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看似簡單的問題往往最難回答。
「東西」是什麼?
「事情」為什麼會發生?
又為什麼會「這麼」發生?
讓我們一步步嘗試看這個問題吧。
你是什麼做的?
你是物質做的,
物質是分子做的,
分子是原子做的,
原子是「基本粒子」做的。
如果說「基本粒子」是最小的存在,
它們又是什麼做的呢?
要回答這個簡單的問題,就要簡單來看。
把整個宇宙清空,
趕走所有物質、反物質、輻射、粒子,等等。
看看「什麼都沒有」是什麼吧。
「什麼都沒有」是什麼?
是所謂的「真空」嗎?
原子、物質什麼的都沒有!
真的是空的嗎?
不過,「什麼都沒有」是萬物存在的基礎。
在某種意義上,「什麼都沒有」就像是一片浩瀚平靜的海洋:
雖然在「什麼都沒有」的時候,水是靜止的,
但一點波動就能引發壯觀的波浪。
我們的宇宙就像這樣。
「水面」到處都是,
被物理學家們稱為「場」。
「場」可能令人感覺稀奇古怪,
但想想輻射。
當所謂的「電磁場」被激發,就會產生一個小小的「波動」,
就是我們所說的「光子」。
這種粒子帶有輻射,讓我們看到「光」。
不僅光,宇宙中的所有粒子都是這樣的。
每一種粒子都有自己的「場」,按自己的規則運作。
比如說,除了「電磁場」以外,宇宙中還充滿著「電子場」,
其中的「波瀾」就是電子。
宇宙中總共有十七種不同的粒子,主要分為三類:
輕子,夸克和波色子。
輕子包含電子及其近親:μ介子和τ介子,
各有一種相關的中微子。
然後就是夸克。
夸克組成原子核,
它們成對或組地綁在一起,
形成中子和質子,也就是原子核。
一起來說,輕子和夸克就是「物質」的粒子,
它們組成你看得見的萬物,
呼吸的空氣,溫暖的太陽,
和令人分心的電腦。
不過「東西」不僅僅是「存在」;它們也會「做事」。
從某種哲學意義上來說,「東西」的「性質」與「東西」的「存在」一樣重要。
這就需要提到波色子了。
夸克和輕子都由「物質場」組成,
但波色子由「力場」組成。
「力」就是我們所說的「宇宙法則」。
迄今為止,人們已經發現了四種「基本作用力」:
電磁力,萬有引力以及強、弱核力。
這些力就是「宇宙」遊戲的規則紙,
告訴各種粒子「做」什麼事、怎麼去「做」。
就像象只能打斜行走,
無質量粒子以光速前進;
正如馬可以跳躍棋格,
萬有引力吸引不同物體。
這些基本作用力就是粒子「互動」的規則,
指引著大量粒子凝結成我們看到的大千世界。
萬有引力說的不是「地球繞著太陽轉」或者「蘋果從樹上掉下來」,
而是「物質都互相吸引」,從而產生行星和恆星。
電磁力造就的也不僅是「磁鐵相斥或相吸」或「電流讓燈泡亮」,
而是各種原子鍵,讓原子形成分子。
一起來說,粒子和力就像是「存在」的「小小建築師」玩具。
波色子就像是信使,在物質粒子之間遊走,或者說,連結它們。
它們告訴物質粒子如何移動。
每一個粒子都用不同的力來與其他粒子「互動」。
比如說,夸克就會使用強核力和電磁力;
但電子就只會使用電磁力。
夸克利用強核力的波色子來吸引和綁定其他夸克,
形成質子,質子又與電子交換光子(電磁力波色子)來互相綁定。
結果,夸克被鎖在原子核中,
電子就在核外靠電磁力組成原子。
即使宇宙有很多複雜的現象,比如生命,超新星和電腦,
雖然令人眼花撩亂,
但你只要儘管放大,就會發現它們不過是十七種源自場的粒子,
進行著一場只有四條規則的遊戲。
總的來說,以我們知識的限度,「東西」就是這樣。
這套理論就是物理學家們所說的「標準模型」。
你不過是宇宙之洋的小小波瀾,
由能量激發,以創造宇宙規則的力為嚮導。
不過為什麼?力又是什麼東西?
探索這些之前,我們還需要釐清多幾個「簡單的問題」。
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