W Z0 Higgs此類基本粒子是否有像夸克一樣的內部結構?或者她們本身就是像電子一樣的點狀結構?

時間 2021-06-03 09:50:32

1樓:霸王槍

在目前的標準模型中。夸克也沒有內部結構和電子一樣屬於基本粒子。W,Z0屬於傳播子也沒有內部結構。

而實際上你是無法測得裸粒子的質能的,通常所測得的裸粒子質能實際上是包裹著它的一系列量子漲落的一團的質能。所以用的探頭能量越高,測得粒子的質能越高。聽起來有些反直覺,但標準模型中,裸粒子的質能的確可以是無窮大,所以才有重正化的需要。

2樓:

discovermagazine.com/the-sciences/inside-the-quark基本粒子的內部結構在目前是乙個「可以觀想很難驗證「的話題,從某種哲學來說,必然是有內部結構,不過到底是怎樣的內部結構,以及基於這種內部結構呈現了什麼特徵?這些話題還沒任何實質性的進展。

可以說,現在積累的資訊,還沒能讓人類意識到,需要以標準模型中的基本粒子表的內部結構這種」還原論「手法來解釋這些粒子的行為。

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3樓:shawn

是的 , 目前唯一個能成功解釋所有現象的理論, 即量子力學中的標準模型, 確實是把這些看做點粒子的.

標準模型中的基本粒子包括所有的夸克, 電子, 中微子, 膠子, 光子和希格波色子, 全部都是點粒子. 稱之為基本粒子.

這些基本粒子, 在標準模型的處理中, 就看成是沒有大小, 不佔據空間的0維粒子. 目前來說這個模型是完全符合各種實驗的.

當然, 在標準模型中把基本粒子按照0緯度(沒有長寬高)質點處理當然是沒有任何問題的, 因為標準模型更關心的是乙個系統的性質, 在這個尺度下, 基本粒子的半徑並沒有實際意義.

因為, 以經典物理的思維來考慮, 電子必然具有半徑, 因為沒有半徑的話, 電子的能量將無窮大, 這顯然不符合實際.但是, 如果認為電子的半徑是確定的話, 又會導致電子的切向速度超過光速.

但是我們知道電子的運動是隨機的, 測不准的. 所以我們的測量並不是任意的.

量子力學告訴我們, 測量粒子的限制為康普頓波長, 你並沒有辦法把粒子的位置確定的比康普頓波長更小.

既然基本粒子是否具有半徑尚且無法確定, 基本粒子是否有更精細的結構就更加無法確定了.

如果不負責任的瞎猜的話, 也許可能還是有內部結構的

比如, 不同的夸克的區別是什麼決定的?

輕子分為三個世代, 到底是不是內部某種結構決定的?

比如 子和電子有著十分相似的性質, 但是 子卻不怎麼穩定, 會衰變成乙個電子, 乙個反電中微子, 和乙個 中微子, 這是否意味著輕子也存在的內部結構, 不同輕子的內部結構不同而導致了性質的差異?

當然, 這些性質到底是因為更精細的結構導致的, 還是因為基本粒子的性質導致的? 目前誰也無法回答.

除了我這樣不負責任的瞎猜, 還有物理學家進行了負責任的"瞎猜",

比如超弦理論, 認為基本粒子實際上是一緯弦的震動, 內部還堆疊了6個維度.但是這個尺度要遠遠小於目前任何技術的探測水平, 壓根就沒法驗證. 所以, 此理論目前仍然算是假說.

無法驗證基本粒子的更精細結構, 並不僅僅是技術的限制, 還有理論的限制.

我們知道著名的不確定性原理:

所以根據相對論, 一定質量的物體的動量, 顯然滿足關係

所以我們可知位置 存在一定的下限,即:

也就是說相對論和量子力學這兩大理論確定了, 測量粒子的半徑不可能在比 更精確了.

在基本粒子的半徑很可能比自身的康普頓波長還要小的情況下

如果想要確定小於康普頓波長的精細結構, 要麼你得使粒子的速度超過光速, 要麼你就得認為測不准原理不正確!

不論哪乙個, 都和現在的實驗觀測所矛盾. 所以, 目前我們不得不認為, 基本粒子是乙個0維的點!

PS, 上文中的 代表約化蒲朗克常數, 而不是蒲朗克常數, 因為知乎似乎打不出來約化蒲朗克常數的符號.

4樓:

一看題目我驚呆了。恕我孤陋寡聞,以我所知,夸克沒有內部結構。

對於基本粒子,沒有「密度」的屬性。

事實上除了足夠數量的基本粒子的集合,比如巨集觀物體,可以通過總質量與大致佔據的空間之比,定義乙個平均密度之外,「密度」本身並不是乙個任意物質都會具有的屬性。