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目前宇宙中最小的粒子是什么?

本主题由 大象 于 2018-6-7 16:54 加入精华

目前宇宙中最小的粒子是什么?

目前认为所有的基本粒子(光子,电子,中微子,夸克,W和Z玻色子,胶子,希格斯玻色子)都是点粒子,没有大小。

更严格地说,在量子场论里,一切基本粒子都是分布在全空间的场。“体积”这个概念不再适用于这些基本粒子。

在弦论里,基本粒子们点粒子虽然变成了一维的弦,弦的长度小于普朗克长度(10的负35次方米)。但即使是这些一维的弦,它也是分布在全空间的场,物理上称为“非定域”。体积的概念仍然不适用。

至于那些处于束缚态的复合粒子(质子,中子,甚至原子核和原子分子都可以认为是基本粒子组成的束缚态),严格地说它们的波函数也是分布在全空间的,只是绝大部分的几率(99.999……%)分布于一个很小的体积之内。如原子一般为10的负10次方米,原子核一般为10的负15次方米。体积的概念到这个层次才变得有点意义。

补充:如果对全空间波函数不太理解。请放大我的头像看。我的头像是氢原子不同轨道的电子的概率分 布(概率分布=波函数模平方),以原子核为中心。越亮的地方代表电子出现的概率越大。虽然分布是全空间的,但是这种束缚态可以把绝大部分电子出现概率都集中在原子核附近,原子的大小就可以有不同的定义了,比如包含99%电子出现概率的直径,包含99.99%电子出现概率的直径,等等。


source: https://www.guokr.com/question/464889/
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