巨大闪光中消失殆尽。为何们周围粒子比反粒子多得多?这是个极端重要问题,将会在本章后部分回到这问题上来。
在量子力学中,所有物质粒子之间力或相互作用都认为是由自旋为整数0、1或2粒子承担。物质粒子——譬如电子或夸克——发出携带力粒子,由于发射粒子所引起反弹,改变物质粒子速度。携带力粒子又和另物质粒子碰撞从而被吸收。这碰撞改变第二个粒子速度,正如同两个物质粒子之间存在过个力。
携带力粒子不服从泡利不相容原理,这是它个重要性质。这表明它们能被交换数目不受限制,这样就可以产生根强力。然而,如果携带力粒子具有很大质量,则在大距离上产生和交换它们就会很困难[奇+书+网]。这样,它们所携带力只能是短程。另方面,如果携带力粒子质量为零,力就是长程。在物质粒子之间交换携带力粒子称为虚粒子,因为它们不像“实”粒子那样可以用粒子探测器检测到。但们知道它们存在,因为它们具有可测量效应,即它们引起物质粒子之间力,并且自旋为0、1或2粒子在某些情况下作为实粒子而存在,这时它们可以被直接探测到。对们而言,此刻它们就呈现出为经典物理学家所说波动形式,例如光波和引力波;当物质粒子以交换携带力虚粒子形式而相互作用时,它们有时就可以被发射出来。(例如,两个电子之间电排斥力是由于交换虚光子所致,这些虚光子永远不可能被检测出来;但是如果个电子穿过另个电子,则可以放出实光子,它以光波形式为们所探测到。)
携带力粒子按照其携带力强度以及与其相互作用粒子可以分成四种。必须强调指出,将力划分成四种是种人为方法;它仅仅是为便于建立部分理论,而并不别具深意。大部分物理学家希望最终找到个统理论,该理论将四种力解释为个单独力不同方面。确实,许多人认为这是当代物理学首要目标。最近,将四种力中三种统起来已经有成功端倪——将在这章描述这些内容。而关于统余下另种力即引力问题将留到以后再讨论。
第种力是引力,这种力是万有,也就是说,每粒子都因它质量或能量而感受到引力。引力比其他三种力都弱得多。它是如此之弱,以致于若不是它具有两个特别性质,们根本就不可能注意到它。这就是,它会作用到非常大距离去,并且总是吸引。这表明,在像地球和太阳这样两个巨大物体中,所有粒子之间非常弱引力能迭加起来而产生相当大力量。另外三种力或者由于是短程,或者时而吸引时而排斥,所以它们倾向于互相抵消。以量子力学方法来研究引力场,人们把两个物质粒子之间引力描述成由称作引力子自旋为2粒子
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