粒子(partic免附压考新欢le)指能够以自由状态存在的最小物质组分。最早发现的粒子是原子、电子和质子,19360问答32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,且还婷干米有不断增多的趋势;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。
例如:
介子
物理学家不知道如何将这些粒子纳入一个圆满的物理理论,他们试图解释这些粒子之间基本力的作用方式。他们这样做时,仿效光子携有带电粒子之间的电磁力,想借助另一类携带着力的粒子——介子。但介子又是用什么东西制造的呢?
夸克
有一段时期,局面极其混乱。但1960和1970年代发展的 夸克生难速理论使局面趋于明朗。夸克理论认为,所有已知粒子可以分成两族。一族由夸克封走杂牛啊逐合组成,能够‘感知’只在夸克之间起作用的强力,叫做强子。另一族叫做轻子,它们不能感知强力,但参与以所谓的 弱力做媒介的相互作用(或称弱相互作用),比如,放射衰变(包括 β衰变)过程就是弱相互作用引起的。强子既能参与相介新通术杨风五论强相互作用,也能感知超当代规今举部些弱力。
轻子
是名副其实的基本粒子,它们不由任何别的东西构成。典范的轻子就是电子,调火密轮织凯数电子与另一种叫做中微子(严格说应是电子中微子)的轻子相伴生。当电子参与放射衰变这类过程时,总有中微子卷入。
由于一些无人知晓的原因,这一基本图像已经复制了两次,产生了三‘代’轻子。除电子本身外,还有比较重的叫做 μ介子,它们除了比电子重207倍外,完全像是电子;还有一种甚至更重的粒子叫做τ粒美量模子,它的质量接近质子的两倍。这两种重电子各有其自己的中微子,所以轻子族有六种(三对)粒子。虽然μ介子和τ粒子都能在粒子加速器中用能量制造或从 宇宙线产生,但它站指环苏们很快衰变,转化成电子或中微子。
强子族
强子族本身又再分为两类。由三个夸克构成的粒子叫做重子,就是我们常说的‘物质’粒子,包括质子和中子(重子和轻子都是 费面米子族的成员,费米子实际上是普通物质粒子的别称)。由成对的夸克构杂及序成的粒子叫做介子,它家妒专述求放持们是携带 基本力的粒子,尽管还减属有其他的介子(这些力的载体和其他介子又称为 玻色子)。
粒子之间存在着相互作用,有 强相互作用、电磁相互作用、 弱相互作用和引力相互作用,其中引力相互作用非常弱,可以忽略。通过这些相互作用,产生新粒子或发生粒子衰变等粒子转化现象。按照参与相互作用的性质将粒子分成以下几类:①规范粒子。即传递相互作用的媒介粒子,已发现的有传递电磁作用的 光子和传递弱作用的W、Z粒子。② 轻子。不直接参与强作用可直接参医拿脱听伟子发更与电磁作用和弱作用的粒子,已发现的有岩阻司西钢跟马电子、 μ子、τ子和相伴的电子 中微子ve端重斗化于消银、 μ子中微子、 τ子中微子及它们的反粒子共12种。③强子。直接参与强作用,也参与电磁作用和弱作用粉受宁条伤钱杨奏还的的粒子。其中 自旋为整数的强子称为介子,自旋为 半整数的强子称为 重子。强子的数目众多,其中大部分是通过强作用衰变的粒子,其寿命极短,是不稳定的粒子,也称为 共振态。
各种粒子分别有各自的内禀性质,有粒子的质量m(静质量,以能量表示)、寿命τ(平均寿命,指静止系的平均寿命)、电荷Q(以质子的电荷为单位)、自旋J(以为单位)、 宇称P、 同位旋I、同位旋第3分量I3、重子数B、 轻子数Le、、Lr、 奇异数S、 粲数C、底数d等等。
在现有实验的精度下,轻子的行为类似点粒子,没有显示出具有内部结构,而强子显示是复合粒子,具有一定的结构。按照现代粒子物理的观点,介子由一对正反 夸克构成,重子由3个夸克构成,轻子和夸克属于同一层次。