第一百二十九章粒子与力（一）
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雷坤沉浸在修炼之中，茫然不知所有人的目光都聚焦在他身上了，而一旁的青山教授为了将众人的注意力从雷坤的身上转移开去，免得干扰他修炼，便只能硬着头皮继续讲课，虽然他知道自己讲课的内容太过深奥，太过专业，其他人感觉只怕是味同嚼蜡，但也只能这般继续下去了，因为主讲人进入了玄妙无比的修炼状态，自己也只能勉为其难的继续下去。
“众所周知，物质是由原子组成，而原子由原子核和电子组成，原子核又由质子和中子组成，质子和中子又由夸克组成。那么，夸克和电子又是由什么构成的呢？科学家发现，夸克和电子都不可再分了，似乎是没有内部结构的点粒子，因此把它们称为基本粒子。基本粒子是一切物质的基本单元。
但是，已知的基本粒子并不仅仅是夸克和电子两种，而是多达数百种，而且，每一种基本粒子都有它们的反粒子。我们现在把所有的基本粒子分为三大类，通常称为“族”：轻子族，包括电子、中微子等；夸克族，包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克这六种夸克和各自的反夸克；媒介粒子族，包括光子、胶子等。非常奇怪的是，除了夸克和电子外，大部分基本粒子都不组成更大的物质结构，例如，中微子总是在宇宙中独来独往，不与其它物质发生相互作用；媒介粒子则只在其它粒子间传递力的作用；还有很多粒子像介子、超子等都极不稳定，通常在极短时间内衰变成其它粒子。
我们知道，电子能像地球绕太阳旋转那样绕着原子核运动，但电子能不能也像地球那样进行自转呢？按理说，这是不可能的，因为物体在自转时，其转轴上有一个固定不动的中心点，电子既然是一个点状粒子，那它就不会有什么多余的“中心点”，它的自旋也就无从谈起。但科学家证实，电子仍然像地球那样，既公转，也自转，而且永远地以固定不变的速率旋转，这是电子自身固有的性质，称为“内禀自旋”。而且，所有的基本粒子都有与电子相同的自旋。然而粒子的自旋与地球自转是不一样的，地球的自转是连续的，粒子的自旋则是间隔性的，也就是说，它的自旋是一跳一跳着进行的。每一种粒子的所有成员都是相同的，我们不可能把两个电子或者中微子区别开来。而不同种类的粒子则有着明显的不同，其主要区别就在于它们的质量、电荷以及内禀自旋都各不相同。这些基本粒子性质各不相同的原因是什么？它们为什么在不停地自旋？这些不同的粒子还能不能找到更深层的、统一的内部结构？这些问题长期以来都在困绕着我们！”
说道这里，青山教授顿了一顿，终于发现雷坤回过神来了，这才长长的吁了口气，接着说道：“至于粒子的其他奥秘，还是下节课让雷坤同学讲解给大家听吧。”
拍了拍雷坤的肩膀，青山教授走下讲台，虽然众人都没有听的太懂这位教授说的什么，但不妨碍他们以热烈的掌声欢送这位白发斑斑的老人家下台，虽然心中多少有些庆幸，终于讲完了，完全就是不知所云的想法也蕴藏其中。
雷坤看似只修炼了短短几分钟，但他自己却感觉修炼了无数的岁月时光，甚至直到时间世界的尽头一般，那处于奇妙状态下的自己施以内视之法，赫然能看到自己的身体是无数粒子构成，每一次振动，每一次呼吸，都带来不同的变幻组合，从而产生奇异的能量，让自己的身躯变得更加完美，排列组合也更加的科学合理，这种感觉太奇妙了，雷坤都沉浸其中，难以自拔，若不是经历了转世重生九次大圆满的考验，雷坤怀疑自己会不会永远的这般睡过去，在睡梦中修炼，就是不醒来，甚至于以绝大毅力克服一切离开那个奇妙状态的时候，心中仿佛有一个声音在无比的后悔，懊恼，苦涩。
“青山教授的精彩演说，我想大家听了后都对自然科学的一切有了更加浓厚的兴趣，但学海无涯苦作舟，任何知识都很难不劳而获，必须钻研进去，才会有所得，下面是提问时间，关于这堂课的一切不懂的或者一知半解的，都可以提问。”雷坤对刚才自己失神进入修炼状态的事只字不提，因为那等感触，身体化为无数粒子，绝对不是普通修者能够接触到的一个惊天之秘，公开出来对很多人的修炼其实并没有好处，反而有害无益。
这时，还是唐彤举手，还是她提问，显然她对自然科学的好奇心压倒了一切。
“唐彤同学，你有什么问题要问啊？”面对自己的小媳妇，雷坤可不敢怠慢，微笑着问道，若不是众目睽睽之下，雷坤甚至都会把这小妮子拉入怀里，嘘寒问暖一番，不仅仅是回答她的问题那么简单了。
“我想问的是，宇宙这么大，宏观世界这么辽阔，为何只定义了引力，电磁力，强力，弱里，这四种力？”唐彤的问题很简单，但也很难回答，犹如高手过招，一剑直指对方要害，让对方难以招架。
雷坤微微一笑，接口答道：“彤儿你这问题进一步的问题就是，这么多不同种类的粒子是如何联系在一起的？假如宇宙是由很多微小的、相互间没有关系的物质微粒组成的，它们中的任何一个都是像被“隔离”的，那么，在这样的一个宇宙中，就会既无恒星，又无行星和生命，只是一个寂寞的、完全没有事件发生的微粒集合。
幸运的是，事实并非如此，宇宙中存在着各种类型的力，是它们把散沙般的基本粒子结合在一起，组成了各种各样的物质，并安排了宇宙间的秩序。这些力从本质上都可归结为四种基本力：引力、电磁力、强力和弱力。
这四种力的来源是不一样的。引力源于物体质量的相互吸引，两个有质量的物体间就存在引力，物体的质量越大，引力就越大。电磁力是由粒子的电荷产生的，一个粒子可以带正电荷，或者带负电荷，同性电荷相斥，异性电荷相吸。如果一个粒子不带电荷，则不受电磁力的影响，不会感受到排斥力和吸引力。强力主要是把夸克结合在一起的力，所以也叫核力。像电磁力一样，也起源于电荷，不过只是夸克间的电荷，物理学家称之为“颜色电荷”。弱力的作用是改变粒子而不对粒子产生推和拉的效应，像核聚变和核裂变这两个过程都是受弱力支配的。
四种力的相对强度以及作用范围都有着巨大的区别。从相对强度上来说，假定以电磁力的强度为一个单位强度，则强力要比这个单位大出100倍，弱力只有1/1000，引力小到几乎是可以忽略不计的：在微观世界中，它只有电磁力的1040分之一！从作用范围上来说，引力的作用范围是宇宙范围的；电磁力的作用范围在理论上可以达到无限远，但实际上，大多数物体正负电荷相互抵消，其外部都呈电中性；而强力和弱力的作用范围则极小，只能在粒子范围内发生作用。这四种强弱悬殊、性质各异的基本力，完全控制了我们的宇宙。
这便是我能给出的大概的答案和结论，如果还要有所补充的话，那必须是我们自然科学界的泰山北斗级的青山教授才能给出的答案了。”
雷坤说完这番话后，有意无意的看了看回到座位上的青山教授几眼。
青山教授此刻终于发现这雷坤同学十分的难缠，明明是这小家伙的公开课，自己去要变成了主讲一般，成了一个免费的苦力不说，还能拉升提高无双学院的知名度，他还偷的半日闲，真是算无遗策的好功夫。
无奈之下，青山教授，只能起身说道：“其实本来我今日只是来听听雷坤同学对微观世界有和洞悉，但一时兴起，这才接口上台，说太多未免有喧宾夺主之意，还是不说算了，我喜欢静静的聆听雷坤同学对自然科学的独到见解，雷坤同学，你请继续吧。”
雷坤见青山教授这老狐狸不上当，免费劳力看来是没指望了，只能苦笑着说道：“既然青山教授推辞，那我只能继续说一些不着边际的所谓科学奥秘了，大家听得懂就继续听，听不懂当什么都没听见，当作耳边风，吹一吹就散了。
现在问题又来了：为什么有四种基本力？为什么不是五种、三种或者一种？这四种力为什么如此不同？为什么强力和弱力只能在微观尺度上发挥作用，而引力和电磁力却具有无限的作用范围？还有，为什么这些力的固有强度会有那么大的差别？
最后的问题是，所有这些力有没有一个共同的根基？如果有，它们为何又分裂了？
相对论与量子理论的矛盾
四种基本作用力的不同还导致了现代物理学两大支柱——相对论和量子理论——根深蒂固的矛盾。广义相对论是关于引力的理论。我们前面说过，引力源于物体质量的相互吸引，物体的质量越大，引力越大。但为什么物体的质量会产生引力呢？引力为什么很微弱却又能在宏观范围内起作用呢？比如说，两个人、两块大石头之间的引力几乎就是零，只有像太阳、地球、月亮这样宇宙中的星体，才有明显的引力作用。
好了，废话说太多了，我看到有些同学都打瞌睡了，所以这堂课我也不想继续下去，太高深的学术讨论不适合在公开课上，自然科学的奥秘探索不比追寻天道要容易，现在我宣布，下课，大家再见！”
雷坤也不是拖泥带水的人，发现自己这一课的确有些冗长了，当机立断，便将学术抛之脑后，也不屑解释，直接下课，让人么说去吧，无所谓，反正过阵子自己就要离开母星了，前往修真界，如果没有成功，那自己十之**已经挂了，无论哪种结果，什么名誉地位，流言蜚语，对自己实在没有半点副作用，可以当它们是空气，不存在。
人们散去，类库发现那位青山教授伫立在门口，显然是要堵自己，而他这一行动显然得到了副校长熊科的许可，否则也不会这般直截了当的拦住去路，当下雷坤只好牵着唐彤的手，等着偌大的阶梯教室的人都走光，这才对青山教授做了一个请的手势，示意这位前辈过来坐下。
青山教授见雷坤没有离开教师的打算，反而要和自己长谈的模样，甚至身边还带着一位女友，面色有些怪异，感觉这雷坤同学行事的确是让人无法琢磨，如天马行空一般，又如羚羊挂角一般，鬼神莫测。
“青山教授，又何指教？这是我的女友唐彤，相信你也知道她，你既然要见我，要找我谈事，自然对我的一切会有所了解，是吧。”雷坤笑眯眯的问道。
“你怎么知道我就一定会找你谈事，也许只是好奇你在学术界的成就而已。”青山教授反击了一句。
“哦，那还不简单，如果只是好奇我的学术成就，那教授你就会在一旁默默的观察我，听我讲课，然后心理给我打个分数，而不会站出来和我一起讲课，你这般所谓似乎有意无意的要打造出一个和我并肩作战的氛围，课堂结束之后你还不走，直接堵在门口，我看十之**你是要拉我入伙，一起去研究什么晦涩艰难的学术命题吧？”雷坤依旧一脸轻松，犹如沐浴在春风中，轻声细语的说道。
“我找你，自然有事，雷坤同学，如你所料，我的确算的上是拉你入伙，就看你愿意不愿意了，母星科学研究院现在正式向你发出聘书，邀请你参加核聚变等一系列科学实验项目，当然，你不是主导这一科学研究工作，你只是一个助手，但因为我们对助手的要求也太高了，所以很难找到合适的人选，直到你进入了我们的视线内，发现你真是一个自然科学方面独一无二的天才，加入我们，成就世界，成就梦想，母星将会因为我们的核聚变实验的成功，而发生翻天覆地的变化。”青山教授一脸凛然正气，仿佛在讲诉一个伟大神话即将由自己等人缔造，很是激动，无比兴奋。
雷坤沉浸在修炼之中，茫然不知所有人的目光都聚焦在他身上了，而一旁的青山教授为了将众人的注意力从雷坤的身上转移开去，免得干扰他修炼，便只能硬着头皮继续讲课，虽然他知道自己讲课的内容太过深奥，太过专业，其他人感觉只怕是味同嚼蜡，但也只能这般继续下去了，因为主讲人进入了玄妙无比的修炼状态，自己也只能勉为其难的继续下去。
“众所周知，物质是由原子组成，而原子由原子核和电子组成，原子核又由质子和中子组成，质子和中子又由夸克组成。那么，夸克和电子又是由什么构成的呢？科学家发现，夸克和电子都不可再分了，似乎是没有内部结构的点粒子，因此把它们称为基本粒子。基本粒子是一切物质的基本单元。
但是，已知的基本粒子并不仅仅是夸克和电子两种，而是多达数百种，而且，每一种基本粒子都有它们的反粒子。我们现在把所有的基本粒子分为三大类，通常称为“族”：轻子族，包括电子、中微子等；夸克族，包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、顶夸克和底夸克这六种夸克和各自的反夸克；媒介粒子族，包括光子、胶子等。非常奇怪的是，除了夸克和电子外，大部分基本粒子都不组成更大的物质结构，例如，中微子总是在宇宙中独来独往，不与其它物质发生相互作用；媒介粒子则只在其它粒子间传递力的作用；还有很多粒子像介子、超子等都极不稳定，通常在极短时间内衰变成其它粒子。
我们知道，电子能像地球绕太阳旋转那样绕着原子核运动，但电子能不能也像地球那样进行自转呢？按理说，这是不可能的，因为物体在自转时，其转轴上有一个固定不动的中心点，电子既然是一个点状粒子，那它就不会有什么多余的“中心点”，它的自旋也就无从谈起。但科学家证实，电子仍然像地球那样，既公转，也自转，而且永远地以固定不变的速率旋转，这是电子自身固有的性质，称为“内禀自旋”。而且，所有的基本粒子都有与电子相同的自旋。然而粒子的自旋与地球自转是不一样的，地球的自转是连续的，粒子的自旋则是间隔性的，也就是说，它的自旋是一跳一跳着进行的。每一种粒子的所有成员都是相同的，我们不可能把两个电子或者中微子区别开来。而不同种类的粒子则有着明显的不同，其主要区别就在于它们的质量、电荷以及内禀自旋都各不相同。这些基本粒子性质各不相同的原因是什么？它们为什么在不停地自旋？这些不同的粒子还能不能找到更深层的、统一的内部结构？这些问题长期以来都在困绕着我们！”
说道这里，青山教授顿了一顿，终于发现雷坤回过神来了，这才长长的吁了口气，接着说道：“至于粒子的其他奥秘，还是下节课让雷坤同学讲解给大家听吧。”
拍了拍雷坤的肩膀，青山教授走下讲台，虽然众人都没有听的太懂这位教授说的什么，但不妨碍他们以热烈的掌声欢送这位白发斑斑的老人家下台，虽然心中多少有些庆幸，终于讲完了，完全就是不知所云的想法也蕴藏其中。
雷坤看似只修炼了短短几分钟，但他自己却感觉修炼了无数的岁月时光，甚至直到时间世界的尽头一般，那处于奇妙状态下的自己施以内视之法，赫然能看到自己的身体是无数粒子构成，每一次振动，每一次呼吸，都带来不同的变幻组合，从而产生奇异的能量，让自己的身躯变得更加完美，排列组合也更加的科学合理，这种感觉太奇妙了，雷坤都沉浸其中，难以自拔，若不是经历了转世重生九次大圆满的考验，雷坤怀疑自己会不会永远的这般睡过去，在睡梦中修炼，就是不醒来，甚至于以绝大毅力克服一切离开那个奇妙状态的时候，心中仿佛有一个声音在无比的后悔，懊恼，苦涩。
“青山教授的精彩演说，我想大家听了后都对自然科学的一切有了更加浓厚的兴趣，但学海无涯苦作舟，任何知识都很难不劳而获，必须钻研进去，才会有所得，下面是提问时间，关于这堂课的一切不懂的或者一知半解的，都可以提问。”雷坤对刚才自己失神进入修炼状态的事只字不提，因为那等感触，身体化为无数粒子，绝对不是普通修者能够接触到的一个惊天之秘，公开出来对很多人的修炼其实并没有好处，反而有害无益。
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“唐彤同学，你有什么问题要问啊？”面对自己的小媳妇，雷坤可不敢怠慢，微笑着问道，若不是众目睽睽之下，雷坤甚至都会把这小妮子拉入怀里，嘘寒问暖一番，不仅仅是回答她的问题那么简单了。
“我想问的是，宇宙这么大，宏观世界这么辽阔，为何只定义了引力，电磁力，强力，弱里，这四种力？”唐彤的问题很简单，但也很难回答，犹如高手过招，一剑直指对方要害，让对方难以招架。
雷坤微微一笑，接口答道：“彤儿你这问题进一步的问题就是，这么多不同种类的粒子是如何联系在一起的？假如宇宙是由很多微小的、相互间没有关系的物质微粒组成的，它们中的任何一个都是像被“隔离”的，那么，在这样的一个宇宙中，就会既无恒星，又无行星和生命，只是一个寂寞的、完全没有事件发生的微粒集合。
幸运的是，事实并非如此，宇宙中存在着各种类型的力，是它们把散沙般的基本粒子结合在一起，组成了各种各样的物质，并安排了宇宙间的秩序。这些力从本质上都可归结为四种基本力：引力、电磁力、强力和弱力。
这四种力的来源是不一样的。引力源于物体质量的相互吸引，两个有质量的物体间就存在引力，物体的质量越大，引力就越大。电磁力是由粒子的电荷产生的，一个粒子可以带正电荷，或者带负电荷，同性电荷相斥，异性电荷相吸。如果一个粒子不带电荷，则不受电磁力的影响，不会感受到排斥力和吸引力。强力主要是把夸克结合在一起的力，所以也叫核力。像电磁力一样，也起源于电荷，不过只是夸克间的电荷，物理学家称之为“颜色电荷”。弱力的作用是改变粒子而不对粒子产生推和拉的效应，像核聚变和核裂变这两个过程都是受弱力支配的。
四种力的相对强度以及作用范围都有着巨大的区别。从相对强度上来说，假定以电磁力的强度为一个单位强度，则强力要比这个单位大出100倍，弱力只有1/1000，引力小到几乎是可以忽略不计的：在微观世界中，它只有电磁力的1040分之一！从作用范围上来说，引力的作用范围是宇宙范围的；电磁力的作用范围在理论上可以达到无限远，但实际上，大多数物体正负电荷相互抵消，其外部都呈电中性；而强力和弱力的作用范围则极小，只能在粒子范围内发生作用。这四种强弱悬殊、性质各异的基本力，完全控制了我们的宇宙。
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雷坤说完这番话后，有意无意的看了看回到座位上的青山教授几眼。
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无奈之下，青山教授，只能起身说道：“其实本来我今日只是来听听雷坤同学对微观世界有和洞悉，但一时兴起，这才接口上台，说太多未免有喧宾夺主之意，还是不说算了，我喜欢静静的聆听雷坤同学对自然科学的独到见解，雷坤同学，你请继续吧。”
雷坤见青山教授这老狐狸不上当，免费劳力看来是没指望了，只能苦笑着说道：“既然青山教授推辞，那我只能继续说一些不着边际的所谓科学奥秘了，大家听得懂就继续听，听不懂当什么都没听见，当作耳边风，吹一吹就散了。
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四种基本作用力的不同还导致了现代物理学两大支柱——相对论和量子理论——根深蒂固的矛盾。广义相对论是关于引力的理论。我们前面说过，引力源于物体质量的相互吸引，物体的质量越大，引力越大。但为什么物体的质量会产生引力呢？引力为什么很微弱却又能在宏观范围内起作用呢？比如说，两个人、两块大石头之间的引力几乎就是零，只有像太阳、地球、月亮这样宇宙中的星体，才有明显的引力作用。
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人们散去，类库发现那位青山教授伫立在门口，显然是要堵自己，而他这一行动显然得到了副校长熊科的许可，否则也不会这般直截了当的拦住去路，当下雷坤只好牵着唐彤的手，等着偌大的阶梯教室的人都走光，这才对青山教授做了一个请的手势，示意这位前辈过来坐下。
青山教授见雷坤没有离开教师的打算，反而要和自己长谈的模样，甚至身边还带着一位女友，面色有些怪异，感觉这雷坤同学行事的确是让人无法琢磨，如天马行空一般，又如羚羊挂角一般，鬼神莫测。
“青山教授，又何指教？这是我的女友唐彤，相信你也知道她，你既然要见我，要找我谈事，自然对我的一切会有所了解，是吧。”雷坤笑眯眯的问道。
“你怎么知道我就一定会找你谈事，也许只是好奇你在学术界的成就而已。”青山教授反击了一句。
“哦，那还不简单，如果只是好奇我的学术成就，那教授你就会在一旁默默的观察我，听我讲课，然后心理给我打个分数，而不会站出来和我一起讲课，你这般所谓似乎有意无意的要打造出一个和我并肩作战的氛围，课堂结束之后你还不走，直接堵在门口，我看十之**你是要拉我入伙，一起去研究什么晦涩艰难的学术命题吧？”雷坤依旧一脸轻松，犹如沐浴在春风中，轻声细语的说道。
“我找你，自然有事，雷坤同学，如你所料，我的确算的上是拉你入伙，就看你愿意不愿意了，母星科学研究院现在正式向你发出聘书，邀请你参加核聚变等一系列科学实验项目，当然，你不是主导这一科学研究工作，你只是一个助手，但因为我们对助手的要求也太高了，所以很难找到合适的人选，直到你进入了我们的视线内，发现你真是一个自然科学方面独一无二的天才，加入我们，成就世界，成就梦想，母星将会因为我们的核聚变实验的成功，而发生翻天覆地的变化。”青山教授一脸凛然正气，仿佛在讲诉一个伟大神话即将由自己等人缔造，很是激动，无比兴奋。