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质数(初中3年级)

数中有“质”

2012年7月,“发现疑似希格斯玻色子的粒子”的新闻一经发布,马上成为当时最热门的话题。希格斯玻色子?一般人恐怕连听都没听说过,为什么这一发现能轰动全世界呢?

那是因为在20世纪60年代,有科学家提出物质世界中存在17个基本粒子,而希格斯玻色子是一直未被发现的基本粒子。如果希格斯玻色子不存在,就表示得到广泛认可的“标准模型”构想是错误的,由此也会引发一系列的严重问题。也就是说,希格斯玻色子的发现如果得到证实,就是一个“跨世纪的大发现”,可以补全历经50年发展至今的基本粒子物理学中缺失的一环。

基本粒子构成的物质世界的“标准模型”

出处:作者参考高能加速器研究机构的研究结果,自行绘制

简而言之,基本粒子(elementary particle)是指不可分割的粒子,世界上的所有物质都由这17种基本粒子组成,他们是万物的基础。因此,这样的新闻不仅引起了科学家的广泛注意,也激起了许多人的求知欲(也许吧)。

从古至今,人类一直在追求万物的根源。比如,日本人认为万物的根源是“五元”,即风、火、土、金、水;而中国则借助“五行”的概念——金、木、水、火、土来解释森罗万象;同时,印度人认为风、火、地、水、空这五大元素是物质的“基础”;古希腊人则认为风、火、土、水这四大元素才是物质的“基础”。

人类追求万物根源的执着精神,与原子和分子的发现密切相关,正是这种精神引领着科学家们展开了对基本粒子的深入研究。

那么,在数的概念中,有像基本粒子这种“不可分割的‘基础元素’”吗?当然有!那就是“质数”。也就是说,质数就是数的基础。

质数的定义如下。

质数的定义

一个大于1的自然数,除了1和它本身外,不能被其他自然数整除。

具体是指以下的数字:

2、3、5、7、11、13、17、19、

23、29、31、37、41、43、47⋯