宇宙最細小一種粒子是什麽?

[vr2aaa]

宇宙最細小一種粒子是什麽?
wiki 上有如此說法 =>
生物體 → 系統 → 器官 → 組織 → 細胞 → 細胞器 → 分子 → 原子 → 次原子粒子.....

可否說說物理的見地?

[sptfung]

粒子世界要使用量子力學，量子力學的描述下粒子並沒有實體 (波粒二象性)，不能以「大小」去比較。
舉個例，物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。

而且理論上 10^-33cm 為長度的最小單位，比這更小的長度在現今的物理學範疇並無意義。

[WFPC2]

時常聽見物理學家說,超弦可能是物質的最基本的單位,但又想
超弦理論本身是否一個量子力學理論?抑或只是一個高維的幾何理論?
這些弦是否有確實的位置和動量呢?

[天屍仔]

粒子世界要使用量子力學，量子力學的描述下粒子並沒有實體 (波粒二象性)，不能以「大小」去比較。
舉個例，物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。

而且理論上 10^-33cm 為長度的最小單位，比這更小的長度在現今的物理學範疇並無意義。

10^-33cm 是指 Planck Length 嗎?

現時particle physics既elementary particles主要分fermion同boson兩大類(http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle). 不過就好似n年前physicists以為atom就係elementary particle, 第時科技再先進d, d accelerator再勁d可能會再發現一d substructures都唔定.

有錯請指正

[sptfung]

粒子世界要使用量子力學，量子力學的描述下粒子並沒有實體 (波粒二象性)，不能以「大小」去比較。
舉個例，物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。

而且理論上 10^-33cm 為長度的最小單位，比這更小的長度在現今的物理學範疇並無意義。

10^-33cm 是指 Planck Length 嗎?

現時particle physics既elementary particles主要分fermion同boson兩大類(http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle). 不過就好似n年前physicists以為atom就係elementary particle, 第時科技再先進d, d accelerator再勁d可能會再發現一d substructures都唔定.

有錯請指正

不完全正確，fermion指自旋為(N+1/2)的粒子而boson指自旋為N的粒子，其中N=0,1,2... 不同數量的fermion可以結合成另一種fermion或boson，例如氧原子就是fermion，但氧原子並非基本粒子。

現時知道的基本粒子分別為：
上夸克(up)、下夸克(down)、頂夸克(top)、底夸克(bottom)、奇夸克(strange)、魅夸克(charm)；
電子(electron)、渺子(muon)、陶子(tauon)、電子中微子(electron neutrino)、渺子中微子(muon neutrino)、陶子中微子(tauon neutrino)；
(以上全為fermion)
光子(photon)、膠子(gluon)、W+/W-/Z0-玻色子(W+/W-/Z0-boson)、引力子(graviton)[未發現]、希格斯玻色子(Higgs boson)[未發現]。
(以上全為boson)

簡單來說，fermion是構成物質的粒子，boson則是交互作用的傳播粒子。

[vr2aaa]

quote : "物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。"


可能宇宙根本沒有最小和最大 ; 或者根本不應該利用最小,最大理解 !

[WFPC2]

quote : "物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。"


可能宇宙根本沒有最小和最大 ; 或者根本不應該利用最小,最大理解 !

量子力學的不確定原理限制了實物在10^-33公分尺度下,不能有確實位置,速度,大小和形狀,但在大於這尺度下就應該就能忽略量子的作用,去量度實物的大小。


宇宙中最小的極限就是普朗克長度,最大就不知道了,因為無法知道宇宙究竟是有限大還是無限大。

[tommy128268]

@@ 電子唔系已經最細咩

[sptfung]

quote : "物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。"


可能宇宙根本沒有最小和最大 ; 或者根本不應該利用最小,最大理解 !

量子力學的不確定原理限制了實物在10^-33公分尺度下,不能有確實位置,速度,大小和形狀,但在大於這尺度下就應該就能忽略量子的作用,去量度實物的大小。


宇宙中最小的極限就是普朗克長度,最大就不知道了,因為無法知道宇宙究竟是有限大還是無限大。

錯。量子力學的不確定原理限制了實物在任何尺度下的行為表現，而這些「怪異」的行為表現在原子層面(~10^-7cm)已經足夠明顯。

[WFPC2]

quote : "物理學家應不會回答「光子的半徑是？」這類問題，而只會回答「我在某範圍內找到一粒光子的機會為？」這類問題。"


可能宇宙根本沒有最小和最大 ; 或者根本不應該利用最小,最大理解 !

量子力學的不確定原理限制了實物在10^-33公分尺度下,不能有確實位置,速度,大小和形狀,但在大於這尺度下就應該就能忽略量子的作用,去量度實物的大小。


宇宙中最小的極限就是普朗克長度,最大就不知道了,因為無法知道宇宙究竟是有限大還是無限大。

錯。量子力學的不確定原理限制了實物在任何尺度下的行為表現，而這些「怪異」的行為表現在原子層面(~10^-7cm)已經足夠明顯。

這裡是針對測量實物的大小,位置和動量,在巨大的尺度我們可以忽略
行星位置和動量的不確定度,忽行星因位置的不確定度而脫離軌道的機率。
祗是在原子尺度的量子規律的會造成實物的宏觀表演興經典力學
預言的不同,這樣才可解釋到恆星是如何發光,甚為麼會有中子星和白矮星等。

[MANDII]

原来衣家科学已经发展到甘既程度了呀，仲有比量子仲细的东西。记得以前读form two 时是在公立图书馆看过有本书叫做“量子力学” ，好似话量子系最小的，当时来说，如果无记错。

[Wah!!]

http://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E6%99%AE ... 7%E5%BA%A6

透過思想實驗闡明：想像要測量一個物體的位置，我們得用照在其上的光所得的反射。如果對它的位置要測到很高的精確度，我們必須用更短波長的光子，如此表示這些光子的能量會更高。如果這能量高到一個程度，原則上它們撞到物體時可以產生黑洞。這個黑洞可以「吞噬掉」光子而讓實驗失敗。通過簡單的量綱分析計算可發現當測量物體位置的精準度達到普朗克長度以下，便會發生上述的問題。

微觀之下, 大小和形狀這些概念是否仍然適用?
我們能夠保證同時讓兩顆或以上的光子撞上被測試的粒子上, 以得到它的"上下左右前後..."側的位置, 從而計出它的形狀嗎? 似乎不太可行?

[WFPC2]

http://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E6%99%AE ... 7%E5%BA%A6

透過思想實驗闡明：想像要測量一個物體的位置，我們得用照在其上的光所得的反射。如果對它的位置要測到很高的精確度，我們必須用更短波長的光子，如此表示這些光子的能量會更高。如果這能量高到一個程度，原則上它們撞到物體時可以產生黑洞。這個黑洞可以「吞噬掉」光子而讓實驗失敗。通過簡單的量綱分析計算可發現當測量物體位置的精準度達到普朗克長度以下，便會發生上述的問題。

微觀之下, 大小和形狀這些概念是否仍然適用?
我們能夠保證同時讓兩顆或以上的光子撞上被測試的粒子上, 以得到它的"上下左右前後..."側的位置, 從而計出它的形狀嗎? 似乎不太可行?

測量實物就必定要與實物通訊,光子是通訊的煤介,但根據量子的規律,
光子本也受制於普朗克常數和不確定性原理,光子必存在基本的動量和位置的不確定性,令光子無法傳遞普朗克尺度下的信息,只知道這個尺度下,所有
的時空幾何結構完全被量子不確定性淹沒,覺得理論上應該也無法知道這尺度下,實物的大小和形狀。

[Wah!!]

我們用波長更短的電子, 是否可以測得中子或原子核的大小呢?

[WFPC2]

我們用波長更短的電子, 是否可以測得中子或原子核的大小呢?

可以,利用高能電子的散射,應可測得中子或原子核大小,一個中子大若有10^-12公分,比普朗克長度還大20個數量級,所以在中子尺度下仍可測量實物大小。