标准模型

① 标准模型的内容

3.1 标准模型包含费米子及玻色子
3.1.1 费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不相容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态）的粒子
3.1.2 玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不相容原理。
3.1.3 简单来说，费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。
3.2 电弱统一理论与量子色动力学
3.2.1 这些理论都是规范场论，即它们把费米子跟玻色子（即力的中介者）配对起来，以描述费米子之间的力。
3.2.2 由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为规范玻色子。
标准模型所包含的玻色子有：
胶子 ：强相互作用的媒介粒子，自旋为1，有8种
光子 ：电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，只有1种
W 及 Z 玻色子 ：弱相互作用的媒介粒子，自旋为1，有3种
希格斯粒子
引导规范组的自发对称性破缺，亦是惯性质量的源头。
在众玻色子中，只有希格斯玻色子不是规范玻色子。而负责传递引力相互作用的玻色子——引力子则未能被包括入标准模型之中。
规范玻色子的规范变换是可以准确地利用一个称为“规范群”的酉群去描述。强相互作用的规范群是SU⑶，而电弱作用的规范群是SU⑵×U⑴。所以标准模型亦被称为SU⑶×SU⑵×U⑴。

② 标准模型理论中的19种参数是那些

标准模型中含有19个自由参数，只能由实验来确定。包括三个规范耦合常数，再加上9个费米粒子质量和4个CKM矩阵混合相角，另外三个是，λ(希格斯场VEV(真空期望值)和希格斯自耦合强度)(或等价于)和QCD参数。

③ 标准模型理论的内容

标准模型包含费米子及玻色子——费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不兼容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态）的粒子；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不兼容 原理。简单来说，费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。
电弱统一理论与量子色动力学在标准模型中合并为一。这些理论都是规范场论，即它们把费米子跟玻色子（即力的中介者）配对起来，以描述费米子之间的力。由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为规范玻色子。当今，在众多的观测结果，对暗物质的候选对象是冷的暗物质，是参与弱相互作用的重粒子（WIMP)这种粒子的特点是虽然没有电磁相互作用和强相互作用，单是参与弱相互作用，暗物质形质等同中微子是磁极子的物质费米子范围，标准模型所包含的玻色子有：
胶子- 强相互作用的媒介粒子，自旋为1，有8种
光子- 电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，只有1种
W 及 Z 玻色子 - 弱相互作用的媒介粒子，自旋为1，有3种
希格斯粒子- 引导规范组的自发对称性破缺，亦是惯性质量的源头。
实际上规范玻色子的规范变换是可以准确地利用一个称为“规范群”的酉群去描述。强相互作用的规范群是SU(3)，而电弱作用的规范群是SU(2)×U(1)。所以标准模型亦被称为SU(3)×SU(2)×U(1)。
在众玻色子中，只有希格斯玻色子不是规范玻色子。而负责传递引力相互作用的玻色子——引力子则未能被包括入标准模型之中。
标准模型包含了十二种“味道”(Flavor) 的费米子。组成大部份物质三种粒子：质子、中子及电子，当中只有电子是这套理论的基本粒子。质子和中子只是由更基本的夸克，受强作用力吸引而组成。 费米子可以分为三个“世代”。第一代包括电子、上及下夸克及电子中微子。所有普通物质都是由这一代的粒子所组成；第二及第三代粒子只能在高能量实验中制造出来，而且会在短时间内衰变成第一代粒子。把这些粒子排列成三代是因为每一代的四种粒子与另一代相对应的四种粒子的性质几乎一样，唯一的分别就是它们的质量。例如，电子跟μ子的自旋皆为半整数而电荷同样是-1，但μ子的质量大约是电子的二百倍。
τ电子与电子中微子，以及在第二、三代中相对应的粒子，被统称为轻子。它们与其他费米子不同处在于它们没有一种叫“色”的性质，所以它们的作用力（弱力、电磁力）会随距离增加变得越来越弱。相反，夸克间的强力会随距离增加而增强，所以夸克永远只会在色荷为零的组合中出现，这些不同的组合被统称为“强子”。
强子有两种：由三颗夸克组成的费米子，即重子（如质子及中子）；以及由夸克－反夸克对所组成的玻色子，即介子（如π介子）。
标准模型中62种基本粒子：（严格说未包括引力子共61种）
规范粒子13种：
传递强相互作用的媒介——胶子8种
传递弱相互作用的媒介——中间玻色子W+W-Z0
传递电磁作用的媒介——光子
传递万有引力的假想粒子——引力子
特殊粒子1种：
为了实现电弱相互作用在低于250Gev的能量范围内分解为电磁相互作用和弱相互作用的特殊粒子——希格斯 粒子。
夸克36种：
六味：上夸克，下夸克；粲夸克，奇异夸克；底夸克，顶夸克
三色：红 绿 蓝
夸克有六味，每味三色，再加上各自对应的反粒子，总共36种不同状态的夸克。
轻子12种：
电子e μ子 τ子 以及各自的中微子共六种，它们的反粒子六种
合计：13+1+36+12=62种 在W玻色子、Z玻色子、胶子、顶夸克及魅夸克未被发现前，标准模型已经预测到它们的存在，而且对它们性质的估计非常精确。
CERN的大型电子－正子对撞机测试并确定标准模型有关Z玻色子衰变的预测。

④ 标准模型方程式为何时至今日，仍然不怎么完善呢

科学技术水平的限制以及人类认知的障碍。

理论物理的美体现在方程方面。描述某事或者某物以及行为，可以写下认为它们遵守的方程来描述。

除了长相外，通过几个信息能计算球的路径，通过参数可以确保粒子跟我们看到的一致。其中包括好几部分：

描述胶子，传递的玻色子。共有八种，具有“色荷”，可以相互作用。

一半的左右来解释玻色子的作用的，特别是玻色子W和Z玻色子。帮助粒子“交流”，称之为力。三种中有四种分别跟粒子发生作用。电子排斥时，交换光子，称为电磁力。光子没有质量，传播距离很长。除电磁力，还有其它玻色子，无质量的胶子，重W玻色子和Z玻色子。希格斯玻色子存在不同。

⑤ 什么是标准大气模型

关于大气分布模型张捍卫李彬华杨磊铁琼仙冒蔚中国科学院国家天文台云南天文台云南昆明’昆明理工大学云南昆明’摘要简述了大气垂直分布情况和高空探测方法分析了目前只能采用球对称大气分布模型的原因论证了随观测站、随方位而异的天文大气折射实测模型和折射延迟改正模型已经包含了观测站上空大气实际分布的非球对称特性不必再去寻找或建立随地势而异和随季节而变的大气分布模型避免了大气分布模型选择不当的影响从一个方面为提高天文大气折射改正精度和电磁波大气折射延迟改正精度提供了保证。
关键词大气分布模型非球对称大气折射折射延迟中图分类号’文献标识码-文章编号’’.地球大气的垂直分布地球大气是包围地球的空气总称不仅随着地球的自转而转动相对于地壳也有垂直的和水平的复杂运动。大气的总质量为/0约占地球总质量的百万分之一地球的总质量为’/0地表附近密度最大在标准大气状况下即在地理纬度为.1、海拔高度为零、气温为2、气压等于34的条件下空气的比重为每升0。海平面的平均气压约34。大气的密度和气压都随高度的增加按指数律下降其总质量的5集中在从地面到’63的高度之内5在.63高度以下在63高度以上大气极其稀薄逐渐向行星际空间过渡。不同高度的温度变化却难以用某种形式的单一函数来表示。
人们为了有一个直观的感觉常采用两种方法对整个大气层进行分层研究一是按热力性质分层即根据整个大气层中温度随高度分布的特性把大气层从地面向上分成对流层、平流层、中层、热层和外逸层二是按电磁特性分层把整个大气层分成中性层、电离层和磁层。
对流层是整个大气圈的最下部一层其底面与地面相接在赤道地区由于接收到的太阳辐射量大热对流强烈对流层较厚约’763而在极地只有763左右中纬度地区则因大气条件而异在高压区内为63低压区内则可能低于63而且夏季厚冬季薄。对天文观测有影响的大气因素也多在这一层因为从中纬度区的平均89:9天文研究与技术国家天文台台刊-ABCCDEF-GBHH-BFIJAHFICGCKL第卷第.期年月收稿日期修订日期作者简介张捍卫男教授研究方向天文地球动力学万方数据高度到赤道区的高度以下的大气层占大气总量的’’。太阳的辐射直接对地面加热再通过传导、辐射、对流和湍流等方式传递给底层空气致使对流层内的温度随高度的增加而递减平均每升高降低约’-。
人们根据对流层内温度、湿度、气流运动和天气现象的不同又把它分为下、中、上三层。下层是地面天文观测工作最关心的一层几乎所有的地面天文观测都在这一层大气中进行即使高山天文台也是如此一切用于对观测值作修正的气象参数记录也都在这一层中进行。这一层也称为摩擦层层内的空气运动明显地受地面摩擦力的影响其厚度也主要决定于地面的粗糙程度地面越粗糙大气的不稳定性越强风和湍流特征越复杂其顶面则越高。这一层厚度的变化范围一般在三四百米到一两千米之间。
所谓的大气非球对称分布也就体现在这一层里因为从地面向上以内的空气层占整个大气层的’.而所谓非球对称的影响即不同方向之间的差异仅达千分之几。中间层从下层顶开始到高度左右受地面摩擦影响很小其空气的运动能代表整个对流层的一般趋势大气中的云、雨、雷、电等天气现象都起源于这一层。上层从左右高度向上伸展到对流层顶部层中水汽含量很少人们常把含水汽的湿空气高度取为。这一层的气温经常保持在/-以下。平流层的气流运动相当平稳以其水平运动为主而得名是从对流层顶至约/高度的大气层。在这一层内气温基本上不受地面影响随着高度的增加气温起初不变或变化很小直至/高度以上气温才逐步升高但也不是均匀的到平流层顶温度达到0//1。这种特征主要是由大气中臭氧对紫外辐射的吸收形成的。平流层内空气的对流效应十分微弱从而对天文观测中所关心大气宁静度和反常折射的影响都很小。
中层是从平流层顶到约/高度的大气层其主要特点是气温随着高度的增加而迅速下降因为这里的臭氧很稀少而氮、氧等气体所能吸收的波长更短的太阳辐射已大部分被更上一层的大气吸收以致出现这样的温度结构。层顶处年平均温度约/1高纬度地区在夏季也可能低于在/1是地球大气圈中温度最低层所在的层面。由于这里下层的气温比上层高空气有垂直对流运动故中层亦称为高空对流层或上对流层不过因这一层的空气总量尚不到整个大气层的2对流再强烈对天文观测的影响也很小。热层因为直接吸收太阳的辐射而获得能量是地球大气各层中顶部温度最高的一层。厚度为从中层顶部向上直到温度不再随高度增加而升高、并被称为热层顶的高度这一高度是不固定的最高的温度也有变化在太阳宁静期其高度约为/夜里的温度约//1而在太阳活动期高度约达//白天的温度可达///1。由于这里的大气密度太小氧分子和部分氮分子在太阳紫外线和宇宙线作用下被分解为原子并处于高度电离状态所以热层也称电离层。热层之上称为外逸层这里的空气非常稀薄就//高度而言空气的密度仅达海平面空气密度的亿万分之一以致空气分子很少相互碰撞。这一层中的空气分子基本上按抛物线轨迹运动速度较大的、能克服地球引力的分子则逸入行星际空间故称为外逸层。这两层的大气对光学天文观测几乎没有影响但对电磁波延迟的影响却比较大。0.期张捍卫等关于大气分布模型万方数据按照电磁特性划分的中性层是从地表到左右高度的大气层即上述的对流层、平流层和中层或仅前两者主要由中性气体组成电磁波的中性大气折射延迟就发生在这一层。
电离层是从亦说到’高度的大气层大气中的分子和原子在太阳的紫外辐射、射线和高能粒子的作用下发生电离产生自由电子和正负离子形成在宏观上仍然是中性的等离子体区域。习惯按电子和离子密度的大小把电离层自下而上分为层高度在约’之间的为层电离度较低白天的电子密度在每立方厘米以下夜间由于电子大量消失使该层几乎不存在高度在’之间的为-层这一层的高度比较稳定电子密度介于每立方厘米’之间也是白天较高夜间较低高度在约’.之间的为层电子密度在每立方厘米’之间据探测这一层仅白天存在夜间消失第层为更上面的.层电子密度的峰值在高度达到每立方厘米且随着高度的增加而逐渐降低在高度约降低近一个数量级。这层的高度、厚度和电子密度都随着一天中的不同时刻、一年中的不同季节和太阳活动情况的不同而变化。
磁层是电离层顶以上的大气层空气非常稀薄从约’高度一直向空间延伸到磁层边缘就是太阳风的动能密度与地磁场的能密度相平衡的曲面亦称为磁层顶人们常把它作为地球大气的边界。
人们为了能直观地理解大气随高度的分布建立了所谓标准大气模型。它是指沿垂直方向温度、气压和密度按一种假定的规律分布的大气模式。虽然不是很准确却能粗略地反映中纬度地区多年的大气年平均状况是得到一国政府或国际组织承认的一种法定模式不能经常变动。它可以作为压力测高表校准、航空器性能计算、飞机和火箭设计、弹道查算表制作等的依据。

⑥ 放射性标准模型

标准模型实际上是各种放射性物质含量和参数已知的人造辐射体，参照国际原子能机构(IAEA)推荐的标准模型参数，我国建立的一套用于标定地面辐射仪、地面γ能谱仪、γ能谱测井仪和航空γ能谱仪的饱和标准模型。该密封标准模型共有五种：

1)平衡铀模型，由达到放射性平衡的纯铀矿石制成，不含钍

。

2)钍模型，由纯钍矿石制成，不含铀

。

3)铀和钍混合模型，由铀和钍矿石混合加工制成。

4)钾模型，由钾盐混合物制成。

5)“零值”模型，由石英砂制成。

各类标准模型的具体参数列于附录一。

⑦ 标准模型的介绍

在粒子物理学里，标准模型（英语：Standard Model, SM）是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它隶属量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有理论，主要是因为它并没有描述到引力。

⑧ 标准模型"当中最大的问题是什么

标准宇宙学模型中的几个致命问题(转自小木虫)

一． 宇宙学原理的提出
如果你用‘宇宙学原理’这个关键词在互联网上进行搜索，会得到许多各种各样的不同答案。它们大部分并不是爱因斯坦在进行宇宙学研究时引进的宇宙学原理的原版，而是后来其他人对宇宙学原理的理解。我这里所要讨论的宇宙学原理是爱因斯坦在用他的广义相对论引力方程进行宇宙学研究时所提出的宇宙学原理。
在爱因斯坦用他的广义相对论引力方程进行宇宙学研究时，天文学家对宇宙的认识还非常有限。当时天文学家还不知道在银河系之外还存在有大量和银河系类似的其它星系，因此爱因斯坦也以为由大量恒星和‘星云’组成的银河系就是整个宇宙，这个宇宙是静态的。爱因斯坦提出宇宙学原理这个假设，并不是根据现在我们所知道的宇宙结构实际情况简化后得出的理想化近似假设，主要还是数学上的原因。因为广义相对论的引力方程是一个二阶偏微分方程组，数学上无法直接对这个二阶偏微分方程组进行求解。引进宇宙学原理的主要目的和作用就是使广义相对论的引力方程可以得到极大的得到简化，得到所谓的宇宙学方程。这个宇宙学方程可以从数学上求解。
爱因斯坦在引进宇宙学原理后，虽然简化得到了宇宙学方程，但爱因斯坦仍然无法得到他所希望得到的宇宙应当是静态的数学解，于是爱因斯坦认为在他这样得到的宇宙学方程中还应当加上了一项‘宇宙学常数’，这样爱因斯坦才有可能从他的宇宙学方程中得到满足他的静态宇宙学模型的解。
后来弗里德曼从数学上证明，在爱因斯坦得到的宇宙学方程中不必加上宇宙学常数，方程仍然可以有解，但是弗里德曼得到的这个宇宙学方程的解，要求宇宙不是静止的。宇宙应当或者是在膨胀，或者是在收缩。在1929年天文学家哈勃发现哈勃定律后，学者们认为宇宙应当是在膨胀。因此在后来很长一段时间中，宇宙学常数被大多数学者，包括爱因斯坦自己，所抛弃。1998年以后由于所谓‘宇宙加速膨胀’的发现，学者们这才又想起要把宇宙学常数请回来。
从上面的讨论我们可以看到，标准宇宙学模型中宇宙学方程虽然是以广义相对论的引力方程为基础，但并不等于广义相对论。宇宙学原理这个假设在宇宙学方程的推导中起了非常重要的作用。广义相对论的引力方程的正确性并不能保证宇宙学原理假设是合理的。后来标准宇宙学模型虽然成了宇宙学研究中的主流理论，但宇宙学家心里也明白，宇宙学原理假设是否成立，仍然是标准宇宙学模型是否能够成立的前提基础，现有的天文观测并不能令人信服地证明宇宙学原理是合理的。现在已经实际观测到的结果表明，在各种尺度上宇宙中的物质分布并不是均匀各向同性。于是有些宇宙学家为了证明宇宙学原理的合理性者就提出，对‘宇宙中的物质分布是均匀各向同性’应当从‘宇宙学尺度’上去理解，即物质分布为均匀各向同性是在‘宇宙学尺度’上成立。
对‘宇宙物质分布的均匀各向同性是在宇宙学尺度上成立’这个说法，关键是对宇宙学尺度的理解。今天人们通常宇宙中把10Mpc 以上的结构称为宇宙的大尺度结构，目前可以精确地观测到的宇宙的范围大约是100Mpc。更大尺度上的观测结果还不是十分明确的。近20多年来，宇宙大尺度结构的观测研究取得了重大进展。它是用各星系的光谱线红移可以得出它们的‘退行’速度，再用‘哈勃定律’求出距离，这样我们可以画出星系分布的三维图。有趣的是，有迹象表明，星系在大尺度上的分布呈泡沫状。即在宇宙中有许多几乎看不到星系的空洞区域(Void)，大部分星系则聚集在这些空洞的壁上，呈纤维状或片状结构。它的二维示意图形如图1。有学者把这些纤维状或片状结构称为宇宙中的‘长城’（The great wall），下面图1是引自在互联网上查到的国家天文台邹振隆研究员2006年11月1日制作的PPT课件，题目为‘宇宙的大尺度结构’。图2画的是我们银河系所在的‘本星系群’（靠近中央的粉线所指小白斑点）周围的星系团在三维空间中的分布图，标尺是1Mpc，即百万“秒差距”（1秒差距=3.26光年）。此图的所有星系团组成“本超星系团”(local cluster)，其中心大致在室女星系，而本星系群离中心约1800万‘秒差距’。

图1宇宙大尺度结构的二维示意图

图2本超星系团的三维空间分布图
斑点猫 (站内联系TA)
彼时之观测乃此时观测此之近似
twxz (站内联系TA)
二． 宇宙学原理的证明1
宇宙学原理假设是否成立，是标准宇宙学模型是否能够成立的前提基础，现有的有关宇宙中物质分布的天文观测并不能令人信服地证明宇宙学原理是合理的。于是宇宙学家和理论物理学家想尽其它办法从其它方面来证明宇宙学原理是成立的。
从现在对宇宙物质分布的观测结果（见前面帖子的两张宇宙空间星系分布图），我们可以看到，直接用现在已有的天文观测结果很难证明宇宙学原理是正确的。于是有些学者就认为，宇宙微波背景辐射的分布是均匀各向同性，而宇宙微波背景辐射是宇宙早期大爆炸的遗迹，因此宇宙微波背景辐射的分布均匀各向同性说明，宇宙中物质至少在宇宙的早期是均匀各向同性分布。如果承认宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的遗迹，同时只考虑宇宙微波背景辐射的强度分布，则认为宇宙中物质至少在宇宙早期是均匀各向同性分布似乎还勉强说得过去。但如果我们深入研究宇宙微波背景辐射分布的温度谱，科学家们从WMAP小组发布的数据中发现，四极矩和八极矩的数值偏低，而且四极矩和八极矩的轴，几乎都指向室女座方向。这破坏了宇宙学原理中的各向同性假设。
虽然经过了五六年的艰苦研究，李惕培和刘浩等人发现，由他们自己编写的数据分析程序得到的温度谱和WMAP有所不同，其中最大的不同在于他们发现温度谱的四极矩几乎消失了，而八极矩也有显著的减弱。从这里我们可以看到，WMAP观测数据的处理和所得到结果之间的关系多么密切，对我们如何理解微波背景辐射的性质有多么重要的意义。数据处理时所采用的方法的某些微小变化，可能会产生‘差之毫厘，谬以千里’的错误结果，从而误导我们对微波背景辐射性质的理解。
美国阿拉巴马大学（UAH）以Lieu博士为首的科学家们（其中包括有我国清华大学物理系协议年薪特聘教授张双南教授）2006年9月1日在《Astrophysical Journal》上发表了他们对NASA的威尔金森微波各向异性探针（WMAP）探测到的31个星系团宇宙微波辐射数据进行深入分析的结果。分析的结果显示，大约只有四分之一被预言应当存在S-Z效应的星系团区域确实存在S-Z效应，而其它大约四分之三被预言应当存在S-Z效应的星系团区域却不存在SZ效应，这和在整个天际随机观测到SZ效应的几率大致相当。Lieu博士他们认为，这个结果表明，我们所观测到的微波背景辐射可能不是来自这些星系团的后方。因此，对‘微波背景辐射是宇宙大爆炸遗留的余烬’的理论提出质疑，认为微波背景辐射不能作为宇宙大爆炸理论的依据。
从这里我们可以看出，用宇宙微波背景辐射来证明宇宙学原理假设是合理的这个做法很难令人信服。更何况爱因斯坦在引进宇宙学原理时并不知道，也没有预见宇宙微波背景辐射的存在。用宇宙微波背景辐射来证明宇宙学原理假设是合理的这个做法只是后人为了证明标准宇宙学模型而作的努力。
twxz (站内联系TA)
三． 宇宙学原理的证明2
有些学者认为，宇宙学原理是哥白尼原理在宇宙学尺度上的推广和发展。哥白尼经过长期的天文观测和研究，创立了当时更为科学的宇宙结构体系——日心说，以此否定了在西方统治达一千多年的地心说。哥白尼日心说的本质是：用日心坐标系代替地心坐标系；只有用日心坐标系，我们才能更好地描述所观测到的太阳系中行星的运动。
随着天文观测技术的发展，我们已经知道太阳是绕银河系中心转动。因此用银心坐标系代替日心坐标系，能更好地描述银河系中恒星的空间运动。但是如果用银心坐标系来描述太阳系中行星的运动，则是如同高射炮打蚊子，大材小用。在更大尺度的宇宙结构中，如由大量星系组成的星系团，存在有一个星系团结构中心。用星系团心坐标系，可以更好地描述星系团中成员星系的运动。现在学者们公认的发现暗物质的鼻祖茨维基(F.Zwicky)， 1933年从后发星系团中推断出暗物质存在进行的理论计算，就是用‘后发星系团心’坐标系进行计算。2003年WMAP卫星对微波背景辐射进行了更深入的观测研究。观测的结果发现，微波背景辐射温度谱中存在有偶极矩成分。WMAP卫星观测结果中这个偶极矩成分，被解释成是由观测者的空间运动导致的多普勒效应所形成的。计算结果是，地心绕太阳转动的速度大约是 30 km/s，太阳绕银心转动的速度是 220 km/s，银河系中心的空间运动的速度是547 km/s，运动的方向指向银经266度，银纬29度。因此利用对宇宙微波背景辐射的观测，可以建立起一个比银心坐标系更精确的坐标系。
这些事实我们可以看到，从地心说到日心说的转变只能说明人类对宇宙层次成团结构认识的范围在扩大。如果火星上有像人类这样智能生物，他们最初观测天文所用的坐标系应当是火星心坐标系，他们中哥白尼式的火星人也会发现日心坐标系。因此在太阳系中，哥白尼原理的含义应当是：地心坐标系和火星心坐标系是等价的。不存在哪一个坐标系更好。如果存在太阳系外的外星人，他们在进行观测天文时也会发现‘外星心’坐标系。在这个宇宙尺度上，哥白尼原理的含义应当是：‘外星心’坐标系应当和日心坐标系是等价的。在宇宙尺度上，天体的空间分布存在不同层次成团结构。在不同层次成团结构中，都存在有各自的成团结构的中心。因此在宇宙尺度上，哥白尼原理的含义应当是：在同一层次天体的成团结构中，不同成团结构中心是等价的。并不是‘宇宙中的物质分布是均匀各向同性’。
从逻辑上看，如果宇宙中的物质分布是均匀各向同性，我们可以由此得出宇宙没有中心这个哲学结论。但是从宇宙没有中心这个哲学概念出发，我们并不能得出宇宙中物质分布必须是均匀各向同性这个结论。从这些事实出发，哥白尼原理‘我们人类所在的地球并不是整个宇宙的中’它的主要意义是哲学问题而不是物理问题。我们并不能把哥白尼原理中‘我们人类所在的地球并不是整个宇宙的中’和宇宙学原理‘宇宙中的物质分布是均匀各向同性’联系起来。
因此现在一些学者在发现无法通过天文观测结果证明宇宙学原理中有关物质发布是均匀各向同性假设的合理性后，就把宇宙学原理说成是哥白尼原理的延伸和发展，完全是想利用哥白尼原理在反对地心说中的成功，为并没有实际根据的宇宙学原理这个假设披上在哲学上是合理的外衣。

四． 引进宇宙学原理导致的错误
1．非径向运动作用的丢失
引进宇宙学原理导致的最大错误是在引进宇宙学原理后，宇宙学方程中只有时间t和尺度R两个变量。因此在标准宇宙学模型所采用的共动坐标系中，宇宙学方程只能考虑星系相对于共动坐标系原点的径向运动，星系在其它方向运动产生的影响在宇宙学方程中无法表现出来。实际天文观测表明，几乎所有星系在共动坐标系中都存在有非径向运动。宇宙中星系的运动状态发生变化不但受到引力中心对该星系径向引力作用的影响（在宇宙学原理假设下，对该星系引力相互作用只能发生在径向），该星系在非径向的初始运动情况，也会对星系运动状态的变化产生影响。
假设两个星系原来相对静止，则它们在引力作用下将相互吸引而靠近。如果它们原来存在有和它们之间引力方向一致的相对远离的初始运动，则它们在引力作用下将继续相对远离运动，但运动速度变小。也就是说在这种情况下，天体系统只能塌缩或减速膨胀。如果它们原来存在有和它们之间引力方向不一致的相对运动，则它们将在引力作用下发生相互绕转运动。天体系统可以既不塌缩也不减速膨胀。由此可见，天体原来存在有和引力方向不一致的初始运动的情况，也会对星系运动状态的变化产生影响。但是在引进宇宙学原理后的宇宙学方程中无法描述这种宇宙的演化过程。非引力方向的初始运动状态对天体运动状态产生的作用完全丢失。因此宇宙学方程并不能完整地描述天体在引力作用下的运动变化。只能描述天体在没有非引力方向初始运动的情况下，在引力的作用下天体的减速膨胀和塌缩运动。1998年以前，标准宇宙学模型就是这样描述宇宙的演化过程。

2．Seeliger佯谬
主张标准宇宙学模型的学者们认为，牛顿力学不适合进行宇宙学研究还有一个理由就是用牛顿力学进行宇宙学研究时，会导致引力发散问题。这就是所谓Neumann-Zeeliger疑难问题。俞允强教授在‘热大爆炸宇宙学’一书中，也讨论了这个问题，并把它称为是Seeliger佯谬。
从俞允强教授在‘热大爆炸宇宙学’一书中对这个问题的讨论我们可以看到，引力发散问题的出现，完全是在计算宇宙空间任意一点的引力强度时，采用了宇宙学原理‘宇宙中物质分布是均匀和各向同性’这个不合理的假设所导致的结果。在实际宇宙中物质分布在各种尺度上都有‘成团结构’。在物质有‘成团结构’分布的宇宙空间中任何一点，由这些有物质所产生的引力场强度，都有可以通过计算得到确定值，不存在什么引力发散问题。
由此可见Neumann-Zeeliger疑难中的所谓引力发散问题，完全是宇宙学原理这个不合理的假设所导致的结果，和牛顿力学不适合进行宇宙学研究问题无关。

3．无法说明星系本动的存在
在标准宇宙学模型中认为，宇宙空间中不存在绝对惯性系，天体在宇宙空间中的运动要用共动坐标系来描述。根据宇宙学原理，宇宙没有中心，所有星系都是等权的，宇宙中任何一个星系都可以作为共动坐标系的原点，我们所处的银河系也不应当例外。因此位于银河系中的天文学家不可能观测到银河系在宇宙空间中存在运动。
但是现代对宇宙微波背景辐射的精确观测表明，由于观测的宇宙微波背景辐射存在偶极矩，我们可以测定银河系相对于宇宙微波背景辐射有一个相对运动。根据所有星系都是等权的原理，所有其它星系也应当存在这种情况。因此有人认为可以用宇宙微波背景辐射定义一个绝对惯性参考系。标准宇宙学模型的理论认为，用宇宙微波背景辐射定义的参考系是和宇宙一起膨胀的参考系，是共动坐标系。星系相对于宇宙微波背景辐射的运动是相对于共动坐标系的运动。相对于共动坐标系的运动被宇宙学家称为星系的‘本动’。
对于星系本动的成因，标准宇宙学模型理论似乎没有给出明确的解释。只有一部分学者把宇宙中大量存在的星系类比成理想气体的分子，把星系的本动看成是理想气体分子的无规则运动。如果我们对每个具体星系的初始速度和所处的成团结构中的物质分布在宇宙尺度上，通过观测加以确定，则它们的运动状态和演化完全通过天体力学的理论公式计算得到。因此把星系的本动类比成理想气体的分子的无规则运动并不合理。因此星系本动的存在只能说明宇宙学原理假设是错误的。

利用宇宙学原理推导出宇宙学方程没有必要
爱因斯坦的宇宙学方程是广义相对论的引力方程在引进宇宙学原理后简化得到的，如果宇宙学方程可以描述宇宙中天体的运动，广义相对论的引力方程应当可以更好地描述宇宙中天体的运动。广义相对论的引力方程是牛顿的引力运动方程在高速和强场的情况下的推广和发展，在低速和弱场的条件下，广义相对论的引力方程和牛顿的引力运动方程是一致的。由于在宇宙学尺度上，低速和弱场的条件总是可以得到满足。因此用牛顿的引力运动方程应当也可以描述宇宙中天体的运动。牛顿的引力运动方程对太阳系中行星的运动的精确描述就是一个很好的证明。‘暗物质’的存在也是可以根据牛顿的引力运动方程推导出来。
爱因斯坦之所以要引进宇宙学原理推导出宇宙学方程，完全是由于数学上难以直接对广义相对论的引力方程进行求解这个数学上的原因，并不是广义相对论引力方程无法描述天体运动。广义相对论的引力方程之所以能够得到简化，完全是由于引进了宇宙学原理这个不合理的假设。如果引进比宇宙学原理更合理的其它假设，同时又在数学上能够对广义相对论的引力方程求得合理的解，则这样得到的数学解同样能够描述宇宙中的天体运动。有些宇宙学家和理论物理学家认为，在宇宙学尺度上只有宇宙学方程才能描述宇宙中的天体运动，广义相对论引力方程的其它解和牛顿引力方程一样，无法描述宇宙中的天体运动，我认为是一种误解。
实际天文观测证明，宇宙中物质的分布并不是均匀分布的，而是有层次成团结构的。在这些不同层次成团结构中，物质分布基本上是球对称的，每一个成团结构中都存在一个引力中心。应当强调的是，在宇宙的各个层次成团结构中，在处理某一个层次的成团结构中的天体运动时，我们只需要考虑这个层次成团结构中天体所产生的球对称引力场。相邻的其它成团结构中的天体对我们所考虑的成团结构中的引力场基本上可以忽略不计。以太阳系

⑨ 简述什么是宇宙标准模型

标准宇宙模型是指以大爆炸宇宙模型为基础，以宇宙的起源、宇宙的大尺度时空结构、运动形态和物质演化为对象，以宇宙膨胀、宇宙微波背景辐射、宇宙中氢与氦的比例为主要证据，结合了宏观引力理论、相对论、量子力学的宇宙起源与演化理论。
它是一种对宇宙起源和演化的解释。是目前主流的宇宙模型。

⑩ 粒子物理标准模型 基本粒子一共有几个

粒子物理标准模型 基本粒子一共有62个

粒子物理学中，基本粒子（英语：elementary particle）是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下，已知的基本粒子可以分为费米子（包含夸克和轻子）以及玻色子（包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子）。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。

我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子，原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后，原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子，这是当时人类所能探测的最小粒子。随著实验和量子场论的进展，发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子，还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。

基本粒子(次原子粒子),分类如下:

图中＋－号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特（qubit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）

注：位元即比特