趣學單詞|物理學中的微觀粒子,你知道多少?

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英文釋義 | Online Etymology

其大無外,其小無內

——《呂氏春秋下賢》

在物理世界中,任何物質在微觀視角下都是由最基本的粒子組成的。

在物理學中,為了方便研究,人們還創造了一些類似粒子的概念。

讓我們一起了解一下這些微觀粒子吧!

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01 原子 atom

組成所有物質的基本粒子叫“原子”,英文是atom。

atom: the building block of the universe, from Latin atomus (especially in Lucretius) “indivisible particle,” from Greek atomos “uncut, unhewn; indivisible,” from a- “not” (see a- (3)) + tomos “a cutting,” from temnein “to cut” (from PIE root *tem- “to cut”)。

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atom 由字首 a- 和詞根 tem-構成。a-表示否定,tem-表示“切割”,atom的本意是“不能再被切割的粒子”。

然而實際上,原子的內部還是有更小的粒子的,只是它們一般不會脫離原子獨立、穩定地存在。這些粒子也叫亞原子粒子,subatomic particles。

02 電子 electron

我們比較熟悉的一種基本粒子是電子,它是最早被人們認識的微觀粒子,electron。

electron:coined 1891 by Irish physicist George J。 Stoney (1826-1911) from electric + -on, as in ion (q。v。)。

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電子這個單詞是由愛爾蘭物理學家喬治 J 斯通尼發明的,詞根取自單詞 電的electric,字尾取自拉丁文 ion,意思是“go, to go”,因為發現電子的時候人們發現電子十分活躍。

03 質子 proton

電子攜帶一個單位的負電荷,與之相對,在原子中攜帶一個單位正電荷的微觀粒子是質子,proton。

proton:coined by English physicist Ernest Rutherford (1871-1937) from noun use of Greek proton, neuter of protos “first” (see proto-), on analogy of electron; supposedly because hydrogen was hypothesized as a constituent of all the elements。

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04 中子 neutron

原子核中還有一些具有質量,但是不攜帶電荷的微觀粒子,叫“中子”,neutron。

neutron:“electrically neuter particle of the atom,” 1921, coined by U。S。 chemist William D。 Harkins (1873-1951) from neutral (adj。) + -on。

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05 光子 photon

一般來說,原子構成的物質都是看得見摸得著的。然而,有些粒子是我們看得見摸不著的,比如說光子,photon。

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光電效應示意圖

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光電效應的提出者-愛因斯坦

他也是光子的提出者

photon “unit of electromagnetic radiation,” 1926 in modern sense, from photo- “light” + -on “unit。”

photon的字尾也是-on,其字首photo-意思是“光”。

光子是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是電磁輻射的載體。而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。與大多數基本粒子相比,光子的靜止質量為零。來自百度百科

光子雖然靜止質量為零,但是人家好歹具有波粒二象性,也算是物理世界中真實存在的粒子。

而在物理學中存在這樣的一些“子”,它們只是概念,沒有實物。

06 聲子 phonon

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聲子, phonon,詞根為 phone-,from Greek phōnē “sound, voice” , 字尾依舊是-on。

phonon, a quantum of energy or a quasiparticle associated with a compressional wave such as sound or a vibration of a crystal lattice。新牛津英漢雙解大詞典

聲子用來描述晶格的簡諧振動,是固體理論中很重要的一個概念。聲子並不是一個真正的粒子,聲子可以產生和消滅,有相互作用的聲子數不守恆,聲子動量的守恆律也不同於一般的粒子,並且聲子不能脫離固體存在。來自百度百科

07 引力子 graviton

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另一個著名的人造微觀“粒子”就是引力子, graviton。由詞根gravity, from Latin gravitas “heaviness, weight,” from gravis “heavy”, 和字尾 -on組成。

a hypothetical particle with zero charge and rest mass that is held to be the quantum of the gravititional field。韋氏大學英語詞典

既然談到了光子、聲子和引力子,那麼還有個大名鼎鼎的量子就不得不提了。

08 量子 quantum

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學霸哥哥是不是好帥的撒~

量子,quantum,這個概念出生即不俗,宛如那石頭裡蹦出來的孫猴子,大鬧天宮一般把當時的物理學界攪了個天翻地覆。它的提出者普朗克惶惶不得終日,最終上吊自殺。它的堅實擁躉愛因斯坦對它的情感也很複雜。

我們就來看一看它到底是個什麼東西吧!

quantum

1610s, “one‘s share or portion,” from Latin quantum (plural quanta) “as much as, so much as; how much? how far? how great an extent?” neuter singular of correlative pronominal adjective quantus “as much” (see quantity)。

quantum這個單詞取自拉丁文,意思是“多少(疑問口氣)”。同根單詞有quantity,意思是“數量”。

一個物理量如果存在最小的不可分割的基本單位,則這個物理量是量子化的,並把最小單位稱為量子。在物理學中常用到量子的概念,指一個不可分割的基本個體。其基本概念為所有的有形性質是“可量子化的”。“量子化”指其物理量的數值是離散的,而不是連續地任意取值。絕大多數物理學家將量子力學視為了解和描述自然的基本。來自百度百科

09 物理微觀粒子小結

今天我們一起認識了亞原子粒子和常見的量子概念,你記住它們了嗎?

原子 atom => a, not + tom, cut

=> 不可再分的粒子

電子 electron => electric + ion, to go

=>會跑的電,電子

質子 proton => proto, first + -on

=>最本質的粒子

中子 neutron => neutral + -on

=>不帶電的中性粒子

光子 photon =>photo, light + -on

=>光最基本的粒子

聲子 phonon =>phone, voice + -on

=>固體物理學中的概念,不是實體粒子

引力子 graviton =>gravity + -on

=>想象的引力的基本粒子

量子 quantum => quantity

=>不可再分的基本單位

處處留心皆學問。那些背(nve)了(ni)千百遍的單詞其實隱藏著許多你不知道的資訊。

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今天的趣學單詞就到這裡。

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