2023-03-04女性粒子物理標準模型中,組成物質的基本粒子共有( )種
大家好,小編來為大家解答以下問題,粒子物理標準模型中,組成物質的基本粒子共有( )種,構成物質的粒子有哪幾種它們之間存在什么關系,今天讓我們一起來看看吧!
粒子物理學中,基本粒子(英語:elementary particle)是組成物質最基本的單位。目前在標準模型理論的架構下,已知的基本粒子可以分為費米子(包含夸克和輕子)以及玻色子(包含規范玻色子和希格斯粒子,也稱傳播子)。由兩個或更多基本粒子所組成的則稱作復合粒子(如中子、質子、和介子)。
我們日常生活中的物質由原子所組成。過去原子被認為是基本粒子,原子這個詞來自古希臘語中“不可切分的”。之后,原子核被發現是由質子和中子所構成。20世紀前、中期的基本粒子是指質子、中子、電子、光子和各種介子,這是當時人類所能探測的最小粒子。隨著實驗和量子場論的進展,發現質子、中子、介子是由更基本的夸克和膠子所組成。同時人類也陸續發現了性質和電子類似的一系列輕子,還有性質和光子、膠子類似的一系列規范玻色子。這些都是現代的物理學所理解的基本粒子。
基本粒子(次原子粒子),分類如下:。
費米子
基本費米子分為 2 類:夸克和輕子。
夸克
目前的實驗顯示共存在6種夸克,和他們各自的反粒子。這6種夸克又可分為3“代”。他們是。
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇異夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(頂夸克)
它們的質量關系(見上圖)。另外值得指出的是,他們之所以未能被早期的科學家發現,原因是夸克決不會單獨存在(頂夸克例外,但是頂夸克太重了而衰變又太快,早期的實驗無法制造)。他們總是成對地構成介子(見下圖),或者3個一起構成質子和中子這一類的重子(見下圖)。這種現象稱為夸克禁閉理論。這就是為什么早期科學家誤以為介子和重子是基本粒子。
輕子
共存在6種輕子和他們各自的反粒子。其中3種是電子和與它性質相似的重電子。而這三種各有一個相伴的中微子。他們也可以分為三代:
第一代:(電子) (電中微子)
第二代:(μ子)(μ中微子)
第三代:(濤子) (τ中微子)
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玻色子
玻色子是依隨玻色-愛因斯坦統計,自旋為整數的粒子。
規范玻色子
這是一類在粒子之間起媒介作用、傳遞相互作用的粒子。之所以它們稱為“規范玻色子”,是因為它們與基本粒子的理論楊-米爾斯規范場理論有很密切的關系。
自然界一共存在四種相互作用,因此也可以把規范玻色子分成四類。
引力相互作用:引力子(尚惟理論性)
電磁相互作用:光子
弱相互作用(使粒子衰變的相互作用):W及Z玻色子,共有3種:W+,W-,Z0。
強相互作用(夸克之間的相互作用):膠子。
粒子物理學已經證明電磁相互作用和弱相互作用來源于宇宙早期能量極高時的同一種相互作用,稱為“弱電相互作用”。有很多粒子物理學家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)時很可能這四種相互作用全都是統一的,這種理論稱為"萬有理論"。但是目前因為加速器能夠達到的能量相對普朗克尺度仍然非常的低,所以很難驗證。而大統一理論目前主要的發展方向是超弦理論。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?普朗克尺度粒子。
膠子
膠子是強相互作用的媒介子,帶有色與反色并由于色緊閉而從未被探測器觀察到過。不過,像單個的夸克一樣,它們產生強子噴注。在高能態環境下電子與正電子的對滅有時產生三個噴注:一個夸克,一個反夸克和一個膠子是最先證明膠子存在的證據。
希格斯玻色子
希格斯玻色子是一種具有質量的玻色子,沒有自旋,不帶電荷,非常不穩定,在生成后會立刻衰變。在標準模型預言的61種基本粒子中,希格斯玻色子是最后一種被實驗證實的粒子。
弱相互作用(使粒子衰變的相互作用):W及Z玻色子,共有3種:W+,W-,Z0。
強相互作用(夸克之間的相互作用):膠子。
粒子物理學已經證明電磁相互作用和弱相互作用來源于宇宙早期能量極高時的同一種相互作用,稱為“弱電相互作用”。有很多粒子物理學家猜想在更早期宇宙更高能量(普朗克尺度)時很可能這四種相互作用全都是統一的,這種理論稱為"萬有理論"。但是目前因為加速器能夠達到的能量相對普朗克尺度仍然非常的低,所以很難驗證。而大統一理論目前主要的發展方向是超弦理論。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?普朗克尺度粒子。
膠子
膠子是強相互作用的媒介子,帶有色與反色并由于色緊閉而從未被探測器觀察到過。不過,像單個的夸克一樣,它們產生強子噴注。在高能態環境下電子與正電子的對滅有時產生三個噴注:一個夸克,一個反夸克和一個膠子是最先證明膠子存在的證據。
希格斯玻色子
希格斯玻色子是一種具有質量的玻色子,沒有自旋,不帶電荷,非常不穩定,在生成后會立刻衰變。在標準模型預言的61種基本粒子中,希格斯玻色子是最后一種被實驗證實的粒子。
圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)
(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖于比特 It from bit。
量子信息研究興盛后,此概念升華為,萬物源于量子比特)
注:位元即比特
構成物質的基本粒子有:電子、光子、質子和、中子、、正電子、中微子、介子、超子、變子等等幾百種之多,物理學家把它們統稱為“基本粒子”
1972年,我國高能物理研究所云南宇宙線觀測站,在宇宙線中發現了一種新的重質量荷電粒子。
1974年秋天,以美籍物理學家丁肇中教授為首的研究小組,發現了一種新的重光子,命名為J粒子。
1979年,丁肇中教授又發現了一種新的重要的基本粒――膠子。
自然界有12個基本粒子(實際上還有12個相應的反粒子),它們是:電子 ?0?8子 T子電子中微子 ?0?8子中微子 T子中微子上夸克 粲夸克 頂夸克下夸克 奇夸克 底夸克到目前為止,一切物質都是由這些“基本”粒子組成的。 希望可以幫到你。
組成物質的三種基本粒子是電子;質子;中子。
帶正電荷的是質子
帶負電荷的是電子
(1)2He
2個He原子
(2)CO2
一個CO2分子中含有2個氧原子。
(3)Mg2+
鎂離子帶2個正電荷
(4)S2-
硫離子帶2個負電荷
宇宙從開始到結束,只有四種基本粒子。分別為:快子,光子,空間粒子,黑暗物質。
快子:超過光速的粒子,最低速度為光子c的平方,遇到空間粒子會被捕捉走一部分能量,形成光子。當兩個光子相撞會形成一個快子。
光子:由快子釋放能量被空間粒子捕捉并形成。是一種混合物,速度不變,速度增加將會突破空間粒子并形成快子。
空間粒子:是一種液體,無色無味,可以捕捉能量并儲存。當能量達到一定程度會形成光子,若能量繼續增加則會形成快子,突破空間粒子,然后留下空白的空間粒子。空間粒子具有不可損壞的性質。
黑暗物質:應該是一種沒有能量的物質,排斥光。因為沒有能量這個屬性,所以這種物質會被光分割開來。黑暗物質和空間粒子結合就形成了意識世界。
以上這四種基本粒子組成了物質世界,也是宇宙包含的四種基本物質。
三種基本粒子有2種分類法:
1,質子,中子,電子:、
2,上型夸克,下型夸克,電子:
圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特(qubit)
(名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖于比特 It from bit。
量子信息研究興盛后,此概念升華為,萬物源于量子比特)
注:位元即比特