粒子物理基础-教育资源网

基本的，不可分割的粒子的概念可以追溯到古希腊人（一个被称为"原子论"）的概念。在20世纪，物理学家开始以最小的物质水平探索前进，他们最令人吃惊的现代发现之一是宇宙中不同粒子的数量。量子物理学预测了18种基本粒子，其中16种已经通过实验检测到。基本粒子物理学旨在找到剩余的粒子。

标准模型

粒子物理学的标准模型将基本粒子分为几组，是现代物理学的核心。在这个模型中，描述了物理的四个基本力中的三个，以及介导这些力的粒子的规格凸起。虽然重力在技术上包含在标准模型中，但理论物理学家正在努力扩展模型以包括和预测重力量子理论。

如果粒子物理学家似乎喜欢的一件事，那么将粒子分成几组。基本颗粒是物质和能量的最小组成部分。据科学家所知，他们似乎是由任何较小颗粒的组合制成的。

物理学中的所有基本粒子都被分类为费米子或凸起。量子物理学表明，粒子可能具有与其相关的固有非零"自旋"或角动量。

费米子（以Enrico Fermi命名）是具有半整数自旋的粒子，而boson（以Satyendra Nath Bose命名）是具有整数或整数自旋的粒子。这些SpIN在特定情况下产生不同的数学应用。添加整数和半整数的简单数学显示如下：

费米子的粒子自旋等于半整数值（-1/2,1/2,3/2等）指数衰减。这些粒子构成了我们在宇宙中观察到的物质。物质的两个基本组成部分是QUARK和leptons。这两个亚原子粒子都是费米子，所以所有的中子都是由这些粒子的均匀组合产生的。

夸克是构成强子的一类费米子，如质子和中子。QUARK是通过所有四种基本物理力相互作用的基本粒子：重力，电磁学，弱相互作用和强相互作用。QUARK总是组合存在以形成称为强子的亚原子粒子。有六种不同类型的quark：

Leptons是一种不经历强烈相互作用的基本粒子。有六种瘦素品种：

瘦素（电子，muon和tau）的三种"风味"瘦素（电子，muon和tau）中的每一种均由"弱双峰，"上述粒子以及称为中性蛋白的几乎无质量的中性粒子组成。因此，电子瘦素是电子和电子中性的弱双峰。

Bosons的粒子自旋等于一个整数（整数如1,2,3等）。这些粒子在量子场理论中介导物理的基本力量。

Hadrons是由多个绑定在一起的夸克组成的粒子，使得它们的自旋是半整数值。Hadrons分为mesons（它们是boson）和baryons（它们是fermions）。

分子是由键合在一起的多个原子组成的复杂结构。物质，原子的基本化学结构单元由电子，质子和中子组成。质子和中子是核子，核子的类型一起形成作为原子核的复合粒子。研究原子如何结合在一起形成各种分子结构是现代化学的基础。

在粒子物理学中很难保持所有的名字都是直截了当的，所以考虑动物世界可能会有所帮助，因为这样的结构化命名可能更熟悉和直观。人类是灵长类动物，哺乳动物以及脊椎动物。类似地python，质子是核子，条形码，强子以及费米子。

不幸的是，这些术语往往听起来相似。例如，混淆bosons和baryons比混淆灵长类动物和无脊椎动物要容易得多。真正将这些不同粒子组分开的**方法是仔细研究它们，并尽量小心使用哪种名称。

由Anne-Marie Helmenstine博士编辑。

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