发布日期：2026-02-26 10:19 点击次数：170
究竟是什么组成了……天地？
天地中生命的出现，需要将组成生命的化学前体因素运送到合乎生命产生、看守和养殖的环境中。而这一切的前提是生命所需的元素，包括碳、氮、氧和磷，必须存在。这些元素并非在燥热的大爆炸中产生，而是在恒星里面，通过恒星死活轮回中产生的物理历程沉稳造成的。
在古代，许多东说念主对“元素”的组合发表了主意。
两千五百多年前，东说念主们曾觉得天地由一些基本“元素”组成，这些元素结合在一都造成万物。这些元素因文化和形而上学家而异，庸碌包括火、水、冰、空气、风、酸、闪电、土和金属等等。直到18世纪末当代化学发展起来，咱们才启动更好地贯串物资的基人道质。
毛糙2500年前，留基伯和德谟克利特创立了原子论。
分子是由物资粒子勾通而成的复杂结构，它们之是以呈现出目下的体式和结构，主要归因于组成它们的原子和电子之间存在的电磁力。仅由少数几种基本组成单位就能构建脱险些无穷多种复杂小巧的结构。
他们觉得，疏漏一切都是由不可分割的组成部分组成的。
尽管天地从根蒂上来说是由点状量子粒子组成，但它们聚积在一都造成具有有限尺寸和质料、占据特定体积的物体。这幅艺术插图展示了几个电子围绕原子核运行，其中电子是一种基本粒子，而原子核又不错判辨成更小、更基本的组成部分。是否存在比目下已知的亚原子粒子更小的结构，还有待发现。
18世纪后期，东说念主们发现了氢和氧。
这幅图展示了水分子之间的互相作用。水分子呈V字形，极性很强，其一侧（氧原子所在处）带负电荷，另一侧（氢原子所在处）带正电荷。相邻的水分子通过氢键互相作用，图顶用虚线流露。氢原子于1766年由亨利·卡文迪什发现，氧原子于1774年由约瑟夫·普里斯特利发现。
毛糙在 1804 年，约翰·说念尔顿回复了原子论来评释化学活动。
这是IBM运用原子力显微镜以单原子分离率拍摄的并五苯分子图像。这是有史以来拍摄的首张单原子图像，它运用了一种名为原位功能化力探针顶端的新本领。尽管原子的表面已存在数千年，但直到2009年，东说念主们才初次径直不雅察到单个原子。
1869年，门捷列夫发明了元素周期表：对原子进行分类。
元素周期表之是以按周期（行）和族（列）枚举，是因为元素的价电子数目决定了其化学性质，而价电子数目是决定每个原子化学性质的关键因素。原子不错勾通造成种类宽绰的分子，但决定哪些电子构型是可能、最有可能且能量上最有益的，主如果每个原子的电子结构。
但贝克勒尔在 1896 年发现的放射性衰变标明原子并非不可分割。
此图展示了五种主要的放射性衰变类型：α衰变，即原子核放射α粒子（2个质子和2个中子）；β衰变，即原子核放射电子；γ衰变，即原子核放射光子；正电子放射（也称β+衰变），即原子核放射正电子；以及电子俘获（也称逆β衰变），即原子核招揽电子。这些衰变会改换原子核的原子序数和/或质料数，但某些总体守恒定律，举例能量守恒、动量守恒和电荷守恒，仍然必须遵照。β衰变老是波及一个中子（不管它是目田的照旧存在于原子核内）衰变为一个质子、一个电子和一个电子反中微子。
尔后不久，电子（1897 年）和原子核（1911 年）被发现。
如果原子是由一语气结构组成的，那么通盘射向薄金片的粒子都应该径直穿过它。辩论词，东说念主们时时不雅察到历害的反冲惬心，以致有些粒子会偏离原先的场地反弹记忆，这标明每个原子都存在一个坚贞而细密的原子核。
质子于 1920 年被分离出来，中子于 1932 年被分离出来。
表面上，任何类型的重子，或者说由三个夸克组成的实体，都不错与其他任何类型的重子结合。辩论词，米兰app官方网站天然质子和中子不错结合造成踏实的顾问态（举例原子核），但中子和中子之间以及质子和质子之间却不成。
有了“基本”的质子、中子和电子，泛泛的原子物资就说得通了。
传统上，东说念主们将原子视为细密的原子核，由质子和中子组成，周围环绕着沿特定轨说念畅通的电子。这种刻画在某些情况下很有用，但它比齐全的量子实践要浮浅得多。齐全的量子实践包含质子和中子里面的亚原子粒子，何况将电子视为一个云状结构，而不是一个在轨说念上畅通的实体粒子。在每个原子里面，都赋存着一个极其复杂的天地。
但其他粒子很快出现，不管它们是东说念主们想要的照旧生机的。
大质料原子核中核β衰变的暗意图。惟有将（缺失的）中微子的能量和动量斟酌在内，这些物理量能力守恒。中子衰变为质子（以及电子和反电子中微子）在能量上是有益的，稀薄的质料涟漪为衰变居品的动能。质子、电子和反中微子结合生成中子的逆反馈在天然界中耐久不会发生。
泡利中微子于 1930 年淡薄，1956 年被探伤到。
中微子最早于1930年被淡薄，但直到1956年才从核反馈堆中探伤到。尔后数十年间，咱们又络续探伤到了来自太阳、天地射线以致超新星的中微子。图中展示的是20世纪60年代在霍姆斯特克金矿进行的太阳中微子实验所用储罐的修复历程。这种在地下深处修复中微子不雅测站的本领，60多年来一直是粒子物理实验的象征性本领。
反物资——非常是正电子（反电子）——是狄拉克在 1929 年淡薄的，并在 1932 年被发现的。
正如原子是由带正电荷的、质料广阔的原子核和围绕其运行的一个或多个电子组成雷同，反原子仅仅将通盘组成物资的粒子替换成其对应的反物资粒子，正电子围绕带负电荷的反物资原子核运行。反物资和物资雷同，都具有疏通的能量可能性。反物资（以正电子的局势）最早由狄拉克于1928/29年淡薄，并在几年后的1932岁首次在实验室中被探伤到。
1936年，东说念主们在天地射线数据中不测地发现了μ子。
东说念主类探伤到的第一个μ子，连同其他天地射线粒子，被细则与电子带疏通的电荷，但由于其速率和曲率半径，质料却是电子的数百倍。μ子是最早被发现的较重粒子，其发现不错追想到20世纪30年代。
自后的粒子物理实验产生了介子、重子和反重子：复合粒子。
早先，东说念主们所知的强子惟有三种组合：三个夸克（重子）、三个反夸克（反重子）以及夸克-反夸克对（介子）。如今，东说念主们也发现了更多奇异的粒子态，举例四夸克，包括图中所示的 Z_c(3900)。胶球、五夸克和其他奇异粒子也仍然是山外有山且有望发现的粒子。
这促成了咱们当代圭表模子的造成：夸克、轻子、玻色子和反物资。
圭表模子中的夸克、反夸克和胶子除了质料和电荷等其他属性外，还具有色荷。除胶子和光子外，通盘这些粒子都受到弱互相作用的影响。惟有胶子和光子莫得质料；其他通盘粒子，以致包括中微子，都具有非零的静止质料。希格斯玻色子于2011/2012年被发现，是终末一种被径直探伤到的圭表模子粒子。
{jz:field.toptypename/}暗物资、暗能量和引力的基本结构仍然未知。
引力波沿一个场地传播，在互相垂直的方朝上轮流地扩张和压缩空间，这些场地由引力波的极化决定。在量子引力表面中，引力波自己应该由引力场的单个量子组成：引力子，一种表面上的自旋为2的玻色子，它传递引力。咱们不知说念引力子是否真的存在，也不知说念是否存在基本的量子引力表面，更不知说念暗物资和/或暗能量的本色是什么。
对实践齐全、根蒂本色的握续探索仍在不绝。
假定的大妥洽群SU(5)包含了圭表模子的通盘粒子以及一些稀薄的粒子。非常地，图中符号为“X”的一系列（势必是超重的）玻色子同期具有夸克和轻子的性质，它们的存在会导致质子从根蒂上不踏实。辩论词，这些玻色子的缺失以及不雅测到的质子踏实性，从科学意旨上有劲地反驳了该表面的灵验性。尽管咱们一经了解了许多，但于今截止，咱们还莫得发现任何超出圭表模子规模的粒子。