【硬核科普】质量不是来自希格斯玻色子!你真的理解质量的起源吗?以十层理解深度解析质量的本质。

作者: 小学科学SSR分类: 科学科普 发布时间: 2021-09-30 17:00:18 浏览:193314 次

【硬核科普】质量不是来自希格斯玻色子!你真的理解质量的起源吗?以十层理解深度解析质量的本质。

纸巾OwO:
课代表来啦~(第一次,初一[捂眼]) 一层:质量既重量 二层:质量非重量 三层:质量=物质的量(力会改变质) 四层:惯性质量非引力质量 五层:惯性质量=引力质量 六层:质量等价(非转换)能量 (质能方程) 七层:速越大,质越大。 八层:质量能量不完全等价 九层:质量不满足可加性 附层:1、质量非源于希格斯玻色子 2、基本粒子非希格斯场获能量 十层:宇宙有多个量子场 超高温下玻色子无质量 光速下费米子无质量 无物质真空 低温致希格斯场的能于真空中非0 赋玻色子与费米子质量 形成物质。 。 。 。 才初一,我在干些啥[捂眼][捂眼]太⋯

【回复】不要过度强调自己的年龄
【回复】补充一点第十层 超高温下的电弱力降温分离成电磁力和弱力
qwqQingwu:
[doge]质量指的是商品好坏程度,我觉得我在地下一层 这个弹幕已经超脱物理界,现在在第十一层

【回复】我是质检员,我说你质量不过关,你质量就不够[doge]我能控制质量
【回复】2.5层,不能再多了 或2i层(虚数)[doge][歪嘴]
Asuka-Jt:
建议如果听不懂希格斯场获得质量机制的可以这样理解。基本粒子有类粒子叫做费米子,(它对应的是物质存在的粒子(区别于传递相互作用的粒子(比如满足泡利规则的电子),它本身没有质量。可在宇宙中弥散着一种粒子场(想象为宇宙是个鱼缸,里面装满了一种叫做希格斯的胶水),这种胶水很特别,它会对与费米子有特别大的粘性(就像粘蝇板只粘苍蝇不粘老鼠一样)(汤川耦合)。当费米子穿过这些胶水样的希格斯场时,会走得异常缓慢不再以光速前进,仿佛变”重”了一样。这里的”重”,可以理解为费米子裹了一层希格斯胶质物在宇宙中行进,希格斯玻色子有质量,于是费米子就有了”质量”。而光子没有质量也很简单,在标准模型里光子很滑,希格斯玻色子根本就不粘它,它身上裹不了希格斯胶水的”蛋液”。 至于希格斯场自身为什么会有质量了呢,这又是一个有趣的涉及到对称破缺与自相互作用的问题,值得另外去探讨。[呲牙]

【回复】回复 @东方的蓬莱人形 :回复 @东方的蓬莱人形 :是这样的。 up的第十层解释的是为什么希格斯场自身会有质量(对称破缺机制),又是如何把质量赋予给其他费米子的(SM里的汤川耦合项)。 第九层可以看成一种经典力学的解释,它没有解释希格斯粒子为什么能粘到夸克上去。 第十层是更加深层次的微观理解。 还有,粒子在通常地可以视为量子场的激发(我们凝聚态中叫准粒子与元激发)。[笑哭]
【回复】回复 @初阳露珠 :说了是汤川耦合啊,希格斯场与玻色子无法作用
【回复】假定有一种物质,穿过希格斯场后速度不会降低,反而会超过光速,那这种物质的质量是不是就变成了负的? 进一步推理,负质量物质与普通物质不会相遇,因为一个永远无法超过光速,一个永远不会低于光速。
费米能级-真:
写得太棒了,粉丝数这么少的up居然能写出这么高水平的科普

【回复】因为真正这样严谨科学的作风,做的事情有深度但是枯燥而且艰辛,所以受众少,粉丝自然就少了
【回复】因为粉丝质量普遍低啊,这就是为什么吃播,丑播的粉丝数多
【回复】粉丝与up主能力有啥关联吗[囧]
甜甜小虾:
很多啥都不会的看到E=MC2就到处跟人争质量和能量可以互相转换。等价和转换是2码事

【回复】质量和能量只能在非常极端的情况下转换,等价是指可以把能量当作质量来计算,但没说可以转化。[tv_doge][tv_doge]
【回复】回复 @白色の二叉树 :质量和能量就是一个东西,等价就是水和冰一样的关系,或者说是电和磁的关系。一体两面。一个物体的质量就是该物体所有形式能量/C²,一个物体的能量就是他的质量xC²。比如光子的质量m=hv/C²,光子动量p=mc=hv/c
【回复】回复 @甜甜小虾 :而且另外你认为的物质本质上都不是你认为的有大小的“固态”颗粒,现在主流观点是场本论,所有的物质都是量子场的激发态,是量子场中一个波峰。
原谅一世:
因为物理竞赛要考狭义相对论,所以最多理解到第八层了,不过还是感谢up,更增强了我大学去学物理的志向。

【回复】看到这里很多人支持我的理想我还是非常感动的,经过这么长时间我还是统一的说一下,我今年刚高考结束,已经通过强基计划进入浙大的物理系就读啦,虽然不知道前方的道路具体有什么样的困难,但是我会尽自己最大的努力走下去。
【回复】去学应用物理!不要学理论!
【回复】回复 @JJonak今天首发了吗 :但是理论物理更有趣
观星者01:
懂的越多,就愈会发现自己越无知,愈会赞叹宇宙的精巧

【回复】听说这条路现在堵死了,有说研究如果想继续下去就要建环地球粒子加速器才行了。希望人类能早点解开空间的本质吧。我在想既然空间有零点能和空间在不断膨胀,或许能利用这两点来进行宇宙探索。如果我们是在一种立场中,所谓的空间不过是一种力场的不同现象,那突破这种立场后进入的地方就是更高(维度?)。纯粹就是开脑洞哈
【回复】太对了。年轻的时候认为物理教科书是真理。现在越来越感觉到人类的渺小和绝望。
【回复】回覆 @名字好难啊555 :我看小說時一直有個疑惑,人體真的能感知更高維度嗎?會不會我們就像二次元人物一樣,即使泡在三次元裡也感知不到[思考][思考]
古古怪怪123:
太难了,为了防止自己变成民科和神棍,就不看到底了。 硬核科普确实尴尬,这玩意学几个名称了解几个比喻性质的理解其实完全没意义,而且还特别容易让自己误以为自己牛逼。 比如直觉来说我认为自己的理解是第七层,但实际上我肯定完全不理解第七层到底是啥意思,我就是背了个质能方程而已,外加课本上背了一些粗浅的相对论知识。这离理解差太远了,后面的几层就不说了,那是啥…… 通过这个视频,我得出了一个非常有意义的结论,超出自己基本知识体系推导能力上限的知识获取,增加的都是吹逼素材而非真实成长,没啥看的必要。 感谢作者的分层式科普很直观的揭示了这一过程。哪一层真懂,哪一层不太懂,哪一层装懂,哪一层纯粹增加喝大了之后的台词储备,很清楚。 本视频三连了,后续我考虑要减少科普类视频的摄入量了,有时间真的还是该翻翻书。

【回复】怎么说,你要真找书,很难在前沿物理方面找到,还没时间写书,所以读书的我来刷视频了[辣眼睛]
【回复】问题不是一个接着一个的,是倍速增长的,太难了
【回复】硬币用光了,三连失败,我很抱歉[小电视_汗]
heui_0:
这个视频弹幕极其精髓 这一秒的人反驳up说的不对 下一秒up又提到了这个不对 在下一秒又直接打脸这个不对提出更上一层的想法

【回复】回复 @lant2018 :666666666666666666
【回复】值得一提的是: 有些人表面上一点也不懒,但其实是贪。比如:过分熬夜。 有些人表面上一点也不贪,但其实是懒。比如:过度躺平。 能不能克服人性的弱点:贪婪+懒惰,关键要看自己日常的圆运动,周期律,是不是健康的?是不是上道的?是不是顺应天道的?能不能在适当的时候,做适当的事情?
【回复】回复 @善子Official :《易经》是最简易的经典。经典因为简易,在于没有歧义。医理源于易理,在于精诚推导。 为什么先秦时期以前的著作皆被奉为经典?不过是因为那时候修辞污染少,很多道理是直接从天垂之象推导、计算而来,足够简单明了,没有歧义。但越往后发展,在理论不断充实丰富之余,人们在文字修辞上的私货越来越多,反而忽视了至简之象的推导、计算和校验,从数学走向玄学,产生的门派、歧义也越来越多,最终导致:“易“林改错,越改越错,越改越难。懂=易。禅=是+单(简单) 秦朝以后易经的神就丢了,只在辞上面做修饰。宋朝易学大师邵康节也是比较注重术而已。 比如:子午流注的最大问题,就是将十二时辰平均分配于十二正经所主导的时段。尽管一昼夜的周期律是相对稳定的,但木火土金水五行各自主导的时长,却并非均等。主观上,人的代谢速度在不断变化,其中”水“(入睡后)代谢速度最慢,分配的时间应该最长,而”火“(中午)代谢最快,分配的时间应该最短。客观上,夜晚之象所主导的时间(约21点到5点)比上午之象主导的时间(约6点到10点)更长,而上午之象所主导时间又比中午之象主导的时间(约11点到13点)更长。所以,机械地将一昼夜十二时辰平均分配于十二正经所主导的时长,是不科学的。应该首先按上午、中午、下午、傍晚、夜晚(入睡之后)之象,去大致划分十二正经主导的时段和盛衰。尽管子午流注针法被证实是有效的,但并不代表它的理论没有问题。因为该理论对一昼夜时辰的机械均分,未能跟上天人相应气象变化之节奏。直接看象感气,问题就简单了,因为连三岁小孩都懂得区分上午和中午之气象——这才叫“易”!
啄风铃的小麻雀:
我听不懂,但我觉得很对,粒子的存在太奇怪了,如果解释成这种东西感觉上就会舒服不少,点赞投币了,不过我的专业知识就只局限在高中,没有能力分辨视频本身的对错[tv_微笑][tv_微笑][tv_微笑]

【回复】视频的内容我不敢保证百分百正确,但是up主是基于目前科学界物理学已经达到的理论高度,从学术的角度来阐述这一切,此所谓客观(至少可说是客观的态度),而没有他主观的东西,光凭这一点就值得点赞
【回复】现在都认为粒子都是场的激发态,之前那套波动说过时了
【回复】现在认为场是一直存在的,粒子只是场的涨落或者激发,而不是电磁学认为的粒子激发了场。 通俗来讲,场是一锅开水,而粒子是冒出的一个泡泡
一张创口贴:
第七层和第六层并不矛盾,如果引入质量(能量)有方向性概念,就可以解释了,静态物体的内部能量各方向的合力效果是质量,而运动起来的物体,质量需要在运动方向上测量。

【回复】即以运动方式增加的质量,表现为惯性。
【回复】确实不矛盾,根据奥卡姆剃刀,当你有两个或多个处于竞争地位的理论能得出同样的结论,那么简单或可证伪的那个更好,这一表述也有一种更为常见的强形式:如果你有两个或多个原理,它们都能解释观测到的事实,那么你应该使用简单或可证伪的那个,让事情保持简单,由于目的不同,最简单的解读方法是不一样的,也就是说10层本来就是不矛盾的,相当于10个不同的世界观(不知道理科里说世界观行不行,反正这顶多是语法错误),研究不同问题可以用这些里面的对这个问题最简单的一层,从初中物理到大学物理老师经常说以前学的是错的,其实也不能说是错的,都对,只不过在研究不同问题时用的不同模型,如果硬要否定哪一层是错的,那么也可以说这10层都是错的(毕竟早晚要在解决新问题时需要构建比第10层更复杂(或者说另一种意义上的简单)的理论),或者这所谓的错只是语文上出的问题,这10层之间的矛盾就像弦理论与用粒子解释现象的经典物理之间的矛盾一样
WmFhgN17LwLxFeFa:
小学:质量就是重量 初中:质量是物体所含物质的能量 高中:质量和能量是等价的

【回复】大学:你这东西质量不行,我要投诉你
丨纯白花嫁丨小舞:
虽然没能在第一遍二倍速全部理解,但我会三联继续的 UP加油,不过就真只是科普,听君一席话如听一席话 希望能讲详细亿点qwq

【回复】想详细点啊?!去看书啊喂[doge]
【回复】回复 @小茶杯-_- :(虽然我也想看讲详细一点。)
【回复】讲详细一点,就没有人看了。
散发着蓝光的超新星:
4:40那里,是先得到相对论能量的表达式和相对论动量的表达式才知道它们可以构成一对四动量矢量的吧,用四动量反推能量动量关系是不是循环论证了?

【回复】有几种方法可以推导四动量。比较难的可以参考朗道十卷,需要用到最小作用量以及 Lagrangian。比较简单的就是定义四维坐标(ct,x,y,z),求导(d/dt)再乘上质量m。 所以四动量(mc,px,py,pz)。由于mc非常像mc^2,所以我们可以再写成(E/c,px,py,pz)。之后再用狭义相对论时空里的度规metric (1,-1,-1,-1)就行了,如果是广义相对论就得用别的度规。
【回复】回复 @小学科学SSR :你在后面说的先给四维坐标求导再乘以质量m以此来定义四动量矢量也不行,你得先知道相对论动量的表达式是质量m乘以速度v再乘以洛伦兹因子γ,相对论能量是质量m乘以光速c的平方再乘以洛伦兹因子γ。在知道这两个前提之后才能知道(E/c,px,py,pz)是满足洛伦兹变换的,可以构成一对四维矢量。 所以只能老老实实通过半猜测半实验的方法去得到相对论动量的表达式和相对论动能的表达式(补充一下,相对论动能公式是(γ-1)mc²,但是用这个公式结合相对论质心运动学还有黑箱模型后可以推导出静止的物体也拥有mc²的静止能量,因此物体的实际能量是静止能量+动能=γmc²)
【回复】回复 @几时罢休 :对呀,你得先知道E=γmc²,p=γmv,才知道E/c和p的关系满足洛伦兹变换,才能把它们联合构成四动量,然后四动量有缩并后是一个不变量这个数学性质(其物理意义是静止能量除以光速c),或者直接用这两个公式把v消去凑出这个不变量。归根到底还是因为能量和动量的公式本身就有这个数学性质才能引出下文的
红嫩的南瓜:
我的鸿星尔克鞋子质量非常好,穿了三年了[doge]

知识分享官 科普 物理 量子场论 质量 希格斯场

如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。您的支持将鼓励我继续创作!