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為什麼物質會有質量?上帝粒子創生世界,創生整個宇宙

為什麼物質會有質量?上帝粒子創生世界,創生整個宇宙

作為地球及已知宇宙中的最高生命形式,人可以感知、認識甚至改變這個世界,但有兩個和我們相關的問題卻是我們很難回答的,一個是我們的意識究竟是什麼?一個是我們的身體為什麼會有質量?

對前一個問題,從古至今,不管是哲學家、科學家還是神學家都搶著回答,不幸沒有任何一個答案能讓我們達成共識,在可以想見的將來,也見不到可以解決這個問題的希望;對後一個問題,科學家們已經找到了一些線索,也許離對這個問題達成共識已經不遠了。

為什麼物質會有質量?上帝粒子創生世界,創生整個宇宙

我們的身體是個神奇而又平常的組成,拋開意識不說,我們有重量,這是地球的引力賦予我們的,不然我們就到太空里流浪去了;電磁力、強力和弱力讓組成我們身體的粒子緊緊束縛在一起,不然我們就擴散到廣闊的宇宙空間去了,你將變得如此稀薄,平均每幾立方米僅有一顆粒子,整個身體可以佔據450萬公里直徑的巨大空間,成為太空里的分子雲,冷酷到絕對零度附近。

這四種力的相互作用是我們在這個世界上存在的基礎,但這些都沒有涉及到一個更基本,隱藏得更深,以至地球上曾經生活過的一千多億人都從來沒有注意到的問題:為什麼我們的身體,不,是所有的物質都有質量?這些質量從何而來?

為什麼物質會有質量?上帝粒子創生世界,創生整個宇宙

愛因斯坦的質能方程說,質量就是能量,能量就是質量,它們以光速的平方為常數聯繫在一起。大爆炸的時候沒有質量,只有能量,隨著宇宙溫度的降低,能量在時空中不斷結晶成質量,形成了宇宙的浩瀚星辰,生命載體。物質為什麼有質量似乎已經詮釋得完美無缺,盡善盡美了。

其實並不完美,這只是一種籠統粗略的解釋,在普遍認可的暴脹理論模型中,暴脹結束後(10^-32秒),宇宙中才充滿了夸克-膠子等離子體,直到電弱對稱破缺和夸克時期(10^-12秒到10^-6秒),所有基本粒子才開始在希格斯場的海洋中暢遊,獲得了質量。

為什麼物質會有質量?上帝粒子創生世界,創生整個宇宙

所以質量的來源是基本粒子和希格斯場相互作用的結果。我們可以把希格斯場想像成遍布宇宙每一個角落的希格斯海洋,粒子在海洋中加速移動才會產生質量,物體的質量代表它抗拒運動狀態改變的能力。希格斯粒子就像均勻分布在廣場上的人群,普通人可以在人群中隨意穿梭,暢通無阻。但是當某位明星——比如范冰冰出現在廣場上,人群就會向她簇擁而去,她要想穿過廣場就會受到很大的阻力;一顆粒子,比如電子、夸克以及它們組成的原子核、原子,想要穿過希格斯場,也會受到很大的阻力,從而被賦予質量。我們一舉手,一投足,身體中的粒子便划過希格斯場,感受到一種慣性,感受到質量,看似空曠的身邊竟然充滿神秘的希格斯海洋,是不是真的很奇妙?

希格斯粒子又稱上帝粒子,從某種意義上說,正是上帝粒子創生了質量,創生了世界,創生了整個宇宙!但並不是說上帝就必然存在,因為這個名字只是諾貝爾物理學獎獲得者利昂·萊德曼的靈光一閃。

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