2015年1月9日 星期五

原來一切都是夸克(Quarks) 1-10-2015


 
 
 

    原來一切都是夸克(Quarks)

※網友們,如果能具備一些物理及化學基礎的知識,閱讀此篇BLOG會更好。

    201518日的早上,坐在花園發呆,突然之間覺得有些大徹大悟:「我們每天呼吸的空氣、吃的食物、喝的開水、使用的各種工具、看的書本、人見人愛的鈔票、身上穿的衣服、現在寫BLOG使用的電腦、花園裡的花草樹木、乃至山川文物、甚至大到地球、恆星、星系(Galaxies)、星系團(Cluster of galaxies)…,宇宙中一切的一切,原來都是夸克(Quarks)。」

    而且,說得更精確一點,現今宇宙中所有可見的物質,都是由第I世代的基本粒子─上夸克、下夸克和電子所組成的。這是因為第II和第III世代的基本粒子都不穩定,也就是說II & III世代中質量較重的四種魅、奇、底、頂夸克,多不穩定,會在幾分之一秒,甚至更短的時間內,衰變成穩定的第一代基本粒子。

1. 物質的世代,是依據基本粒子質量的大小所訂定,II世代的基本粒子包括比第I世代基本粒子質量較重的─魅(charm)、奇(strange)夸克;第III世代則是質量最重的基本粒子─底(bottom)、頂(top)夸克,其中頂夸克的質量幾乎跟黃金一樣重。

 

1-2. 基本粒子的標準模型(Standard Model of Elementary Particles).

QUARKS=夸克;LEPTONS=輕子

有關表格右上方的希格斯玻色子(HIGGS BOSON),又稱為上帝粒子。2013314日,歐洲核子研究組織European Organization for Nuclear Research, CERN發佈新聞稿表示,先前於201211月用大型強子對撞機Large Hadron ColliderLHC)所發現探測到的新粒子,就是希格斯玻色子(HIGGS BOSON),此為粒子物理學的一大壯舉


2. 現在宇宙組成份中的4.6%,是由第I世代的基本粒子─上夸克、下夸克和電子,建構的各式各樣原子(Atoms)所組成。現在宇宙組成份─原子、暗物質、暗能量的百分比,是美國航空及太空總署(NASA)威爾金森微波各向異性探測器Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,簡稱WMAP人造衛星,相當精確的探測整個宇宙中大霹靂(Big Bang)後殘留的輻射熱,於2003211日發佈的數據。


2-2. 現在宇宙組成份中的4.6%,是由第I世代的基本粒子─上夸克、下夸克和電子,建構的各式各樣原子(Atoms) 所組成。英文版的圖片。

 

    有關基本粒子和基本作用力的相關知識,有一個寫得清晰又幽默的網站:

粒子冒險奇境


    如果網友對基本粒子有興趣,請參考粒子冒險奇境這個相當不錯的網站,而讓我藏拙吧!

    以下的一些補充資料,與其說是發表,不如說是自己的備忘錄,因為這些重要的資訊,常常在想用時卻背不起來。

一、原子核中的質子(proton)是由兩個上夸克(up quark),一個下夸克(down quark)所組成。

3. 原子核中的質子(proton)是由兩個上夸克(up quark),一個下夸克(down quark)所組成的示意圖。

 

 

 

 

二、原子核中的中子(neutron) 是由一個上夸克(up quark),兩個下夸克(down quark)所組成。


4. 原子核中的中子(neutron) 是由一個上夸克(up quark),兩個下夸克(down quark)所組成的示意圖。

(中子的功能:If the nucleus consisted solely of protons, the repulsion between the positive charges would cause the nucleus to rip itself apart. The presence of neutrons causes the positive charge to be distributed over a much larger volume, making the effective repulsion forces smaller.)

 

 

 

 

 

三、大霹靂之後的變化:


5-1. 大霹靂之後的變化。圖右方中間的WMAP就是美國航空及太空總署(NASA)發射的威爾金森微波各向異性探測器Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,簡稱WMAP人造衛星。


5-2. 大霹靂之後的變化。

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我曾任教於陽明大學,是一名教生命科學教了快三十年的老師,許多內容,班班相同,年年流轉,教了快三十年早已深植腦海中。約8年前因病退出教壇後,發現有些生命科學的事已開始逐漸慢慢淡忘了,不由得想起麥克阿瑟將軍(General MacArthur)的名言“Old soldier never die, they just fade away.”目前唯一沒變的是對生命科學的喜好與熱誠,有靈感時塗塗鴉一些心得和網友們分享 這是Blogger的緣起。

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