上帝粒子

宇宙是能量。
能量中潛藏著力，這力轉化之後便成了質量。這質量就是物質。有了物質才有今天可見的宇宙。

物質的開端是什麼？
是「粒子」（particle）。
最早的粒子叫做「上帝粒子」（God particle）。「上帝粒子」是由美國物理學家利昂·萊德曼（Leon Lederman）所創，這是一個比喻（metaphor），他用「上帝粒子」來說明「希格斯玻色子（Higgs boson）。

什麼是「玻色子」（boson）？
「玻色子」是「基本粒子」（elementary particle）。

什麼是「基本粒子」？
即構成物質的最基本單位或最基本物質。這是宇宙萬物所構成的最小單位。上帝就是宇宙。
「玻色子」這基本粒子，其自旋（Spin）為整數，其波函數（Wave function）為對稱，在「能階」（energy level）上，可以容納無限顆粒子。
「能階」又可稱為「能級」。這是原子、電子、分子⋯等存在的穩定狀態，是「內在」的能量值。它們不連續，且分立。這是微觀粒子，包括原子、電子、分子⋯等的狀態。

什麼是「自旋」（Spin）？
表面上的意思是「自轉」（rotation）。其實，「自旋」與「自轉」不同。「自轉」是行星自己在轉動，同時它也公轉，這是傳統物理學，跟經典力學有關。然而「自旋」是量子力學（quantum mechanics）中關於粒子的「量」，是一種「動量」，叫做「角動量」（Angular momentum）。

什麼是「角動量」？
這個是力學名詞，就是測量物體旋轉的量。「角動量」與「動量」彼此不同，但是概念近似。「角動量」講的是「轉動」，而「動量」是延著一直線運動。物體的「角動量」都不同，因為物體有不同的質量、形狀、轉速。「角動量」是物體沿著一軸線旋轉、轉動，自有其「轉動慣量」（Moment of Inertia）與「角速度」（angular velocity）。

「轉動慣量」是什麼？
「轉動慣量」是物體對其旋轉運動時慣性大小的量度。「轉動慣量」又稱為「慣性矩」（moment of inertia)，亦稱為「質量慣性矩(moment of inertia of mass或mass moment of inertia)，這是古典力學的名詞。
這是物體（object）或質點（particle）在旋轉效應時所必需有的物理量。質點（particle）就是物質（matter ）。
「物質」又可以說成為material、substance、stuff。
「質點」又稱為「質粒」、「粒質」、「粒子」。
當一個「質點」（particle)繞著某一軸線旋轉時，其質量慣性矩為「I 」。質量慣性矩 「I 」是該點之質量 「m 」與至該旋軸垂直距離 「r 」的平方乘積。

「角速度」是什麼？
「角速度」是當物體旋轉時，每單位時間所轉過的「角位移」（angular displacement）的大小和方向，一般來說都用希臘字母「ω」來表示。「角動量」，是「轉動慣量」與「角速度」兩者之間的乘積。
因此，「轉動慣量」與「角速度」之間的比值如下：
1.角動量跟「轉動慣量」與「角速度」成正比。
2.角動量若是固定，「轉動慣量」與「角速度」成反比。
3.「轉動慣量」若減少，「角速度」就會增加。
4.「轉動慣量」若增加，「角速度」就會減小。
5.「轉動慣量」等於「質量」與「扭轉半徑」（radius of gyration）平方的乘積。
物理學上有「角動量守衡」（conservation of angular momentum）現象，當物體無外在力距，角動量即不會變，這就是「角動量守衡」。「角動量」是原始動量。

「角動量」從哪裡來？
是物質本身所具備、帶來的。物質最小單元是粒子，它與生具有的「內稟性質」（intrinsic property）。

什麼是「內稟性質」？
即物質與結構所具有的內在本質屬性，屬於天性。
是物質本自具足，本有的屬性，比如質量、電量、自旋⋯等，極其神秘，人類未知的部分。
「內稟性質」又叫做「內含性質」（intensive property），即系統之中不變的東西與物理性質，不因系統大小或系統中物質多少而改變。因此，「內含性質」是尺度不變的物理量。內稟性質是物質性能，是自帶的、永恆的，是材料本質的、不變的。
這種不知從哪裡來的，是宇宙的天賦異稟，是不可思議的狀態。
上帝粒子就是不可思議者。

黃振輝/2025.5.17.