|
在日常生活中，如果我们想让物体运动得更快，就需要加速它，并在此过程中完成工作。例如，在驾驶时，如果要使汽车加速，则必须踩油门。发动机努力工作以提高速度。引擎是完成工作的引擎。
但是，我们知道宇宙中信息，物质和能量的最快传播速度是光的速度，即光的传播速度（在真空中约为3 * 10 ^ 8m / s）。但是，没有什么能加速光明。为什么光速可以这么快？ 质量之谜 要理解这个问题，我们必须首先弄清楚：轻质物质与常规物质之间有什么区别？ 它们之间的最大区别是：静态质量。光子的剩余质量为零，而物质的剩余质量不为零。爱因斯坦通过理论推论得出一个结论：静止质量不为零的物质的速度不能达到光速。无论我们如何加速整个事物，它的速度只能接近光速，但永远无法达到光速。 那么为什么静态质量为非零的物体不能达到光速呢？
要了解这个问题，我们必须弄清楚：到底什么是质量？ 在牛顿的理论系统中，质量的定义是：测量物体平移惯性大小的物理量。例如，如果汽车突然刹车，它将向前滑行。在相同条件下，汽车质量越大，汽车滑行的距离就越远。这实际上是因为惯性更大。但是这个定义是宏观的体现，没有说质量的本质。
我们都知道，一切都是由原子组成的，原子是由电子和原子核组成的。原子核由质子和中子组成，质子和中子由夸克组成。这是否意味着物体的质量等于电子+夸克的质量？ 答案是否定的，因为“电子+夸克”的质量仅占整个物质总质量的1％。剩下的99％在哪里？ 爱因斯坦在1905年下半年发表了一篇论文。该论文的标题是：质量能当量，它是相对论这一特殊理论的补充。在本文中，爱因斯坦统一了质量和能量。他认为质量和能量实际上是同一件事，是一件事的两个方面，也就是一件事的两个方面。一个事物所对应的能量同时具有一定的质量。该能量与能量之间的等效关系为E = mc ^ 2。
通过质能当量理论，可以发现上述物体质量问题不能直接抛开粒子之间的相互作用力，因为相互作用力也提供能量，而这部分能量具有质量。但是，电磁力和弱力与强力相比太小。换句话说，剩余的99％的质量实际上是由将夸克与质子和中子结合的强大力提供的。其他部队提供的能量几乎可以忽略不计。
1％的质量奥秘和希格斯机制 因此，物体的质量=“电子+夸克”的质量（占1％）+与强相互作用提供的能量相对应的质量（占99％）。所以问题是，电子和夸克的质量从何而来？ 最初，整个问题确实使许多著名的物理学家感到困惑。后来，一些科学家提出，在我们所居住的宇宙中，存在一个希格斯场，该场遍布整个宇宙。一般来说，粒子的传播速度就是光速。当一些粒子通过时，希格斯场将使它们减速，从而使这些粒子具有质量，而当其他粒子通过时，希格斯场不会与其相互作用。 ，不会起到减速作用，因此它仍然具有光速。
在许多粒子中，光子的传播速度就是光速，因为希格斯场不与光子相互作用，也不会使它们减速。因此，光子的剩余质量为零。除了传输强相互作用的胶子，其余粒子将被希格斯场减速。因此，静态质量不为零，但是不再能够获得光的传播速度，并且只能始终低于光速。这个理论可靠吗？ 如果要证明这一理论，则必须找到存在希格斯场的证据。欧洲原子能委员会的LHC大型强子对撞机于2012年宣布，他们通过对撞机发现了希格斯场的存在。 这一结果很快得到了学术界的认可，提出这一理论的科学家获得了2013年诺贝尔物理学奖。
由于存在希格斯场，因此各种粒子将变慢以增加质量。这样做的代价是，由颗粒制成的物质永远无法达到光速。由于光子不会在希格斯场中起作用，因此不会放慢它们的速度。因此，光子的传播速度可以始终保持光速。 |
|
|
