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Why… Anything? With Harry Cliff

2025/1/21
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AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
H
Harry Cliff
N
Neil deGrasse Tyson
以主持《宇宙:时空之旅》和《星谈》等科学节目而闻名的美国天体物理学家和科学传播者。
Topics
Harry Cliff: 我在欧洲核子研究组织工作,分析大型强子对撞机的数据,寻找当前理论可能失效的地方。我们研究的b夸克,更喜欢被称为“beauty”物理学家而不是“bottom”物理学家。我的第一本书《如何从零开始做苹果派:寻找宇宙的食谱》的标题灵感来自于卡尔·萨根在《宇宙》中关于宇宙起源的论述。我的新书《太空奇观:挑战我们对宇宙理解的神秘异常现象》探讨了宇宙中一些神秘的异常现象。目前我们已知17种基本粒子,包括6种夸克、3种轻子(电子及其类似粒子)、3种中微子以及4种传递力的玻色子,以及希格斯玻色子。我们目前对基本粒子的理解是不完整的,因为我们不知道为什么这些粒子会以三代的形式出现。暗物质的存在表明,我们目前对基本粒子的认知是不完整的。我们对暗能量的本质一无所知,真空能量理论无法解释其巨大的能量密度。如果将反物质粒子也计算在内,已知基本粒子的数量会大幅增加。除了电子和质子外,大多数粒子都会衰变,且衰变速度与粒子的质量有关。粒子物理学建立在数学对称性的基础上,这些对称性可能会被破坏,从而产生强大的数学描述。通过研究B介子的衰变过程,我们可以测量CP对称性破坏的程度,从而帮助我们理解宇宙中物质与反物质的不对称性。电弱对称性破缺可能导致了宇宙早期物质与反物质的不对称性,大型强子对撞机可以模拟这一过程。量子场论是粒子物理学的标准模型的基础,而量子引力理论(如弦理论和圈量子引力)目前对粒子物理学实验没有直接影响。同一种基本粒子是完全相同的,因为它们都是同一个量子场的激发态。在大型强子对撞机中,粒子的寿命会因为相对论效应而延长。相对论是粒子对撞机实验的基础,因为对撞机利用能量和质量之间的关系来产生新的粒子。宇宙射线与大气层中的粒子碰撞的能量远高于大型强子对撞机,如果大型强子对撞机能够产生黑洞,那么宇宙中早就应该存在黑洞了。快子是假设中的超光速粒子,但它们的存在可能违反因果律。暗物质粒子遍布整个宇宙,包括地球和我们的生活空间。反物质可以通过其与物质的相互作用(例如反电子在磁场中的偏转)来识别。 Neil deGrasse Tyson: 宇宙早期物质和反物质数量不对称,导致反物质湮灭殆尽,留下少量物质构成了我们今天所见的宇宙。物质-反物质不对称性可能发生在宇宙大爆炸之后很短的时间内,大型强子对撞机可以探测到这种不对称性。 Chuck Nice: (无核心论点,主要为引导和补充)

Deep Dive

Chapters
This chapter explores the world of quarks, the fundamental particles that make up matter. It delves into the different types of quarks, their names, and their role in the universe's composition. The discussion includes the six types of quarks and the book "How to Make an Apple Pie from Scratch" which uses the analogy of making an apple pie to explain the universe's formation.
  • There are six types of quarks: up, down, strange, charm, top, and bottom.
  • The names "truth" and "beauty" were considered for two of the quarks but were ultimately named "top" and "bottom".
  • The book "How to Make an Apple Pie from Scratch" uses the analogy of making an apple pie to explain the universe's formation.

Shownotes Transcript

Why was there more matter than antimatter left over? Neil deGrasse Tyson and comedian Chuck Nice explore the quantum origins of the universe, charge parity violation, dark matter, and the many quarks that make up our world with CERN particle physicist Harry Cliff. 

NOTE: StarTalk+ Patrons can listen to this entire episode commercial-free here: https://startalkmedia.com/show/why-anything-with-harry-cliff/)

Thanks to our Patrons Diedre Austin, Robert R Able, Peter Onnasch, Valarie McCullar, tremayne johnston, Kurt Kwok, Gianfranco Iannotta, April007, Dale Frewaldt, Sergio Castañeda, Desiray Belcher, Steelfinger7 Steelfinger7, Arnav Madan, Jana, Stephan, Craig Cordwell, Emmanuel Nolasco, Micheal Dunthorn, Forgotten Glory, Thornman, Simba vortex, Justus Patrick, Joey Sandall, Ainsley Bhattan, Dan Teston, Nick Smith, Matt Curtis, Todd King, Reka, and Micheal Smith for supporting us this week.

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