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两种基本力的结合(上):电弱力的基础知识

科学探索万象经验2023-05-08

例如,电磁力以我们可以观察到的形式存在于我们的周围,它的作用范围理论上是无线的,并且相对较强。另一方面,弱力非常弱,我们无法直接看到它,因为它在小于质子直径的范围内有效。为什么这两种看似不相容的力量在基本层面上是一样的呢?事实证明,将这两种力结合起来的关键就是希格斯玻色子。

弱力在这方面是独一无二的,它是唯一能改变基本粒子特性的力。在这种情况下,下夸克变成了上夸克,中子变成了质子。这种弱力衰变对原子的稳定性非常重要,在为太阳提供能量的核聚变反应中也扮演着重要角色。没有它,太阳就不会照耀,我们也就不会存在。

一些物理学家已经注意到一些线索,表明弱力和电磁力可能有关,这其中就包括诺贝尔物理学奖得主谢尔登·格拉肖。首先,虽然电磁力在大尺度上比弱力强数百万倍,但两种力的理论强度在小尺度上(质子直径的千分之一)是相同的。此外,理论模型预测的Z玻色子是不带电荷的,这一点和光子一样。
(www.Ws46.com)

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