看似簡單的問題往往最難回答。 「東西」是什麼? 「事情」為什麼會發生? 又為什麼會「這麼」發生? 讓我們一步步嘗試看這個問題吧。 你是什麼做的? 你是物質做的, 物質是分子做的, 分子是原子做的, 原子是「基本粒子」做的。 如果說「基本粒子」是最小的存在, 它們又是什麼做的呢? 要回答這個簡單的問題,就要簡單來看。 把整個宇宙清空, 趕走所有物質、反物質、輻射、粒子,等等。 看看「什麼都沒有」是什麼吧。 「什麼都沒有」是什麼? 是所謂的「真空」嗎? 原子、物質什麼的都沒有! 真的是空的嗎? 不過,「什麼都沒有」是萬物存在的基礎。 在某種意義上,「什麼都沒有」就像是一片浩瀚平靜的海洋: 雖然在「什麼都沒有」的時候,水是靜止的, 但一點波動就能引發壯觀的波浪。 我們的宇宙就像這樣。 「水面」到處都是, 被物理學家們稱為「場」。 「場」可能令人感覺稀奇古怪, 但想想輻射。 當所謂的「電磁場」被激發,就會產生一個小小的「波動」, 就是我們所說的「光子」。 這種粒子帶有輻射,讓我們看到「光」。 不僅光,宇宙中的所有粒子都是這樣的。 每一種粒子都有自己的「場」,按自己的規則運作。 比如說,除了「電磁場」以外,宇宙中還充滿著「電子場」, 其中的「波瀾」就是電子。 宇宙中總共有十七種不同的粒子,主要分為三類: 輕子,夸克和波色子。 輕子包含電子及其近親:μ介子和τ介子, 各有一種相關的中微子。 然後就是夸克。 夸克組成原子核, 它們成對或組地綁在一起, 形成中子和質子,也就是原子核。 一起來說,輕子和夸克就是「物質」的粒子, 它們組成你看得見的萬物, 呼吸的空氣,溫暖的太陽, 和令人分心的電腦。 不過「東西」不僅僅是「存在」;它們也會「做事」。 從某種哲學意義上來說,「東西」的「性質」與「東西」的「存在」一樣重要。 這就需要提到波色子了。 夸克和輕子都由「物質場」組成, 但波色子由「力場」組成。 「力」就是我們所說的「宇宙法則」。 迄今為止,人們已經發現了四種「基本作用力」: 電磁力,萬有引力以及強、弱核力。 這些力就是「宇宙」遊戲的規則紙, 告訴各種粒子「做」什麼事、怎麼去「做」。 就像象只能打斜行走, 無質量粒子以光速前進; 正如馬可以跳躍棋格, 萬有引力吸引不同物體。 這些基本作用力就是粒子「互動」的規則, 指引著大量粒子凝結成我們看到的大千世界。 萬有引力說的不是「地球繞著太陽轉」或者「蘋果從樹上掉下來」, 而是「物質都互相吸引」,從而產生行星和恆星。 電磁力造就的也不僅是「磁鐵相斥或相吸」或「電流讓燈泡亮」, 而是各種原子鍵,讓原子形成分子。 一起來說,粒子和力就像是「存在」的「小小建築師」玩具。 波色子就像是信使,在物質粒子之間遊走,或者說,連結它們。 它們告訴物質粒子如何移動。 每一個粒子都用不同的力來與其他粒子「互動」。 比如說,夸克就會使用強核力和電磁力; 但電子就只會使用電磁力。 夸克利用強核力的波色子來吸引和綁定其他夸克, 形成質子,質子又與電子交換光子(電磁力波色子)來互相綁定。 結果,夸克被鎖在原子核中, 電子就在核外靠電磁力組成原子。 即使宇宙有很多複雜的現象,比如生命,超新星和電腦, 雖然令人眼花撩亂, 但你只要儘管放大,就會發現它們不過是十七種源自場的粒子, 進行著一場只有四條規則的遊戲。 總的來說,以我們知識的限度,「東西」就是這樣。 這套理論就是物理學家們所說的「標準模型」。 你不過是宇宙之洋的小小波瀾, 由能量激發,以創造宇宙規則的力為嚮導。 不過為什麼?力又是什麼東西? 探索這些之前,我們還需要釐清多幾個「簡單的問題」。 我們用這部影片的圖像又製作了幾張壁紙:去 patreon.com 領取吧; 在那裡你們也可以幫助我們製作更多影片。 真的很感謝大家的幫助。 在你決定之前,多看幾部我們的影片吧。