最小的基本粒子是什么?

作者&投稿:桂征 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
最小的基本粒子是什么?~

最小的基本粒子是夸克。
夸克
介绍:夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王,三声夸克(Three quarks for Muster Mark)”。夸克在该书中具有多种含义,其中之一是一种海鸟的叫声。他认为,这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法,同时他也指出这只是一个笑话,这是对矫饰的科学语言的反抗。另外,也可能是出于他对鸟类的喜爱。
简介:一个质子和一个反质子在高能下碰撞,产生了一对几乎自由的夸克。1964年,美国物理学家默里·盖尔曼和G.茨威格各自独立提出了中子、质子这一类强子是由更基本的单元——Quark组成的。它们具有分数电荷,是基本电量的2/3或-1/3倍,自旋为1/2。夸克是比中子和质子更小的微粒。遵循“渐近自由”原理。
定义:所有的中子都是由三个夸克组成的,反中子则是由三个相应的反夸克组成的,比如质子,中子。质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子是由两个下夸克和一个上夸克组成。
性质:
(一)电荷
夸克夸克的电荷值为分数——基本电荷的−1⁄3倍或+2⁄3倍,随味而定。上、粲及顶夸克(这三种叫“上型夸克”)的电荷为+2⁄3,而下、奇及底夸克(这三种叫“下型夸克”)的则为−1⁄3。反夸克与其所对应的夸克电荷相反;上型反夸克的电荷为−2⁄3,而下型反夸克的电荷则为+1⁄3。由于强子的电荷,为组成它的夸克的电荷总和,所以所有强子的电荷均为整数:三个夸克的组合(重子)、三个反夸克(反重子),或一个夸克配一个反夸克(介子),加起来电荷值都是整数。例如,组成原子核的强子,中子和质子,其电荷分别为0及+1;中子由两个下夸克和一个上夸克组成,而质子则由两个上夸克和一个下夸克组成。
(二)自旋
自旋是基本粒子的一种内在特性,它的方向是一项重要的自由度。在视像化时,有时它会被视为一沿着自己中轴转动的物体(所以名叫“自旋”),但是由于科学家们认为基本粒子应是点粒子,所以上述这个看法有点儿误导。自旋可以用矢量来代表,其长度可用约化普朗克常数ħ来量度。量度夸克时,在任何轴上量度自旋的矢量分量,结果皆为+ħ/2或−ħ/2;因此夸克是一种自旋1⁄2粒子。沿某一轴(惯例上为z轴)上的旋转分量,一般用上箭头↑来代表+1⁄2,下箭头↓来代表−1⁄2,然后在后加上味的符号。例如,一自旋为+1⁄2的上夸克可被写成u↑。

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:

费米子
基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。
夸克
目前的实验显示共存在6种夸克,和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(顶夸克)


它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是,他们之所以未能被早期的科学家发现,原因是夸克决不会单独存在(顶夸克例外,但是顶夸克太重了而衰变又太快,早期的实验无法制造)。他们总是成对地构成介子(见下图),或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。

轻子
共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:
第一代:(电子) (电中微子)
第二代:(μ子)(μ中微子)
第三代:(涛子) (τ中微子)



请点击输入图片描述
玻色子
玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。
规范玻色子
这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”,是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。
自然界一共存在四种相互作用,因此也可以把规范玻色子分成四类。
引力相互作用:引力子(尚惟理论性)

电磁相互作用:光子

弱相互作用(使粒子衰变的相互作用):W及Z玻色子,共有3种:W+,W-,Z0

强相互作用(夸克之间的相互作用):胶子

粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用,称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)时很可能这四种相互作用全都是统一的,这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低,所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。
普朗克尺度粒子

胶子
胶子是强相互作用的媒介子,带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过,像单个的夸克一样,它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注:一个夸克,一个反夸克和一个胶子是最先证明胶子存在的证据。

希格斯玻色子
希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中,希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。





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

理论上最小的基本粒子是:普朗克(尺度)粒子(直径10^-33公分),但目前尚未发现

                                                         普朗克(尺度)粒子

 普朗克(尺度)粒子由五种弦组成

目前人类已经发现61种基本粒子,尚差1种重(引)粒子未发现

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:

费米子

基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。

夸克

目前的实验显示共存在6种夸克,和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是

第一代:u(上夸克) d(下夸克)

第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)

第三代:b(底夸克) t(顶夸克)

它们的质量关系(见上图)。另外值得指出的是,他们之所以未能被早期的科学家发现,原因是夸克决不会单独存在(顶夸克例外,但是顶夸克太重了而衰变又太快,早期的实验无法制造)。他们总是成对地构成介子(见下图),或者3个一起构成质子和中子这一类的重子(见下图)。这种现象称为夸克禁闭理论。这就是为什么早期科学家误以为介子和重子是基本粒子。

轻子

共存在6种轻子和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的重电子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:

第一代:(电子) (电中微子)

第二代:(μ子)(μ中微子)

第三代:(涛子) (τ中微子)

请点击输入图片描述

玻色子

玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子。

规范玻色子

这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。之所以它们称为“规范玻色子”,是因为它们与基本粒子的理论杨-米尔斯规范场理论有很密切的关系。

自然界一共存在四种相互作用,因此也可以把规范玻色子分成四类。

引力相互作用:引力子(尚惟理论性)

电磁相互作用:光子

弱相互作用(使粒子衰变的相互作用):W及Z玻色子,共有3种:W+,W-,Z0

强相互作用(夸克之间的相互作用):胶子

粒子物理学已经证明电磁相互作用和弱相互作用来源于宇宙早期能量极高时的同一种相互作用,称为“弱电相互作用”。有很多粒子物理学家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)时很可能这四种相互作用全都是统一的,这种理论称为"万有理论"。但是目前因为加速器能够达到的能量相对普朗克尺度仍然非常的低,所以很难验证。而大统一理论目前主要的发展方向是超弦理论。

                                                         普朗克(尺度)粒子

普朗克(尺度)粒子由五种弦组成

                                                            

胶子

胶子是强相互作用的媒介子,带有色与反色并由于色紧闭而从未被探测器观察到过。不过,像单个的夸克一样,它们产生强子喷注。在高能态环境下电子与正电子的对灭有时产生三个喷注:一个夸克,一个反夸克和一个胶子是最先证明胶子存在的证据。

希格斯玻色子

希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。在标准模型预言的61种基本粒子中,希格斯玻色子是最后一种被实验证实的粒子。

 

 

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



基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位。目前物理学认为的基本粒子可以版分为夸权克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子四大类。
  夸克
  目前的实验显示共存在6种夸克(quark),和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是
  第一代:u(上夸克) d(下夸克)
  第二代:s(奇异夸克) c(粲夸克)
  第三代:b(底夸克) t(顶夸克)
  轻子
  共存在6种轻子(lepton)和他们各自的反粒子。其中3种是电子和与它性质相似的μ子和τ子。而这三种各有一个相伴的中微子。他们也可以分为三代:
  第一代:e(电子) νe(电子中微子)
  第二代:μ(μ子) νμ(μ子中微子)
  第三代:τ(τ子) ντ(τ子中微子)
  规范玻色子这是一类在粒子之间起媒介作用、传递相互作用的粒子。
  希格斯粒子
  希格斯粒子(Higgs)是粒子物理标准模型中唯一还没有在加速器上产生出来的粒子。

最小的基本粒子是夸克
物质由分子组成,分子由原子组成,原子由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成,中子和质子有夸克行程,目前没有发现比夸克更小的粒子,夸克的直径是十的负22次方到十的负18次方米
前面的人说的那些是没有被证实的,甚至可能只在假想中,比如说量子泡沫,普朗克粒子等
在弦理论中,最小的基本粒子是弦,大小为十的负36次方米

冷知识:宇宙中最小的东西是什么






最小的基本粒子是什么?
理论上最小的基本粒子是:普朗克(尺度)粒子(直径10^-33公分),但目前尚未发现 普朗克(尺度)粒子 普朗克(尺度)粒子由五种弦组成 目前人类已经发现61种基本粒子,尚差1种重(引)粒子未发现 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...

最小的粒子
在现代物理学中,最小的粒子通常指的是基本粒子,也称为基本粒子或元素粒子。基本粒子是组成物质的基本单元,无法被进一步分解或细分。目前,已知的基本粒子包括夸克、轻子、玻色子和费米子。其中,夸克和轻子是物质的构成部分,而玻色子和费米子则是基本相互作用的载体。夸克是构成质子和中子的基本组成部...

比夸克还小的是什么基本粒子
比夸克更小的粒子是前子。有科学家最近提出,如果组成质子和中子的夸克可能是由更小的粒子前子构成的。夸克是一种参与强相互作用的基本粒子,也是构成物质的基本单元。夸克互相结合,形成一种复合粒子,叫强子。强子中最稳定的是质子和中子,它们是构成原子核的单元。由于一种叫“夸克禁闭”的现象,夸克不...

最小的基本粒子是什么?
最小的基本粒子是夸克。夸克 介绍:夸克一词是盖尔曼取自詹姆斯·乔埃斯的小说《芬尼根彻夜祭》的词句“为马克检阅者王,三声夸克(Three quarks for Muster Mark)”。夸克在该书中具有多种含义,其中之一是一种海鸟的叫声。他认为,这适合他最初认为“基本粒子不基本、基本电荷非整数”的奇特想法,同时...

最小的基本粒子
基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位。目前物理学认为的基本粒子可以分为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子四大类。夸克 目前的实验显示共存在6种夸克(quark),和他们各自的反粒子。这6种夸克又可分为3“代”。他们是 第一代:u(上夸克) d(下夸克)第二代:s(奇异夸克) c(粲...

组成物质的最小单位组成物质的基本微粒是什么
组成物质的基本微粒大家都有非常好奇,因为每个人都学过化学,感觉最小的基本粒子就是原子,但是我们现在都知道,最基本的微粒还有质子和中子以及夸克等微粒,还有诸多神秘的不可分物种,下面给大家分享组成物质的最小单位介绍。希腊德谟克利特提出了原子概念,认为所有物质都是由不可再分割的原子组成,至于...

粒子大小排列顺序
1、在物理学中,基本粒子是指构成物质和射线的基本单元,如电子、质子、中子等。这些粒子的大小通常是非常小的,质子的大小约为10^-15米,电子的大小约为10^-16米,而中子的大小与质子相似。2、原子和分子是由基本粒子组成的,它们的大小通常要大得多。原子的大小通常在10^-10米左右,而分子的大小...

目前我们人类发现的最小的基本粒子是什么?
夸克,夸克分四种,这四种构成了质子和电子等其它粒子 另:现在物理学中已经不适用基本粒子这个词汇了。

光子是最小的基本粒子吗?
基本粒子,即在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。自由态夸克的质量,因为三个夸克组成一个质子,所以平均一个夸克的质量是5.575*10-28kg。夸克本身的质量,大约是5.575*10-30kg.。约是自由夸克的1%。电子质量:为9.109×10-31kg 中微子的质量非常小,目前己测得的电子中微子的质量为电子...

高能宇宙中微子是什么?它的起源是什么?
中微子是一种最小基本粒子,它起源于β衰变。中微子是一种最小基本粒子,这里最小意思就是中微子不能被继续分割,其内部没有其他组成成分。中微子甚至比电子都轻,质量是电子十分之一。可见中微子是一种微小且奇妙粒子,以下我们将按照起源,发现,自身性质这三个方面,具体介绍一下宇宙中微子。1、...

讷河市17780058095: 目前我们人类发现的最小的基本粒子是什么? -
伍受易路: 夸克,夸克分四种,这四种构成了质子和电子等其它粒子 另:现在物理学中已经不适用基本粒子这个词汇了.

讷河市17780058095: 最小的粒子是什么? -
伍受易路: 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位.但是因为物理学的不断发展,人类对物质构成的认知逐渐深入,因此基本粒子的定义随时间也是有所变化的.目前物理学认为的基本粒子可以分为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子四大...

讷河市17780058095: 世界上最小的粒子是? -
伍受易路: 目前来说 最小的应该是电子和夸克 电子是在原子核外的电子 3个夸克构成中子 同样3个夸克也可以构成质子. 目前来说人们还没有发现将质子或者中子分割为夸克的方法但是有好多种类 例如上夸克 下夸克 粲夸克等等 按照半径的话电子的半径更小上面说过 目前来说人们还没有发现将质子或者中子分割为夸克的方法所以最小的应该是电子望采纳 谢谢

讷河市17780058095: 最小的基本粒子是什么? -
伍受易路: 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位.目前物理学认为的基本粒子可以分为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯粒子四大类.夸克 目前的实验显示共存在6种夸克(quark),和他们各自的反粒子.这6种夸克又可分为3“代”.他...

讷河市17780058095: 迄今为止人类发现的最小粒子是什么? -
伍受易路: 现在最小的已知物理层是夸克.夸克这个概念,是由于最近25年来发现了7百多种不 同的亚原子粒子才产生出来的.确实,其中只有很少几种粒 子能够维持到十亿分之一秒才发生衰变,但是,仅仅存在着 这些粒子的事实本身,就够物理学家伤脑...

讷河市17780058095: 1.质量最小的粒子是( ) -
伍受易路:[选项] A. 分子 B. 原子 C. 原子核 D. 质子 E.中子 F.电子

讷河市17780058095: 科学已知的最小粒子是什么?最小粒子是什么?质子?强子? -
伍受易路:[答案] 拜托,我再讲一次.夸克只是跟比较成功的假设,不管是理论还是实验都不能探测到单个夸克! 最小的就是光子/强子那一类/轻子那一类/共振子那一类类(不好意思,打不到顿号) _____ liucong0101 我也学过滴,只是急过头,没打清楚

讷河市17780058095: 最小的粒子是什么?什么是构成物质的最基本单位? -
伍受易路:[答案] 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位.但是因为物理学的不断发展,人类对物质构成的认知逐渐深入,因此基本粒子的定义随时间也是有所变化的.目前物理学认为的基本粒子可以分为夸克、轻子、规范玻色子和希格...

讷河市17780058095: 世界上物质的最小的粒子是 -
伍受易路: 夸克

讷河市17780058095: 在原子之后,还有哪些更小的粒子?最小的粒子是什么? -
伍受易路:[答案] 原子核、质子中子、电子、夸克……没有最小,只有更小. 最小仍在不断发现中.

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网