Page 97 - 世界学

第三章 微观世界学 081

原子核应该只有蚂蚁的大小，不过原子的质量几乎都在原子核的上面，电子在原子
核外呈现概率云的排布。

撬开原子，科学家们搞清楚了原子模型。于是，他们开始要撬开原子核，通过
类似的办法，他们发现了质子和中子。于是人们在想，质子和中子到底可不可再分？

于是，又用类似的办法，人们打算再轰开质子，看看质子里面还有什么？
结果，质子没能轰开，但是发现轰击质子时，会出现三个散射角度，这说明质

子内部还存在三个粒子，正是它们构成了质子。科学家给这种粒子取名为夸克。所
以原子到原子核再到质子、中子，最后到夸克，其实就是不断做切分的过程，而切

到夸克，科学家就切不动了。于是人们很自然地认为夸克是构成质子和中子的最小
的成分。
除了夸克之外，科学家还发现了电子、μ 子、τ 子以及电子中微子、μ 子中微子、

τ子中微子等，也都是没有办法继续再分的粒子，这些被称为轻子（也被称为费米子）。
但是只有费米子是构不成物质的，必须有东西把费米子装配起来才能构成物质。

说白了，我们还需要费米子之间能够相互作用，而传递这个相互作用的粒子的统称，
就叫做玻色子。

在自然界存在四大作用力，分别是引力、强相互作用、弱相互作用、电磁相互
作用。目前，还没有找到传递引力的玻色子（引力子），已经发现强相互作用以胶

子和介子，弱相互作用以 W 玻色子和 Z 玻色子，电磁相互作用以光子等相应的玻
色子来传递。
还有一种玻色子叫希格斯玻色子，它不传递作用力，但能赋予上述这些粒子的

质量，这也被称为希格斯机制，希格斯玻色子也就是粒子物理标准模型最后一块拼
图，有了它就有之前我们说到的粒子物理标准模型了。

以上这些粒子，并不是随便编出来的。科学家在 20 世纪以及 21 世纪初，通过
大型粒子对撞机都找到了它们存在的证据。

此处我们要重申一下本书的观点，人们认为微观是指从小的方面去观察，人的
肉眼可以分辨直径大于 0.1mm 以上的物体，小于该尺度的事物都属于微观世界。

而本书主张把构成物质的比较稳定的基本的结构层次即原子（元素）提升到宏观世
界来讨论，而把组成原子的质子、中子、电子和其他更小的物质成分作为微观世界
讨论的对象。