對於宇宙之生成,目前以霹靂大爆炸模型最有名。但宇宙生成之前是什麼情形呢?形成今日宇宙的物質是由何而來的呢?還有黑洞理論所謂的反物質…。如果一定要去追究原因,那可就沒完沒了!而且說不定有些問題,其實並不是那麼的重要。
古今中外,對物質之組成都下過一番研究,並提出一套說法。而當時最常見的分類是分成─風、火、水與土四個元素。其實這是物質的四種狀態─固態(土)、液態(水)、氣態(風)與等離子態(火)。不久發現到,物質其實是由可編列成元素週期表的元素,如:氫、氧、碳、鈉與鐵等多種不同元素組成的。而元素是由不可分割的原子組成。
為解釋靜電現象,引入了正負電荷之觀念。有學者猜想,或許原子是由帶正負電量相同的物質組成,原子並非不可分割的,電子論誕生。不久J. J. Thomson由陰極射線確認電子之存在。所以可猜想原子的組成模型,Rutherford由金箔實驗,提出Rutherford的原子模型。 Millikan由油滴實驗,測出電子帶電量e,並發現到電荷的帶電量是量化的。
Rutherford的原子模型─原子的正電荷量與質量集中在中心一非常小的區域,稱為原子核,電子繞著原子核轉動。但由當時的古典電磁理論發現,此模型原子的生命將很短暫,電子很快會打在原子核上,明顯與現實不同。而此在量子力學建立後,才給了一個目前認為最合適的說明。
原以為原子核是無法分割的,但後來發現是由帶正電的質子與不帶電的中子組成,並發展核力理論,預測並發現介子的存在。開啟了基本粒子之研究,發現到質子與中子等是由帶分數電荷稱為垮克的一系列粒子組成的。由狹義相對論的質能守恆與動量守恆等,發現核分裂與核融合的現象。並預測了微中子、反微中子、反電子(正子)、反質子與反中子的存在,所以我們的世界還有反物質存在。而對基本粒子之研究,還有所謂的Higgs粒子,只是這一新的粒子目前還沒有真正的找到。
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