實粒子和虛粒子是怎麼產生的,又是怎麼湮滅的

時間 2022-11-24 21:45:30

1樓:量子海洋

海森堡不確定性原理指出,我們不能同時知道乙個粒子的速度和位置,也不能同時知道能量和動量。對其中乙個量知道的越精確,另乙個就越不精確。量子力學預言,真空世界在微觀上是非常混沌的。

真空的微觀世界中,能量和動量發生著瘋狂的漲落。即使在虛空的空間裡,不確定性原理也不得不從虛空中不斷的「借」來能量,生成正/反粒子對,和正/反虛粒子對。因為這些能量必須馬上歸還,所以粒子會在瞬間湮滅,歸還生成它們的能量。

(說的囉唆一點,但卻是有用的)

不確定性原理還指出,波的振幅和振幅改變的速度也服從乙個類似的反比關係:振幅知道的越精確,它改變的速度就越不精確。真空中應該是沒有一切場和波,也就是說通過這個區域的波,振幅都為零。

但我們對振幅知道的那麼精確,振幅的改變則完全是不確定的。但振幅改變了,就說明它在下一刻不再是零,即使空間區域還是「空的」。因為某些區域的能量為正,其他區域的能量就為負。

瞬間漲落得到的能量將通過e=mc^2轉化為瞬時的粒子和反粒子對,然後它們很快湮滅。結果,能量在平均意義上仍然沒有改變。

但問題就在這兒,雖然虛粒子對出現的時間極短,但這已足夠它運動大約10^11m,這已經遠遠超過乙個原子核的大小,如果兩個實粒子相遇(如正電子和質子),它們有可能在湮滅前結合成物質。

2樓:騎雲少年

2樓說的是概率波吧!

其實,現在像這種相對粒子多數是結合變成光子再湮滅,要湮滅一般都這樣……也就是物質變成了能量吧!至於再變,大概就是光子把能量傳遞給下乙個粒子,發生量變或質變的過程吧!

3樓:匿名使用者

能量的隨機漲落, 不是同時湮滅的,要不然「大**」後 就不能存在物質了,在當時的環境 好像是按照3:1的存在,所以湮滅後才剩下了 「實粒子」(如果我們認為我們自己是實體的話) 組成 各種輕原子 等

4樓:匿名使用者

產生嘛 這個不好解釋 自從宇宙誕生之時 10^-18 秒就開始產生粒子了 所以這個沒法解釋 不是力量 這個是一種猜想的 不是同時湮滅 而是當兩種粒子相互接觸時同時湮滅 當然可以產生

5樓:菊花三千代

不確定性原理允許在短暫的時間間隔內發生這樣的現象:在極小的時間尺度下,從完全空無一物的空間中憑空成對的出現少許正能量∕負能量對,正能量∕負能量對中的正能量和負能量之和為零,然後這些正能量∕負能量對又重歸消失,這種現象稱為量子漲落,量子漲落中產生的正能量越小,正能量持續的時間越長,量子漲落中產生的正能量越大,正能量持續的時間越短。

在極小的時間尺度下憑空生出的正能量∕負能量對,可由e=mc2 對應成承載正能量∕負能量對的成對粒子,這些成對粒子被稱為實粒子∕虛粒子對,正能量∕負能量對中的正能量是由實粒子∕虛粒子對中的實粒子承載的,正能量∕負能量對中的負能量由實粒子∕虛粒子對中的虛粒子承載的。

6樓:水藏無魚

超光速運動的粒子是虛粒子。虛粒子是二維的球面,球的內部是真正的虛空(實際的情形被其它虛粒子的二維面所填充),處於膨脹的狀態(由於具有虛能量),因此談不上真正的「質」,也就沒有所謂的量。超光速運動的虛粒子,在運動速度降至光速以下後,二維球面緊縮成一點,原來的膨脹力被引力所取代,成為三維實粒子。

此時的粒子內部才有了真正的「質」,有了質,才有量。

大**其實不應該叫做「宇宙大**」,而應該叫做「物質大**」。它是宇宙基底中的某個區域內,極速運動的物質,由於速度放慢而形成乙個膨脹力相對較小的區域。正是由於該區域的膨脹力小於它的外部環境,使得它的速度越來越慢,形成暗物質空間。

這個區域受到外界的壓力會越來越大,於是速度越來越慢,直到出現了虛粒子。此時的虛粒子,其實就是反物質粒子。此後光子出現,虛粒子和光子相遇,生成實物粒子。

實物粒子再結合成各種天體。實物粒子雖然也可以和光子作用生成虛粒子,但在宇宙中,這種逆向運動卻很難實現。因此,宇宙中的反物質粒子會越來越少。

(但在其它宇宙區域內,依然有這種反物質粒子在產生。)

推測四:物質在宇宙誕生後的最初狀態是虛粒子大量轉化為實物粒子。《聖經》中說:

「首先要有光。」的確如此,宇宙基底物質的運動速度逐漸下降,虛粒子大量產生。此時,由於物質的運動速度已經接近光速,遠遠低於c2了,所以,該區域的膨脹力已經微乎其微,而外圍環境中對它的壓力卻越來越大。

直到第乙個光子創生,——也就是所謂的奇點創生。第一步,光子與乙個虛粒子碰撞,生成乙個實粒子和乙個光子(釋放光子其實就是釋放能量)。第二步,乙個實粒子與乙個虛粒子碰撞,發生湮滅,生成兩個光子;剩下的乙個光子再與乙個虛粒子碰撞,生成乙個實粒子和乙個光子。

至此,便有三個光子和乙個實粒子。第三步,三個光子與三個虛粒子碰撞,生成三個實粒子和三個光子;乙個實粒子再與乙個虛粒子碰撞,生成兩個光子。至此,就有三個實粒子和五個光子。

第四步,五個光子和五個虛粒子碰撞,生成五個光子和五個實粒子;三個實粒子和三個虛粒子碰撞生成六個光子。至此,共有十乙個光子,和五個實粒子。由於此時虛、實粒子十分密集,而它們的運動速度均為光速,所以其碰撞的速率之高是可以計算出來的。

這裡所描繪的正是所謂的「物質大**」!其最初一秒鐘所呈現的應該主要是虛粒子迅速的轉化為實粒子,同時伴隨著巨大的能量釋放。只有粒子具有一定的數量和密度之後,它才有可能結合成其它較大的實粒子。

虛粒子是如何產生的

7樓:匿名使用者

虛粒子虛粒子是指在量子力學中,一種永遠不能直接檢測到的,但其存在確實具有可測量效應的粒子。

根據量子力學的不確定性原理,宇宙中的能量於短暫時間內在固定的總數值左右起伏,起伏越大則時間越短,從這種能量起伏產生的粒子就是虛粒子。當能量恢復時虛粒子湮滅。

粒子可以分兩種:組成宇宙中物質的自旋為1/2的粒子和在物質粒子間引起力的自旋為0,1,2的粒子。而在物質間交換的攜帶力的粒子因為他們不像實粒子那樣可以用粒子探測器檢測到,故稱虛粒子。

但他們具有可測量的效應。而在量子真空中,其場的值必須有一定的最小的不確定性量或量子起伏,人們可以將這些起伏理解為光或引力的粒子對,他們在某一時刻同時出現,互相離開,任何又相互靠近而且互相湮滅這些粒子正如同攜帶太陽引力的虛粒子。(或者說,由於這些粒子瞬時存在不能被觀測到,稱之為虛粒子。

)l至此都可以理解。但下面的說法:因為能量不能無中生有,所以粒子反粒子對中的乙個參與者有正的能量,而另乙個有負的能量。

由於通常情況下,「實粒子」總是具有正能量,所以具有負能量的那個粒子注定是短命的「虛粒子」。

似乎存在著這樣一條自然規律:乙個粒子可以轉變為另

乙個粒子,但是,要是在起先並不存在粒子的情況下產生了

乙個粒子,就必定會同時產生乙個反粒子。

這裡可以舉乙個例子,乙個中子可以轉變成乙個質子,

由於這是乙個粒子轉變成另乙個粒子,似乎是不成問題的。

不過,在這個轉化過程中還形成了乙個電子。這就等於說有

乙個粒子變成了兩個粒子。為了抵消掉這第二個粒子,這時

還形成了乙個非常微小的反粒子,即所謂「反中微子」。

這時,乙個粒子(即中子)變成了另乙個粒子(即質子)

加上乙個粒子-反粒子對(即電子和反中微子)。

虛粒子與實粒子區別是什麼?他們與正反粒子的區別是什麼?

8樓:匿名使用者

環境中的一般粒子稱為「正粒子」,與正粒子電性、磁距相反的粒子稱「反粒子」,如帶負電的質子。反粒子一般只能從實驗環境中獲得。這些正反粒子都是確實存在的,都是「實粒子」。

當相應的正反粒子接觸時,將湮滅成兩個光子。而相反的過程也會發生。

根據量子理論,空間中並不是完全空的,而是有一定的量子起伏,這樣就會有一對對的正反粒子自動產生,但絕大多數情況下這對粒子剛一產生,就又相碰湮滅了,它們無法被儀器探測到,好像從未存在過一樣。這種粒子便稱為「虛粒子」。

但在特殊環境下,如黑洞周圍,在視界外面,由於引力如此之大,有些正反虛粒子對產生後,其中乙個粒子被吸入黑洞,另乙個粒子逃了出來,由於沒有了和它湮滅的物件,這個虛粒子就變成了實粒子。如果正粒子吸入黑洞,出來的就是實反粒子;如果反粒子吸入黑洞,出來的就是實(正)粒子。

這正是霍金關於黑洞輻射理論的基礎。

正反粒子相遇會發生湮滅,反粒子是如何形成的?

9樓:匿名使用者

由於重子數的守恆性,兩個質子相碰是不會產生乙個包含三個重子的系統的。因此,在碰撞中,粒子與反粒子成對產生,又成對湮滅。例如:

反核子總是在碰撞中與核子成對地產生的,p+p → n+n+n+n'+若干 π介子  其中n代表質子或中子,n'代表反質子或反中子。反核子一旦產生,它常很快與周圍的某個核子再相碰而成對地湮滅。例如

n+n' → 若干 π介子

這是比較精煉的回答。不浪費您老的視紫紅質了

10樓:匿名使用者

在大**產生時粒子數超過反粒子數是可能的。如上所述,粒子和反粒子的碰撞把兩者都破壞掉了。並且因為開始的時候有更多的粒子存在,所以現在的粒子是所有留下來的那些。

今天在我們的宇宙中可能已經沒有留下任何天然的反粒子。但是,在1977年科學家們發現在銀河系中心附近有乙個可能的反物質源。如果那個地方真的存在,也意味著存在天然的反物質,所以我們將不再需要製造反物質。

11樓:匿名使用者

在原子核以下層次的物質的單獨形態以及輕子和光子,統稱粒子。在歷史上,有些粒子曾被稱為基本粒子。

所有的粒子,都有與其質量、壽命、自旋、同位旋相同,但電荷、重子數、輕子數、奇異數等量子數異號的粒子存在,稱為該種粒子的反粒子。除了某些中性玻色子外,粒子與反粒子是兩種不同的粒子。

一切粒子均有其相應的反粒子,如電子e-的反粒子是正電子e+,質子p的反粒子是反質子,中子n的反粒子是反中子,1959年王淦昌領導的小 組發現的反西格碼負超子是σ-的反粒子。有些粒子的反粒子就是它自己。如γ光子、π0介子和η介子。

一些中性玻色子如光子、π0介子等,其反粒子就是它們自己。

反粒子最早是1928年p.a.m.

狄拉克理論上預言正電子而提出的,1932年被c.d.安德森實驗發現而證實;1956年美國物理學家張伯倫在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子。

進一步的研究發現,狄拉克的空穴理論對玻色子不適用,因而不能解釋所有的粒子和反粒子。根據量子場論,粒子被看作是場的激發態,而反粒子就是這種激發態對應的復共軛激發態。

正反粒子是從場論的觀點來認識的,場的激發態表現為粒子,與之對應,場的復共軛激發態表現為反粒子。當γ光子的能量大於某種粒子靜能的兩倍,在一定的條件下就可以產生正反粒子對;反之,正反粒子相遇可湮 沒並產生兩個光子或 3 個光子,遵從質量-能量守恆和動量守恆。

如果所有的粒子都有相應的反粒子,首先檢驗的是應該存在質子的反粒子、中子的反粒子。1956年美國物理學家張伯倫(owen cham-berlain)等在加速器的實驗中,發現了反質子,即質量和質子相同,自旋量子數也是1/2,帶乙個單位負電荷的粒子。接著又發現了反中子。

後來發現,各種粒子都有相應的反粒子存在,這個規律是普遍的。有些粒子的反粒子就是它自己,這種粒子稱為純中性粒子。光子就是一種純中性粒子,光子的反粒子就是光子自己。

在粒子物理學中,已不再採用狄拉克的空穴理論來認識正反粒子之間的關係,而是從正反粒子完全對稱的場論觀點來認識。

迄今,已經發現了幾乎所有相對于強作用來說是比較穩定的粒子的反粒子。 如果反粒子按照通常粒子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。

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