什么叫基本粒子?

作者&投稿:化竿 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是基本粒子?~


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

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。

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



本粒子
现今已发现的基本粒子有30余种,连同它们的共振态共有300余种。
(2)说明
按照基本粒子之间的相互作用,可以把它们分成三类:
a.强子。...现在只发现一种光子。
基本粒子多数是不稳定的,在很短时间内就会发生衰变,并且能相互转变


什么是基本粒子?
这些“小不点儿”都属于原子世界的“居民”,种类很多。起初,人们只发现了电子、光子、质子、中子四种。后来,又发现了正电子、中微子、介子、超子、变子等,统称为“基本粒子”。1972年,我国髙能物理研究所云南宇宙线观测站,在宇宙线中发现一种新的重质量荷电粒子。1974年秋,美籍华裔物理学家丁肇中...

在基本粒子中什么不可能有辐射
在物理学中,基本粒子指的是宇宙中最基本、最简单的物质单元,它们构成了一切物质的基础。然而,基本粒子受到一些物理规律的限制,使它们无法辐射。以下是详细解释。首先,基本粒子指的是电子、质子、中子等最基本的物质单元,它们是构成所有物质的基础。这些粒子被认为是一些不可分割的基本单元,它们的行为...

基本粒子有那些即它们是干什么的
最早发现的粒子是电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子。以后这类粒子发现越来越多,累计已超过几百种,且还有不断增多的趋势;此外这些粒子中有些粒子迄今的实验尚未发现其有内部结构,有些粒子实验显示具有明显的内部结构。看来这些粒子...

基本粒子是什么意思粒子是什么意思
基本粒子是什么意思,粒子是什么意思很多朋友还不知道,现在让我们一起看看吧!1、粒子(particle),是指能够以自由状态存在的最小物质组成部分。2、最早发现的粒子是原子、电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子。以后...

构成世界的基本粒子是什么
基本粒子只是暂时发现的不可再分的粒子,以后随着科技发展可能发现其内部结构 基本粒子如下 夸克 ▪ 上夸克▪ 反上夸克 ▪ 下夸克▪ 反下夸克 ▪ 粲夸克 ▪ 反粲夸克 ▪ 奇夸克▪ 反奇夸克 ▪ 顶夸克▪ 反顶夸克 ▪ 底夸克&...

基本粒子由什么组成?
现在来说,基本粒子是,中子、质子、电子。但是中子和质子能再分成夸克,不过夸克不能单个存在,必须有两个或多个相连。还有光子量,但是静止时被电子吸收。就是说静止时质量为0

基本粒子是什么
这就是说,这些原子世界的小“居民”彼此间不是孤立静止的,而是相互联系、变化着的。基本粒子,是不是物质世界最“基本”的微粒了呢?其实,真正的“基本”粒子是不存在的。物质是无限可分的,任何“基本”粒子都还可以一分为二。现在,人们提出了许多关于基本粒子的理论。如我国科学工作者提出了层子...

质子在什么情况下是元素,在什么情况下是基本粒子?
物理学专业的路过,首先你得知道原子,原子由原子核(质子+中子)和电子组成,科普的角度来说,质子,中子,电子等就是基本粒子了,所有物质均由他们组成,在物质里无差别的他们是。然后原子会有多种,像什么铁原子啊,金原子啊,这是根据原子里的质子数和中子数的不同区分的。如果2个原子他们的原子核...

基本粒子模型是什么?
通俗解释:基本粒子与标准模型

要怎么区分构成物质的基本粒子?
分子 是保持物质化学的最小粒子,它是由一个以上的原子或原子团构成的,如稀有气体,它们的分子就是有一个原子构成,为单原子分子;下来就是通常见的氧气、氮气、酸、糖类等有机物都是以分子结构存在的;称之为分子化合物。离子 是带电的原子或原子团,也是组成物质的基本粒子,比如氯化钠、硝酸钾等...

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贝哈亮菌: 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位..但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故现在一般不提“基本粒子”这一说法.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子[1]三大类.

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贝哈亮菌:[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.但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故现在一般不提“基本粒子”这一说法.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子[1]三大类.

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贝哈亮菌: 基本粒子,即在不改变物质属性的前提下的最小体积物质.它是组成各种各样物体的基础.并不会因为小而断定它不是某种物质.现在科学家利用粒子加速器加速一些粒子,有时候用粒子相撞的方法,来研究基本粒子.

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贝哈亮菌:[答案] 所谓基本粒子就是构成物质的最基本的单元.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三太类. 强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称.它们由夸克组成,已发现的夸克有五种,它们是:上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克.理论预...

非国家标准行政区划只宜作为统计汇总用地址代码18662412187: 构成我们宇宙的基本粒子是什么?看完肯定会明白 -
贝哈亮菌: 粒子是指能够以自由状态存在的最小物质组成部分.最早发现的粒子是原子、电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子.以后这类粒子发现越来越多,累计已超过几百种,且还有不断增多的趋势;此外这些粒子中有些粒子迄今的实验尚未发现其有内部结构,有些粒子实验显示具有明显的内部结构.看来这些粒子并不属于同一层次,因此基本粒子一词已成为历史,如今统称为粒子.粒子并不是像中子、质子等实际存在的具体的物质,而是它们的统称,是一种模型理念.词条详细介绍了电子、原子核、介子、夸克、轻子、强子族等粒子

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贝哈亮菌: 属于轻子,但是它的质量很重,反宇宙) 轻子就是只参与弱力,质子的1.8倍.但在夸克理论提出后、电磁力和引力作用,而不参与强相互作用的粒子的总称.轻子共有六种,已命名为顶夸克、粲夸克和底夸克,是电子的3600倍.传递弱作用的...

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贝哈亮菌: 基本粒子指人们认知的构成物质的最小最基本的单位.但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故现在一般不提“基本粒子”这一说法.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子[1]三大类.强子就是是所有参与强...

非国家标准行政区划只宜作为统计汇总用地址代码18662412187: 基本粒子是什么? -
贝哈亮菌:[答案] 名称:基本粒子英语名称:elementary particle在历史上,基本粒子指构成物质的最基本的单元.但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故现在一般不提“基本粒子”这一说法.根据作用力的不同,粒子分为强...

非国家标准行政区划只宜作为统计汇总用地址代码18662412187: 什么是基本粒子?
贝哈亮菌: 基本粒子就是构成物质的最基本的单元.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类.基本粒子要比原子、分子小得多,现有最高倍的电子显微镜也不能观察到.微观世界的粒子具有双重属性粒子性和波动性.描述粒子的粒子性和波动性的双重属性,以及粒子的产生和消灭过程的基本理论是量子场论.量子场论和规范理论十分成功地描述了粒子及其相互作用.

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