偶然降生在， 漫无边际的空间里， 我为什么会在这里？ 2006年，日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开始编辑《宇宙连诗》，以发展日本传统的连歌和连句。这是第一期的第四首诗，作者是当时上小学二年级的学生浅野俊。 “我为什么存在于这个世界？”“宇宙是如何形成的？今后又会变成什么样？”这些看似单... 查看全部[ 1. 点是没有部分的 ]
同是来自古希腊的哲学家德谟克利特认为，万物的本原是点状粒子“原子”，原子在真空中运动。他认为，物质所具有的颜色和气味等并不是原子本身特有的属性，而是数量庞大的原子聚集后产生的。德谟克利特之所以会产生这个想法，是因为如果组成海水的基本单元原本就具有“蓝”色的话，那么就无法解释海浪产生的白色泡沫了。 ... 查看全部[ 2. 物质是由什么组成的 ]
虽然完成了基本粒子的标准模型，但是关于自然界基本单元的探究还远远没有结束。现在我们发现，标准模型存在两大问题。 第一个问题是，通过过去十几年精密的宇宙观测发现，我们的宇宙主要是由标准模型无法解释的物质构成的，我们把这些未知的物质称为“暗物质”。宇宙中存在着大量无法观测到的“暗物质”，它们比标准模型... 查看全部[ 3. 标准模型之问题一：暗物质与暗能量 ]
基本粒子的标准模型还有另一个很大的问题。从牛顿之后，物理学家们站在牛顿的肩膀上，以分析物质之间的作用力来理解各种自然现象。基本粒子之间也存在作用力，所以标准模型也解释了这种力的作用方式。但是也存在标准模型无法解释的力。 我们知道自然界中共有四种基本力，分别是万有引力（引力）、电磁相互作用力（电磁力... 查看全部[ 4. 标准模型之问题二：无法解释引力 ]
之所以把引力加入基本粒子的理论中很困难，是因为粒子间作用力特有的传递方式。问题在于传递粒子间作用力的“场”的性质。首先，我们来说说“场”这一概念。 在我们探究物质本原的过程中，磁和电等领域的研究使我们发现，自然界中除了粒子以外，还存在着其他物理实体。以此想法为契机，我们确立了“场力”。 很久以前... 查看全部[ 5. 诠释场力的不可思议的“场” ]
当我们把充满空间的电场和磁场等“场”与万物之源皆是没有大小的“点”这一观点结合起来的时候，问题就出现了。这个问题与将引力理论融入基本粒子理论之际的困难是相通的。下面我将对此进行解释说明。我将以电磁力为例来阐述，其实强力、弱力和引力也存在同样的问题。 电子可以引起电磁场的变化，这种影响会传递给其他的... 查看全部[ 6. 点粒子引起的“无穷大”问题 ]
如果电子的大小不为0，那么电磁场给予电子的能量是有限的，加在一起的质量也将是一个有限的数值。如果认为电子是没有大小的点，那么电子的质量就会是无穷大。若是抛开点粒子的想法，认为电子有大小的话，会不会就不存在无穷大的问题了？超弦理论的构想就是源于这里。 但是，我已经在前言中说过，物理学家是相当保守的。... 查看全部[ 7. 不放弃“点”的想法 ]