万物之源

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是否想过在你所处空间裡,你看到、听到、闻到、感受到的“东西”是怎麽来的?为什麽牆上时钟的指针会动?为什麽水杯放在桌子上不会穿过去?为什麽身边的人会出现在身边?为什麽自已会在这个空间裡做着某事?为什麽万物会“存在”?

“存在”是物质的特性,物质是一点一滴形成,我们把物质细分,一隻铅笔由木质、笔芯、橡皮等成份组成,笔芯由石墨、黏土组成,石墨是碳的一种同素异形体(不同结构形态的碳),碳原子裡有原子核及多层电子,原子核由质子与中子构成,质子与中子又由不同种类的夸克构成,其中质子与中子结合需要介子,夸克的结合须藉由各种玻色子来传递作用力。

一直深究下去,会发现物质的形成是来自于基本粒子之间的交互作用,有“力”才能作用,力是一种能量,是物理上的“能”。当深入到基本粒子,牛顿力学已不适用,要以量子力学来看,目前科学公认,

宇宙间存在四种基本作用力:电磁力、强力、弱力与重力。
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电磁力即是电力与磁力的合称,电能生磁,磁能生电,它们力的來源皆是電子,所以可被视为一体,故称电磁力。电磁力是来自于带电荷又自旋的电子,因为带电荷,就有正负电荷相吸相斥的静电力,因为自旋而有类似经典物理的角动量,因而产生磁力。电磁力是藉由“光子”传递,它传递的速度无法观测,原子内部的电子释放光子,原子核在瞬间就吸收光子,使原子核与电子之间产生引力,因此原子核外围有多层电子。

质子与中子是由“上夸克”与“下夸克”组成,夸克能够结合是因为“强力”(比电磁力强,故称之),强力是夸克反复吸收与吐出“胶子”所产生一股类似鬆紧带的力量,当夸克间的距离越远,强力越大,大会大到难以分开,距离越近,强力越小,小会小到近乎无作用,此性质称为“渐近自由”(asymptotic freedom) ,就算强制甩开单一夸克,又会马上出现其他夸克与之束缚,因为根据相对论,能量跟质量可以互换,强行甩开的能量会转变出其他夸克。

原子核不只会融合,有些原子核较不稳定,会因某些缘故而产生衰变,在衰变的过程需要一种分解的力量,那就是“弱力”(比电磁力弱),传递弱力的基本粒子称为“弱玻色子”,其可分为三种:带正电与带负电的W粒子及电中性的Z粒子,弱玻色子与“其他传递力的粒子”不同的地方是,它具有质量,因为只有它与“希格斯粒子”碰撞,导致仅能以低于光速的速度行进,根据相对论,没有质量的物体会以光速行进,低于光速,则表示它获得质量,有质量便能转换能量。

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重力是指有质量的物体之间会产生相互吸引的作用力,如万有引力,其解释了自由落体与地球对于月球的引力。在广义相对论中,重力源周围的时空是扭曲的,进而衍生时间膨胀、时间延迟、黑洞、重力波等议题。然而这一切的起源应该在微小的粒子上,但目前对于微观的重力却探索不深。

有了基本作用力,物体可以成形,物体与物体之间因具有电荷的斥力,而分别存在,不会彼此穿透,细微的粒子构成物质,也构成“力”与“能量”,其中包括温度、声音、光线、磁波、气压等,从微观到宏观,从零维到多维,无不充满粒子,人是粒子构成,人的意识也是,不仅人与物,“事”亦是如此,会发生什麽事,必有因果,因果即是基本粒子交互作用所产生的物与力之牵连,事的运作,是靠着物体间相互影响,一物牵动一物,一群影响一群,在看似偶然的状态下,必然发生。

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