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三体里的水滴为什么如此厉害,微观世界为什么不存在质量?

  再2刷 三体 时,对于水滴那强悍的攻击力无比震撼,半个小时的撞击,两千多艘战舰成为了碎片。
  水滴的攻击简单粗暴但效果明显。
  正常的材料高速撞穿一台战舰都很困难,而水滴却能够快速撞穿两千多台,战斗结束后还能接着干活,屁颠屁颠去封锁太阳。
  这战斗力,我们国家只要能造出一个,就足以傲视全球了。
  这水滴用的是什么原理,能够如此帅炸天,现实当中又能造出来吗?
  这要从最基本的粒子和最基本的力说起。
  三体和地球不在一个星球,但同属于一个宇宙,基本物理规律还是相同的,不然也翻译不了电磁波信息。
  既然如此,那物质也遵循相同的基本结构:分子—原子—核外电子—原子核—质子和中子—夸克。
  同样,也有四种基本力:强力、弱力、引力、电磁力。
  当然,有可能更高等的文明发现的不止四种基本力,有可能是五种或者六种,又或者它们那里的夸克还能再分,毕竟那是连十维质子都能二维展开,并蚀刻电路的。
  不过,这不影响我们对水滴的认识,毕竟大刘是地球人。
  回到正题。
  原子核是由质子和中子组成的,质子带正电荷,两个正电荷之间互相排斥,所以质子之间有非常大的排斥力,但为什么原子核没有被拆散呢?
  那是因为质子、中子由3个夸克组成:
  两个上夸克、一个下夸克构成一个质子;
  两个下夸克、一个上夸克构成一个中子;
  不同颜色的夸克之间有"强互相作用力"的拉力,强互相作用力 跟弹簧很像,距离越远,拉力越大。
  强互相作用力就这样把三个夸克拉在一起,它们虽然互相排斥,但在强互相力之下,却又不会散架,保持着一个稳定的结构。
  每三个夸克在一起形成了质子或中子,当两个质子或中子靠得很近时,夸克也能跟外部的夸克,有较弱的强互相作用力。
  因为强互相作用力是电磁力的137倍,所以,虽然两个质子之间有电磁排斥力,但是还是被力量更强的强互相作用力拉在了一起,形成了原子核。
  三体里的水滴就是这种 强互相作用力 的结构,里面装有消磁器,把水滴的电磁力消除了。
  整个水滴也就被强互相作用力的基本粒子有序排列、死死捆绑在一起,所以水滴的表面即使在1万倍放大镜之下,也依然像镜面一般光滑。
  因为粒子之间的 强互相作用力 紧紧地捆绑在一起,所以使得水滴坚不可摧。
  而将如此之多的粒子有序排列,并消掉它们之间的电磁力,并给予强大的动能,这样的武器暂时也只能存在于科幻之中。
  强互相作用力 是一种很强大的力量,它们聚是一团火,散是满天星。
  当它们聚在一起时可以像 水滴 般坚固;
  当它们散开时也能开出死亡之花。
  原子弹的原理是一个大的铀原子核被撞开,裂变成了两个小的原子核,从而释放出能量。
  如此强大的能量是从哪里来的呢?
  就是来源于质子和中子之间 强互相作用力 的能量,但是,这部分能量并不高,原子弹只能让物质质量减少0.1%,氢弹只能让物质质量减少0.3%。
  那有比它们威力更大的武器吗?
  有的,就是夸克弹。
  质子里面 强互相作用力 的能量,比外面大很多。
  所以,如果能从质子里面的夸克,直接取能量,制造成夸克弹,威力会比原子弹大很多。"底夸克融合"释放出来的能量是氢弹的8倍。可以让物质减少2%左右的质量。
  还有一种武器能转换百分之百的质量。
  那就是反物质弹。
  比如说"质子"的"反质子"相遇,会释放所有 强互相作用力 的能量,能量密度是原子弹的1千倍。只需要1斤反物质弹就能把人类全部毁灭。
  从上面也可以看出,原子弹、氢弹、夸克弹、反物质弹 都来自质量亏损。
  那质量是什么,质量又是从哪里来的?
  根据爱因斯坦的相对论方程,E=MC²,质量是从能量转换来的。
  质量总共有三个来源,第一个是这些 强互相作用力 的能量,占了质量的80%以上。
  那么剩下的20%呢?
  夸克不是静止不动的,而是在质子、中子里面高速运动。
  夸克有动能,这种动能也可以转换成质量。强互相作用力 的势能加上夸克的动能,两个加起来,占了物质质量的99%(也包括了量子反常+夸克凝胶)
  是不是还剩下1%的质量没有出处?
  那1%的质量来源于夸克和电子自身的质量,一个夸克重:6*10 负30次方 千克,一个电子重:0.9*10 负30次方。
  刨根问底:夸克、电子自身的质量又是从哪里来的?
  根据2013年的诺贝尔奖成果:宇宙中有一个无处不在的"希格斯能量场",夸克和电子在里面一直旋转,就像地球自转一样,但是旋转的时候,有轻微的不对称,旋转偏了,物理学家把它叫 自发性对称破缺。
  然后 希格斯能量场 就给了电子和夸克一个阻力,让它们旋转得更稳定一些。
  这个阻力就是"夸克、电子自身的质量"。
  所以也就是说,夸克、电子自身的质量来源于 希格斯能量场。
  当然,你有可能会说,希格斯能量场 是不是聪明的科学家们给物理学打的补丁,如果没有这个能量场,还有很多事情也得不到解释。
  如果一路问下去,希格斯能量场 是怎么来的,它又为什么会存在,它的存在是为了给物理学打补丁吗?
  当然不是,这个东西人类发现或者不发现,它都在那里,就跟5000年前一样,那时的人类也不会认为空旷的宇宙中是如此拥挤,他们只会以为看不到的就不存在。
  这一路走向来就回到了今天的主题了,微观世界不存在质量。
  结合以上所说,一个100斤的人,大约80斤来源于 原子核内的强互相作用力的能量,19斤来自夸克动能,1斤来自 希格斯能量场。
  是不是惊讶地发现,这3个都是能量,所以,在微观世界,只有能量,没有质量。
  质量竟然不存在。
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