第12章 基本粒子和自然的力(2)[第2页/共5页]
这名字相称夸大:获得的实际并不那么光辉,也没能将全数力都同一出来,因为它并不包含引力。它们也不是真正完整的实际,因为它们包含了很多不能从这实际中预言而必须报酬挑选去合适尝试的参数。固然如此,它们能够是朝着完整的同一实际推动的一步。GUT的根基思惟是如许:正如前面提到的,在高能量下强核力变弱了;另一方面,不是渐近自在的电磁力和弱力在高能量下变强了。在某个非常高的叫做大同一能量的能量下,这3种力都具有一样的强度,并是以可当作一个伶仃的力的分歧方面。在这能量下,GUT还预言了自旋为1/2的分歧物质粒子(如夸克和电子)也会底子上都变成一样,如许导致了另一种同一。
为甚么夸克比反夸克多这么多?为何它们的数量不相称?这数量有所分歧必定使我们交了好运,不然,初期宇宙中它们必将已经相互泯没了,只余下一个充满辐射而几近没有物质的宇宙。是以,厥后也就不会有人类生命赖以生长的星系、恒星和行星。光荣的是,大同一实际能够解释,固然乃至刚开端时二者数量相称,为何现在宇宙中夸克比反夸克多。正如我们已经看到的,大同一实际答应夸克变成高能下的反电子。它们也答应相反的过程,反夸克变成电子,电子和反电子变成反夸克和夸克。在极初期宇宙有一期间是如此之热,粒子能量高到足以产生这些窜改。但是,它为何使夸克比反夸克多呢?启事在于,物理定律对于粒子和反粒子不是完整不异的。
因为夸克有色彩(红、绿或蓝),人们不能获得伶仃的夸克本身。相反,一个红夸克必须用一串胶子和一个绿夸克以及一个蓝夸克连接在一起(红+绿+蓝=白)。如许的三胞胎构成了一个质子或中子。其他的能够性是由一个夸克和一个反夸克构成的对(红+反红,或绿+反绿,或蓝+反蓝=白)。如许的连络体构成了称为介子的粒子。介子是不稳定的,因为夸克和反夸克会相互泯没,而产生电子和其他粒子。近似地,因为胶子也有色彩,色禁闭使得人们不成能获得伶仃的胶子本身。相反,人们所能获得的胶子的团,其叠加起来的色彩必须是白的。如许的团构成了称为胶球的不稳定粒子。
初期宇宙必定是不从命T对称的:跟着时候进步,宇宙收缩――如果它今后发展,则宇宙收缩。并且,因为存在着不从命T对称的力,是以当宇宙收缩时,相对于将电子变成反夸克,这些力将更多的反电子变成夸克。然后,跟着宇宙收缩并冷却下来,反夸克就和夸克泯没,但因为已有的夸克比反夸克多,少量多余的夸克就留下来。恰是它们构成我们明天看到的物质,由这些物质构成了我们本身。
同一电磁力和弱核力的胜利,令人们多次试图将这两种力和强核力归并在所谓的大同一实际(或GUT)当中。