粒子物理标准模型基本粒子一共有几个

问题描述

精选答案

粒子物理学用来描述世界组成的理论叫

粒子物理的标准模型（the standard model of particle physics)

这个模型对目前所有已知的基本粒子做了分类和描述（质量，电荷和自旋等），而且还成功预言了一种当时未发现粒子的存在。

我们把目前认为不可分割的粒子定义为基本粒子 ，其他粒子都是由这些基本粒子组成的，也叫复合粒子。而基本粒子和复合粒子组成我们所观测到的宇宙。

基本粒子是我们认识的一切的构成基础，所以粒子物理可以作为任何学科的基础，除数学外不存在比粒子物理更基础的学科，你可以在不了解其他物理学的前提下从0开始学习。但是同时它也涉及到一切物理学。

粒子物理学从基本粒子出发，解释和预言一切的物理现象

。粒子物理发展前期，粒子物理学家通过其他物理学的理论推断基本粒子的种类和性质；到今天，特别是有了隧道扫描显微镜和大型强子对撞机之后，粒子物理得到很大的发展，已经能够预测（并发现）新的基本粒子，补充其他物理学存在的缺陷。

如果你继续问基本粒子能否再分割，哲学上我不做讨论。科学的说，第一：物理观测存在极限，阻止我们观测极小的尺度。因为我们目前的观测手段主要依赖于粒子的传递，对于宏观物体，这些传递的粒子对观测物体的影响忽略不计，但当尺度很小时：

我们的观测行为（发射并接收粒子，）会干扰观测的对象

观测的分辨率受限于传递的粒子的波长

粒子的能量反比于波长，当粒子的能量大于普朗克能量，该粒子会塌缩成黑洞（半径为普朗克长度）而无法被观测者观测。

第二：从我们目前了解的知识来看（当然主要原因是观测的限制），没有证据或迹象表明基本粒子可以被分割，这也是我们投资粒子对撞机的原因，高速碰撞粒子希望能发现它们的结构。目前我们认为它们不可分割且没有结构。物理学不对观测之外的事物做过多讨论。

粒子总表：

基本粒子（不可分割，没有结构）

费米子

夸克：u,c,t,d,s,b

轻子：e,μ,τ 和它们的中微子

玻色子：g,γ,Z,W,H

强子

重子：p,n,Λ,Σ,Ξ,Ω

介子：π,η,K,D,B

基本知识

两个相同的粒子不可区分

自旋：自旋是基本粒子的内禀性质，自旋角动量和宏观的角动量不同。一个自旋为s的粒子，在旋转1/s圈之后表现和原来一样。

泡利不相容原理：两个半整数的全同粒子不能处于相同的量子态。而自旋为整数的全同粒子不遵守，但遵守玻色–爱因斯坦统计。

色荷：和颜色（可见光的波长）无关，库伦力依赖电荷，作为类比，强相互作用依赖色荷。如果不考虑色荷，一个重子内的3个夸克具有相同的量子态，根据泡利不相容原理，这3个夸克必定带有一个与已知量子态不同的新的量子态，量子色动力学将他称为“色荷”。电荷只有一个方向，但是色荷有3个方向，不能单以正负表示。定义夸克的色可以是“红”、“绿”或“蓝”，而反夸克为它们的“反色”。连接两个夸克的胶子的色荷可以为它们色荷的混合。

色禁闭：不存在带有色荷的强子，不存在单独的夸克，每个夸克都带有自己的色荷，夸克组成的强子必须为无色态。

eV：电子伏，即一电子在1伏特电势差下拥有的电势能。MeV为兆电子伏，10^6 eV，常用来表示粒子的质量，严格的说应为MeV/c²，根据不确定性原理，

反粒子：质量、寿命、自旋都与原粒子相同，电荷、重子数、奇异数与正常粒子大小相同、符号相反

费米子

一共12个，都有静质量，不能以光速移动，每一个都有各自的反粒子，自旋皆为1/2，遵守泡利不相容原理。

夸克(quark)

上夸克(up ) ，u，电荷+2/3,（静）质量约为2.3MeV。反粒子为反上夸克 u¯（为方便码字，严格地横线应该写在正上方，ū）

下夸克(down)，d，电荷-1/3，质量约为4.8MeV

粲夸克(charm)，c，电荷+2/3，质量约为1275MeV

奇夸克(strange)，s，电荷-1/3，质量约为104MeV

顶夸克(top)，t，电荷2/3，质量约为1712MeV

底夸克(bottom)，b，电荷-1/3，质量约为4.2GeV

轻子(lepton)

电子(electron)，eˉ，电荷-1，质量0.511MeV

μ子(muon)，电荷-1，质量105.7MeV

τ子(tau)，电荷-1，质量1777MeV

电子中微子(electron neutrino)

μ中微子(muon neutrino)

τ中微子(tau neutrino)

CERN通过质子碰撞产生的希格斯玻色子衰变为一对强子和电子的模拟图