布朗粒子？时间简史

老铁们，大家好，相信还有很多朋友对于布朗粒子和时间简史的相关问题不太懂，没关系，今天就由我来为大家分享分享布朗粒子以及时间简史的问题，文章篇幅可能偏长，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

2300多年前，古希腊先哲亚里士多德相信宇宙中所有的物质由四种基本元素即土、气、火和水（与佛教的四大：地、水、火、风几乎一致）组成。有两种力作用在这些元素上：土和水往下沉的趋势即引力；气和火往上升的倾向即浮力。将宇宙的内容分割成物质和力的这种做法一直沿袭至今。

亚里士多德相信物质是连续的，人们可将物质无限制地分割成越来越小的小块。然而几个希腊人，例如德漠克里特，则坚持物质具有固有的颗粒性，每一件东西都由大量的各种不同类型的原子（原子在希腊文中的意思是“不可分割”）组成。然而，双方都没有任何实质性的证据。

直到1803年，英国化学家兼物理学家道尔顿指出，化合物总是以一定的比例结合而成的。这一事实可以用由原子聚合一起形成称作分子的个体来解释。然而，直到20世纪初原子论才彻底胜利，其中1905年，爱因斯坦提供了一个重要的物理学证据，在他关于狭义相对论的著名论文发表前的几周，他在发表的另一篇文章中指出，所谓的布朗运动——悬浮在液体中尘埃小颗粒的无规则随机运动——可以解释为液体分子和灰尘粒子碰撞的效应。

1897年，英国物理学家汤姆逊发现了电子。1911年，汤姆逊的学生新西兰物理学家卢瑟福证明了原子是具有内部结构的：它们是由一个极其微小的带正电荷的核以及围绕着它公转的一些电子组成。1932年，卢瑟福的一位英国同事查德威克发现了原子核中的中子，它与质子的质量几乎一样大但不带电荷。在现代高速粒子加速器的实验结果下，1964年，盖尔曼和茨威格分别独立地提出了夸克理论。一个质子或中子由三个夸克组成。夸克存在6种味（上、下、奇、粲、底、顶），每一种又有3种颜色（红、绿、蓝），夸克的这些术语仅仅是标签，实际上夸克比可见光波长小，通常意义下没有颜色。

目前，人们知道宇宙间所有已知粒子都具有一种称为自旋的性质，自旋决定从不同方向看粒子是什么样子的（仅仅是为了方便表述，实际上量子力学下的粒子并没有任何轮廓分明的轴供粒子旋转），一个自旋为0的粒子像一个点，从任何方向上看都是一样的。自旋为1的粒子像一个箭头，需要旋转一周才能与之前看起来一样，而自旋为二分之一的粒子竟需要旋转两周才能与之前看起来相同！根据自旋的特性，宇宙中的粒子目前分为两类：自旋为二分之一的粒子（费米子），它们组成物质；自旋为0、1和2的粒子（玻色子），它们在物质粒子之间产生力。

1925年，奥地利物理学家泡利发现了不相容原理——两个类似的粒子不能存在相同的态中，也就是说，在不确定性原理给出的限制下，它们不能同时具有相同的位置和速度。不相容原理解释了为何物质粒子在玻色子产生的力的影响下，不会坍缩成密度非常高的状态的原因：如果物质粒子几乎处在相同的位置，则它们必须有不同的速度，这意味着它们不会长时间存在于相同的位置。

1928年，英国物理学家狄拉克把相对论引进了量子力学，建立了相对论形式的薛定谔方程，也就是狄拉克方程，这个方程既和量子力学又和狭义相对论一致，它在数学上解释了为何电子具有二分之一的自旋，而且它还预言了正电子的存在。1932年正电子的发现证实了狄拉克的理论，他因此获得了1933年的诺贝尔奖。

宇宙中基本粒子的介绍到此为止。下一篇文章将介绍宇宙间的自然力。

摘抄自：时间简史，中文版，许明贤，吴忠超/译，湖南科学技术出版社

OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助。