過很快科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)原子也有內(nèi)部結(jié)構(gòu),也是可以再分的。
原子由原子核和核外電子組成,原子核由質(zhì)子和中子組成,而質(zhì)子和中子都是由三個(gè)夸克組成。
在如今的科學(xué)發(fā)現(xiàn)里,夸克和電子被認(rèn)為是最基本的粒子,不可再分。但它們真的不可再分嗎?還是像一百多年前的原子那樣,受限于科技水平,我們無法把夸克和電子再分?
而且,當(dāng)科學(xué)家們用大型粒子對(duì)撞機(jī)對(duì)各種基本粒子進(jìn)行光速轟擊的時(shí)候,會(huì)發(fā)現(xiàn)越來越多的基本粒子,由此標(biāo)準(zhǔn)粒子模型也被建立起來。
其中夸克被發(fā)現(xiàn)是震驚了科學(xué)界。因?yàn)閿?shù)十年來,人們一直堅(jiān)信質(zhì)子和中子是最基本的粒子,但夸克的出現(xiàn)讓科學(xué)們的信念崩塌。
夸克并不像其他基本粒子,它“非常狡猾”,可以說稍瞬即逝,它們從來不會(huì)單獨(dú)存在,而是必須和其他夸克結(jié)合在一起,所以科學(xué)家無法單獨(dú)觀測(cè)到某個(gè)夸克,只能通過間接手段進(jìn)行觀測(cè)。
夸克也分為六種:上夸克,下夸克,奇異夸克,魅夸克,頂夸克和底夸克。
但問題又來了:夸克和電子等基本粒子真的不能再分嗎?它們有沒有內(nèi)部結(jié)構(gòu)?
在標(biāo)準(zhǔn)粒子模型之后,更前沿的理論涌現(xiàn)出來,其中最具代表的就是弦理論。
弦理論也有很多分支,但最根本的沒有變:認(rèn)為所有基本粒子都是由更小的弦組成的,弦振動(dòng)方式的不同形成各種不同的基本粒子。同時(shí)弦理論本身還暗示著高維度空間的存在,比如說十一維度空間。
除了我們生活的四維時(shí)空,更高的維度卷曲在我們看不見的微觀世界里。
除了弦理論,還有圈量子引力理論,認(rèn)為實(shí)際上我們所在的世界本來空無一物,所有的一切都是由四維時(shí)空中微小的環(huán)圈構(gòu)成。當(dāng)然,這只是通俗的理解,理論本身是比較高深的。
作為一個(gè)前沿理論,弦理論顛覆了人們的傳統(tǒng)認(rèn)知,不過該理論也有致命缺陷,很難得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,更多的只是理論和數(shù)學(xué)表達(dá)。
無論如何,人們對(duì)世界本質(zhì)的探索不會(huì)停止,因?yàn)槲覀冎?,那里很可能隱藏著宇宙的終極奧秘,我們必須弄清楚世界到底是由什么構(gòu)成的。