【直播回听】《六极物理课》第12次答疑

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六极物理课的更新时间是每周四19:05

课程直播答疑时间紧随其后，每周四20:13

这两个数字背后都有着特殊的含义：

1905年是物理学的奇迹之年，这一年26岁的爱因斯坦连续发表了五篇重要的论文，其中三篇成了物理学发展的核心；

2013年上帝粒子在实验上被证实并获得诺贝尔物理学奖的一年，上帝粒子是万事万物质量的成因，20世纪的物理学至此基本封顶。

答疑笔记 

精选问题1（用户@红色的麦克斯韦妖）：既然中子质量比质子大一点点，那么在中子数很多的情况下大的就不是一点点了。以前的人怎么还会得出所有原子质量都是氢原子整数倍这样的结论呢？是不是因为测量不精确？

课程内容：【极小篇｜第四章：核物理】01 原子核的内部构成

回答：质子大概比中子轻个1/1000左右，即使原子量特别大的原子核，比如铀这种里面有100多个中子，积累起来也才1/10个质子质量左右，那么多质子中子加起来质量不是简单的相加，相互结合的时候因为有结合能的部分，所以总质量不是简单的各个质子和中子质量的相加。而且实验测出来大家心里都有数，总会有误差的。

精选问题 2（用户@Christine郑先生）既然电子的自旋不是常规意义上的转动 那如何理解自旋为整数倍或者半整数倍普朗克常数这个性质呢？霍金说自旋为1/2的粒子是指这个粒子转两圈后才与自身重合 这样不还是理解成转圈了？

课程内容：【极小篇｜第四章：核物理】01 原子核的内部构成

回答：这里的转圈不是产生自旋的原因，这里的转圈应该理解为是自旋的旋转对称性。任何一个东西，你拿着它转360度都可以转回去。但是自旋1/2是转两圈可以转回去，具体的可以参考是两个连载一起的东西，如果它们只相对于各自转360度，是转不回去的，只有相对转720度是可以转回去了。

精选问题 3（用户@弹玄玄）请问在发现中子的碰撞实验中，既然中子被撞出了原子核，那么质子失去了连接的“弹簧”，应该立即因为同性斥力而飞出，可为什么实验结果得到的是不带电的粒子呢，难道不应该偏向带正电荷吗？

课程内容：【极小篇｜第四章：核物理】02 原子核如何保持稳定

回答：对，具体在实验上有不同的方法检测不同的例子，不带电的也能检测到，并且都是360全方位覆盖的，肯定也有质子的，只不过质子我们已经可以探测到，排除了质子以后，还发现有新的粒子，根据动量和能量的守恒，发现必然存在中子，这样一种质量跟质子差不多，但是不带电的原子核里的粒子。

导读 

【极小篇】第五章：粒子物理（上）导读

核物理告诉我们，原子核的内部还有更小的基本结构，有质子和中子的存在。除此之外，还有连接质子和中子的介子。但是除了原子核里的基本粒子以外，还有宇宙射线里的其它的粒子。这些粒子告诉我们，应该有一个更加基本的机制，可以把这些所有基本粒子进行一定程度的统合。

粒子物理的开端可以说是以狄拉克的反粒子理论为标志的。在宇宙射线中，很多粒子的运动速度是极快的，接近光速。这样的情况下，就要考虑狭义相对论的效果了。把狭义相对论融入了量子力学，狄拉克提出了反粒子的概念。有了反粒子的概念，我们可以说正式进入了粒子物理领域的研究。

第五章的上半章我们将讨论基本粒子中比较重的一部分，就是夸克。夸克与反夸克通过强相互作用力的结合，可以组成全部的重子和介子。夸克的发现过程其实相对来说比较曲折，也比较复杂，这是一段非常热闹粒子物理学史。盖尔曼提出的夸克获得了巨大的成功。

第五章的下半章，我们再来讨论基本粒子中比较轻的一部分，叫做轻子。