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日志

夺标与龙珠雷达论剑 亚原子物理 I-II (原创)

热度 2已有 584 次阅读2015-7-29 08:56 |系统分类:科学探索 | 宽屏 请点击显示宽屏,再点击恢复窄屏 | 动漫全图 如只见部分动漫,请点击显示全图,再点击恢复窄图

[发贴人-夺标]/[发贴人-龙珠雷达]    

I.
[发贴人-夺标]    

我先说我的观点--本猫格外强调粒子的衰变速率,是和其惯性质量直接相关的,在这篇论剑文章,我是力图以最短的篇幅把下列三大方面串烧在一起:    

 当今宇宙学的基础-爱因斯坦的广义相对论与海森堡的量子上帝之间那条天沟---爱因斯坦描述了引力的性质,并假设宇宙是平滑连续的。而量子力学则表明宇宙 在最小尺度上是分立的,现代物理学最关心的问题之一就是将这两个理论用量子引力统一起来--也就是说粒子速率和角动量如何影响时空的弯曲,光的偏振,反过 说也是一样的    

 CP违逆(CP Violation)和宇宙一样具有有界性,但并不是无边普适的--会随着宇宙内不同的质量粒子,主要是物质和反物质分布和衰变比例的变化而变化    

 既然质量问题是填平量子引力鸿沟的基础--那么也应该把涉及质量两极端的两种粒子-希格斯粒子和中微子放到宇宙学尺度上来讨论.    

首先偶们要明确要希格斯粒子是标准玻色子的一个有质量的分标量:    

 准模型是一套描述强作用力、弱作用力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。希格斯粒子是整个标准模型的基石,如果希格斯粒子不存在,将使 整个标准模型失去效力。标准模型所包含的玻色子有:负责传递电磁力的光子;负责传递弱核力的WZ玻色子;负责传递强核力的8种胶子。    

希格斯子,也是一种玻色子,然而它与上述这些规范玻色子不同,希格斯粒子负责引导规范变换中的对称性自发破缺,是惯性质量的来源,因此并不是规范玻色子。    

-尔斯方法无论应用到弱还是强相互作用中所遇到的主要障碍就是质量问题,由于规范理论规范对称性禁止规范玻色子带有任何质量,却与实验中的观测不相符合(19629-每一个自发对称性破缺都被证明必定伴随着一个无质量无自旋粒子,这无疑也是不可能的。    

1964 年,英国物理学家希格斯(Higgs)解决了这个问题,使得自发对称性破缺发生时,那个无质量无自旋粒子仍然存在,但它将变成规范粒子的螺旋性为零的分 量,从而使规范粒子获得质量。标准模型通过引入基本标量场——希格斯场来实现谓希格斯机制。通过希格斯场产生对称性破缺,同时在现实世界留下了一个自旋为 零的希格斯粒子。    

传递弱相互作用的中性和带电玻色子,夸克和轻子可能原先也是光速粒子-i.e帝哥造规范玻色子,后来由于对称性破缺,希格斯粒子和质量的出现才不再为光速粒子。    

 于物质和反物质粒子具有不同的性质,它们可能对时间膨胀有着不同的响应,由此它们的衰变也有会着不同的速率--物理学家已经测量出物质和反物质之间衰变速 率的不对称性,并呼之为电荷宇称不守恒现象(宇称对称性破坏,以后简称CP违逆)。但是,还没有人能解释产生这种不对称性的原因。最近曙光初现!美国费米 国家加速器实验室(TevatronDzero实验小组的科学家,在一个名为Bs介子的粒子上发现了迄今最大的宇称不守恒,此前就有科学家预测,Bs 子里可能含有额外的宇称不守恒。Dzero实验小组的科学家研究了制造出Bs介子的质子和反质子之间的碰撞,Bs介子接着衰变为介子。该团队发现,介子比 反介子更多,这标志着制造出的物质比反物质更多,正如宇宙诞生之初的那样。    


此外
 ,中微子(目前已知有三种完全不同种类的中微子)的研究或许也能够从动量角度解释为什么世界是由物质,而非反物质构成的--们以接近光速运动,不带电荷,几乎没有质量,而且很难与其他物质发生反应。    

最后补充一下,本猫的前期发言http://pop.6park.com/chan2/messages/9429.html:
 觉得,从狭义相对论知识来讲,讨论楼主这个问题应该先分清楚光速粒子和非光速或者亚光速粒子的质量区别 如楼下某兄台所言,决定质量的粒子等待LHC下半年的实验进展吧,目前还没有定论,楼主龙珠妹可以另外开一帖子讲下质量的来龙去脉--- 
1)光速粒子:恒以光速运动的粒子称为光速粒子。光子是光速粒子,传递强相互作用的胶子也是光速粒子。    

2)在狭义相对论理论中,光速粒子的惯性质量恒为零--粒子(质点)惯性质量决定着它的惯性大小,光速粒子的惯性质量为零,那么它的惯性大小应为零。
注意,但不能反向
 顺推为一个惯性大小为零的粒子(质点)没有惯性--光速粒子,不受外力,恒以光速运动(在真空中),显然是有惯性的(符合牛顿运动第一定律)。    

3)么狭义相对论中是如何理解粒子(质点)惯性大小,光速粒子的惯性质量恒为零?-在狭义相对论中,当不存在外力时,动量守恒定律成立。
质量大者高维速度空间分量改变小,其速度较难改变,表明惯性大
 
质量小者高维速度空间分量改变大,速度较易改变,表明惯性小
 
所以狭
 义相对论同牛顿力学,质量也量度着惯性的大小。    


4)非光速或者亚光速粒子:传递弱相互作用的中性和带电玻色子原先也是光速粒子,后来由于对称性破缺,才不再为光速粒子。 夸克和轻子可能原先也是光速粒子,后来由于对称性破缺,才不再为光速粒子。?    

我的结论:    

 维折叠和平行的无边宇宙的总和中,总的说来CP是不违逆的,是守恒的,因为各个标准玻色子之间的自旋动量是相抵消的,因此在这个最终尺度上讲物质和反物 质粒子也应该是等比的,希格斯粒子是实在的,只是象质量与反质量,粒子与反粒子一样,在给定界面的各个分立宇宙之内,Higgs的分布是不均匀的,所以在 这样边界条件的分立宇宙内CP是破缺的,违逆的  。


 答楼主 [发贴人-龙珠雷达]
恕小弟直言,
 这个想法有些不靠谱 (无内容) - 龙珠雷达    

谢楼主的回复。关于粒子物理小弟也是外行,所以只能凭个人见解简单的作些回应,其中难免一些民科的见解。我们的文章如果被高手(比如Sage类)看到一定会被痛批或者忽视。
 谢楼主为Higgs机制和自发对称破缺作了一个简单的介绍。小弟如果语言有得罪之处还请见谅。
前三点完全没看懂,而且似乎高手也看不懂。
    

1.“而量子力学则表明宇宙在最小尺度上是分立的谁说的?哪有这回事?    

2.“粒子速率和角动量如何影响时空的弯曲为什么是速率和角动量?速率,角动量和惯性质量有什么关系?    

3.“光的偏振时空弯曲有什么关系?    

4.“CP 违逆和宇宙一样具有有界性,但并不是无边普适的宇宙有界?你怎么知道?CP对称有界?界在哪里?CP违逆在弱相互作用中本来就是可以成立的,而且也可以 标准模型解释,Tevatron实验只是需要新的“CP violation”机制,这是超出标准模型的范畴。    

5. “随着宇宙内不同的质量粒子,主要是物质和反物质分布和衰变比例的变化而变化。宇宙中有反物质?哪有!现在几乎可以肯定可视宇宙中没有大范围的反物质 (比如反物质星系),也没有任何已知的相互作用能够造成正反物质的大尺度分离,阿法磁谱仪也没有探测到反氦核(由于反氢核的质量比较小,可能是高能宇宙射 线产生,但是产生反氦核就没那么容易了,所以如果探测到反氦核,则很有可能是遥远的反物质星系产生的)。    

6.“应该把涉及质量两极端的两种粒子-希格斯粒子和中微子放到宇宙学尺度上来讨论为什么是两个极端?最大最小?放在宇宙学尺度上是什么意思?看不懂。    

 面的文章稍微好一点儿,至少能看懂一点了。不过还是没看出HiggsCP Violation有什么关系。Higgs机制是这样的:拉氏量中势能项取极小值时,粒子场的真空平均值不为零,并有很多简并态,而实际上粒子只能占据众 简并态中的一个,粒子从一个简并态跃迁到另一个则会产生一个无质量的Goldstone粒子。在一个简并态上用引入的Higgs场展开势函数,则能够产 生新的有质量的矢量场,而原来的Goldstone粒子则变成新的矢量场的纵向分量。同时也使原来的费米子产生了质量项。 


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发表评论 评论 (5 个评论)

回复 小龙鱼 2015-7-29 09:07
标标厉害,理论物理也在行。
回复 夺标 2015-7-29 10:18
小龙鱼: 标标厉害,理论物理也在行。
俺是民科,物理学家老爹的女儿。龙珠雷达是欧洲粒子物理中心的PhD,这是我原来在留园当科技版主时候跟他合作的。
回复 零点的火车 2015-11-28 11:15
女性中少有全才。
回复 夺标 2015-11-28 11:27
零点的火车: 女性中少有全才。
不不,中国大陆实施文理兼修通才教育后,无论男女象我这样的都还有一定比例。
回复 夺标 2015-11-28 11:27
零点的火车: 女性中少有全才。
不不,中国大陆实施文理兼修通才教育后,无论男女象我这样的都还有一定比例。

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