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在浩瀚的宇宙中,有一顆行將就木的恒星。在發出黯淡紅光的虛胖外殼之下,它猶如洋蔥般被層層包裹,而最深處核心中的燃料早已消耗殆盡,再也釋放不出任何能量。當外殼失去支撐后,會被恒星引力拉向核心,坍縮開始了。
最壯麗的景象
也許,這樣的情節在寰宇中隨時隨地都在發生著。不過,今天我們要說的故事卻比較特別。
坍縮開始后,由鐵組成的高密度內核不堪重負,電子被壓進了原子核中。在弱相互作用力的影響下,電子與質子結合變成中子,隨即釋放出中微子。內核也因此被壓縮成一顆由中子構成的中子星,而多余的能量則被轉化為高能粒子,形成一道道向外噴發的激波,沖擊著向內坍縮的外層。兩者的撞擊,迸發出了足以摧毀整個恒星的力量,而外層則被吹散到了星際空間,散發出媲美千億個太陽的光芒。
在這個過程中,由核反應產生的中子、質子和α粒子,克服了電磁斥力,射進了形形色色的原子核中,在強相互作用力下,融合為更大更重的原子核,并為生命的誕生提供了基礎的“材料”。
這就是超新星爆發——宇宙中最壯麗的景象。不過,這場演出的演員只有4個:引力、電磁力、強相互作用力和弱相互作用力。
第四種力
其實,這世上所有的現象,也都是由這四種力合力出演的。
蘋果落地、瀑布激揚、漣漪波動……我們在生活中最常察覺到的就是引力,但引力又是其中最難以捉摸的。引力之外的三種力,物理學家通過數百年的研究、完善,都已經發展出近乎完美的理論,并揭示出了它們量子化的本質。