粒子医学科普,粒子医学科普知识

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于粒子医学科普的问题，于是小编就整理了5个相关介绍粒子医学科普的解答，让我们一起看看吧。

1. 科学家是利用什么手段得知粒子内部结构的？
2. 基本粒子是不是高维空间中物质在三维空间中的投影？
3. 粒子自旋与地球自转一样吗？
4. 宇宙最初是由一种基本粒子产生的吗？
5. 如果我知道了宇宙中所有粒子的运动状态，我是不是可以预知未来？

科学家是利用什么手段得知粒子内部结构的？

谢《头条》邀请；无法专业回答，只能分享科普

微观粒子是自然界的奥秘，它“微”到人类无法用肉眼发现。

许多科学家日复一日在办公室冥思苦想，在实验室捣鼓仪器观察忙碌，在与同行交流讨论，在著书立论。让普通人看的一头雾水。这些人活在另一个思维世界空间，甚至无法简洁回答最朴素的问题。

例如，英国物理学家道尔顿最早发现原子可以再分割，原子中有更小的微粒电子。他被问道；“先生，您切开的原子核桃，瓤是什么样的？生的还是熟的？红的还是白的？液体还是固体？”哈哈，这个问题不好回答，也三言两语说不清。

言归正传；

人类研究基本粒子，是建立在好奇猜想的基础上。先提出观点，再试图建立理论构想模型，然后
借助科技进步产生的观察、检测、验证方法和手段去伪存真，得以证明。

研究基本粒子的方法和手段，笔者知道皮毛的有；借助光学显微镜，电子显微镜、超高速摄影、高敏感光和其它显象方法，色谱分析、借助电磁场作用、借助粒子高能碰撞等，去发现粒子运动的蛛丝马迹，并分析寻找它们的运动规律。这些研究成果经它人重复验证，然后得到科学界的一致（或多数）承认。

普通人应相信研究基本粒子科学家不是“巫师”捣鼓“巫术”，世界“核蘑菇云”升起就可证明。

如今，人类借助自己的智慧，已经能捕捉到几乎被认为没有质量的宇宙“幽灵”中微子，并还能分析出它具有三种振荡运动方式。对中微子振荡的研究，中国科学家最有可能获得诺贝尔物理奖。中国在大亚湾核电站山地里建有庞大实验室，研究水平和成果居世界前列。

谢邀。

对于粒子内部结构的研究，是随着人类对粒子的认知不断提高而改变的。

自从前6世纪古希腊的哲学家，如德谟克里特斯和伊比鸠鲁等，把构成物质最小单位命名为“原子”，到了1802年，约翰·道尔顿完善原子理论，正式提出不同元素物质的最小构成就是原子，不同原子按不同数量比例构成化合物。后来约瑟夫·汤姆孙发现了原子中存在电子，认为负电荷电子像枣糕中的大枣（或西瓜上西瓜仔）均匀分布正电荷蛋糕上，再后来卢瑟福认为电子和原子核像宇宙中太阳和行星一样，卢瑟福的学生波尔在行星模型基础上，在结合原子光谱研究中，提出了原子轨道模型，完善了原子核。

『此处幻想已加入枣糕模型图片，也可以翻我以前问答』

因此，研究粒子结构第一步，是根据实验已知结果，发动想象力，猜！然后在后续实验中慢慢验证。

在对原子核及其内部粒子更加深入理解的基础上，科学家们开始把目光投向茫茫宇宙，希望捕捉一只宇宙大爆炸时产生的粒子。最典型的设备就是我国在贵州修建的FAST。

『此处幻想已加入贵州大火锅图片』

虽然无异于大海捞针，但这确实也是研究方法之一。

既然捞宇宙中粒子很费劲，于是科学家就开始利用加速器，把粒子（电子、中子）加速，然后对撞或去轰击其他粒子，人为导致了裂变和聚变，从而发现更多粒子。

玩高速对撞是一项烧钱游戏，没点经济实力是建不起的，原来只是日本、美国、德国、法国等国家能玩的。随着我国实力增长，现在我国在深圳大亚湾建设了反应堆中微子实验工程，目前一期结束，水平相当于国际中上游水平。

基本粒子是不是高维空间中物质在三维空间中的投影？

不能下这个结论，但它却是到目前为止，最为靠谱的解释。

微观世界粒子的行为对我们来说，是不可思议的。

在宏观世界中，一个物体如果设定一个时间点，那么它有且只有唯一一个空间位置。也就是说，在宏观世界中，时间和空间是统一的。

但在微观世界中却不是这样。在给定的一个时间点，量子可能会有两个，甚至几个位置。就像你在今天的12点钟，既在家里，又在公司，还在老家一样，时间与空间被割裂开了，不统一了。

这就叫做测不准原理。

为什么会有这种现象？

先打个比方，三维世界里有一个皮球在跳来跳去，它轻轻一跃，跳过了一堵矮墙。

此时，如果你刚好在皮球下方的二维世界中，通过影子，你会发现：奇怪，这个球为什么忽大忽小（跳跃），为什么还能穿过一堵不可穿越的墙（跳过）？

二维世界看到了三维世界的投影，而这在他们看来，无法理解。在同一时间，二维世界中，二维物体只有一个位置（影子），但实际上，它还有另一个三维位置：球的本体。

同样，四维空间也可以投影在三位世界之中，而我们看到的就是它们的影子。

这个问题好！基本粒子是多维空间流体在三维的呈现。四维空间在三维的投影是圆球体。自然界中的圆球体基本都是投影。小的如分子、原子。大的如恒星、行星、黑洞。小的黑洞是地球的核心。人体质量不足以形成黑洞，好像有个数据叫普朗克质量，所以人体非圆球体。我们人本来就是一个多维空间的复合体。高维空间即在我们体内也在体外。

粒子自旋与地球自转一样吗？

当然不一样，地球自转是宏观的转动，而微观粒子的自旋是为了描述微观粒子的某个特点，我们不能以宏观的观点去想象，比方说如果你想象微观粒子是一个球体，那你怎么解释自旋为二分之一的粒子需要转两圈才和原来看起来一样，与之相似的名词还有夸克的色，夸克那么小怎么会有颜色，这个同色和异色只是为了描述夸克的某个特点而已

粒子自旋与地球的自转是不一样的，原因是：

粒子的自旋属微观运动，粒子的自旋是粒子具有的一种特性，这种内禀自旋与角动量和磁距相对应。粒子自旋角动量和自旋磁距是量子化了的，可以利用粒子的自旋来说明光谱线的精细结构(如电子的自旋)和光谱线的超精细结构(如原子核的自旋)。

而地球的自转是地球绕地轴做圆周运动，属宏观运动，这时不能把地球作质点看待。地球因自转会产生向心加速度a和重力加速度g，使地面上的物体随地球一起绕地轴做圆周运动同时压紧地面如图：

根据向心加速度公式：可知，在纬度不同的地方，地球因自转产生的向心加速度a是不同的，重力加速度g也是不同的。在赤道，向心加速度a最大，重力加速度g最小；在两极，向心加速度a最小(等于零)，重力加速度g最大。

粒子属于微观物质，而地球属于宏观物质，两种共同的特点就是粒子自旋与地球自转都有角动量。根据科学家研究，微观物质运动规律与宏观物质相比有许多不同，微观物质运动会表现出量子特征，同时又有波的特征。因为爱因斯坦的相对论理论，物质运动不能超光速，所以大多数微观粒子自旋特征无法用现在的科学理论解释，如果要解释，物质运动就会超光速。因此，现在对量子研究的理论都回避粒子自旋这个看起来应该和地球一样的特征，把它说成是一个粒子生来就有的特征，是内禀运动，就像电子生来就带负电荷一样。形象地说地球自转在地球表面有线速度，但是微观粒子没有线速度，但是微观粒子却有与地球一样的角动量。

如果你的研究能证明粒子也是象地球一样自转的，那么你就能推翻了爱因斯坦的相对论，肯定会获得诺贝尔奖的。

宇宙最初是由一种基本粒子产生的吗？

首先来科普一下构成宇宙的基本粒子

粒子分为强子，轻子和传播子三大类

强子是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成，已发现的夸克有三种，它们是：顶夸克，上夸克，下夸克，夸异夸克，粲夸克和底夸克（另外还发现有反物质，有著名的反夸克）。现在粒子中绝大部分是强子。质子，中子，π介子等都属于强子。

轻子，就是参与弱力，电磁力和引力作用，而不参与强相互作用的粒子的总称，轻子包括六种，电子，电子中微子，μ子，μ子中微子，τ子，τ子中微子。

传播子，传递强作用的胶子8种，它们可以组成胶子球，由于色禁闭现象，至今无法直接观测到。

回归正题。

人类对宇宙的了解是极其有限的，我只能用人类已知的知识与大家探讨未知领域的疑惑。据科学论证：我们的宇宙最初是从“无”到“有”的。“无”宇宙状态和“有”宇宙状态是宇宙的两种相互独立而又相互纠缠的存在形式。从理论上讲，“无”状态为虚量子场状态，“有”状态为实量子场状态。我们说的量子就是超弦理论所说的弦子，量子的运动能产生物质粒子和能量，整个宇宙就是由虚宇宙和实宇宙相生构成。那么构成的空间就叫虚实量子场。虚实量子场空间总是处于不稳定的状态，存在着相互纠缠对称和对抗转变的联系。在这种情况下，双量子场中的量子（即弦子）开始运动，使虚实双量子场达到一种相对平衡的状态，量子的运动会在双量子场中产生镜像对称的最初粒子，科学界把这种最初的粒子称作微子。它的产生最初导致宇宙万物的形成。

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从微观角度看宇宙是由一种基本结构组成，但宏观上宇宙间的物质千姿百态，每一个都是独一无二的。微观同种却不同样，造就了宏观上的千差万别。宏观不是微观简单的堆砌，微观也不是宏观简单的缩小。

世界上有许许多多的东西，这许许多多的东西是由各种各样的物质组成的。例如：铁钉、铁块、铁条是由"铁"这种物质组成的，树木、凳子、桌子是由"木"这种物质组成的，小铲子、铁锨是由"木"和"铁"这两种物质组成的，还有许多东西是由其它物质组成的，等等。

各种物质是由那种物质的分子组成的。分子是保持物质性质的最小微粒。例如，水可以分成一桶一桶、一杯一杯、一滴一滴、一点一点……如此一次一次的越分越小，分到最后得到水的最小微粒，这就是水的分子，但它仍然是水，还保持着水的性质。

分子又是由原子构成的。例如，氢气的分子是由两个氢原子构成的，氧气的分子是由两个氧原子构成的，二氧化碳的分子是由两个氧原子和一个碳原子构成的，水的分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，等等。

原子是由更加微小的质子、中子、电子等构成的。质子、中子、电子等又是由什么构成的呢？科学家还在继续探索这些秘密。

随着单位越来越小，种类就越来越少，按照这种逻辑，到最后就成为一种基本粒子了。所以，宇宙最初是由一种基本粒子产生的。然而就是这一种基本粒子，经过演化，按照各种不同的构成方法，一级一级地，最后形成了现在这个宇宙。郭百训

如果我知道了宇宙中所有粒子的运动状态，我是不是可以预知未来？

拉普拉斯认为是可以的，一直到爱因斯坦，都这么认为，这就是所谓古典或者经典物理学。别看相对论那么难懂，它仍然是古典的、决定论的。

量子力学打破了这个幻象，所以爱因斯坦至死都不能接受，他和波尔的争论本质上并不只是相对论和量子力学的分岐(一位伟大的物理学家，当然能坦然接受自己的错误)，他们的分岐在于:世界到底是确定的还是概率的？

即所谓:上帝掷色子吗？

到此，以上就是小编对于粒子医学科普的问题就介绍到这了，希望介绍关于粒子医学科普的5点解答对大家有用。