什麼是某物? | Kurzgesagt

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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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