什麼是基本粒子,什麼叫基本粒子

時間 2022-02-24 07:35:27

1樓:段冠摩敏叡

摟主問的是什麼叫基本粒子。不是問基本粒子有幾種。什麼叫基本粒子:就是不能用任何方法再分割的,組成物質的各種粒子。就叫基本粒子。

2樓:張嘉年

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(包含規範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複合粒子(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」。之後,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範玻色子。

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)

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)

請點選輸入**描述

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。

規範玻色子

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「規範玻色子」,是因為它們與基本粒子的理論楊-米爾斯規範場理論有很密切的關係。

自然界一共存在四種相互作用,因此也可以把規範玻色子分成四類。

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**於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,帶有色與反色並由於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,在生成後會立刻衰變。在標準模型預言的61種基本粒子中,希格斯玻色子是最後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資訊單位-量子位元(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源圖於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)

注:位元即位元

什麼是基本粒子?

3樓:張嘉年

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(包含規範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複合粒子(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」。之後,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範玻色子。

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)

它們的質量關係(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。這就是為什麼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)

請點選輸入**描述

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。

規範玻色子

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「規範玻色子」,是因為它們與基本粒子的理論楊-米爾斯規範場理論有很密切的關係。

自然界一共存在四種相互作用,因此也可以把規範玻色子分成四類。

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**於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,帶有色與反色並由於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,在生成後會立刻衰變。在標準模型預言的61種基本粒子中,希格斯玻色子是最後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資訊單位-量子位元(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源圖於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)

注:位元即位元

什麼叫基本粒子

4樓:大乖總

基本粒子,物理學術語,指人們認知的構成物質的最小或/及最基本的單位,是組成各種各樣物體的基礎。即:在不改變物質屬性的前提下的最小體積物質。

它是組成各種各樣物體的基礎,且並不會因為小而斷定它不是某種物質。但在夸克理論提出後,人們認識到基本粒子也有複雜的結構,故一般不提「基本粒子」這一說法。

根據作用力的不同,基本粒子分為夸克、輕子和傳播子三大類。在量子場論的理論框架下,這些基本粒子作為點粒子來處理。

基本粒子同樣是一門交叉語言哲學的學科。有著多學科的科學應用。科學家利用粒子加速器加速一些粒子,有時候用粒子相撞的方法,來研究基本粒子的性質和組成。

中文名基本粒子

外文名elementary particle

定義不變物質屬性前提最小體積物質

本質組成各種各樣物體的基礎

研究方式

用粒子加速器加速一些粒子

快速導航

粒子種類

理論粒子發現表

發展歷程

特徵大小

基本粒子是組成各種各樣物體的基礎,基本粒子要比原子、分子小得多,現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質子、中子的大小,只有原子的十萬分之一。而輕子和夸克的尺寸更小,還不到質子、中子的萬分之一。

質量粒子的質量是粒子的另外一個主要特徵量。按照粒子物理的規範理論,所有規範粒子的質量為零。而規範不變性以某種方式被破壞了,使夸克、輕子、中間玻色子獲得質量。

現有的粒子質量範圍很大。光子、膠子是無質量的,電子質量很小,π介子質量為電子質量的280倍;質子、中子都很重,接近電子質量的2000倍。

已知最重的粒子是頂夸克。己發現的六種夸克,從下夸克到頂夸克,質量從輕到重。中微子的質量非常小,己測得的電子中微子的質量為電子質量的七萬分之一。

壽命粒子的壽命是粒子的第三個主要特徵量。電子、質子、中微子是穩定的,稱為 "長壽命"粒子;而其他絕大多數的粒子是不穩定的,即可以衰變。一個自由的中子會衰變成一個質子、一個電子和一箇中微子; 一個π介子衰變成一個μ子和一箇中微子。

粒子的壽命以強度衰減到一半的時間來定義。質子是最穩定的粒子,實驗已測得的質子壽命大於10的33次方年。

對稱性粒子與粒子之間具有對稱性。有一種粒子,必存在一種反粒子。2023年科學家發現了一個與電子質量相同但帶一個正電荷的粒子,稱為正電子;後來又發現了一個帶負電、質量與質子完全相同的粒子,稱為反質子;隨後各種反夸克和反輕子也相繼被發現。

一對正、反粒子相碰可以湮滅,變成攜帶能量的光子,即粒子質量轉變為能量;反之,兩個高能粒子碰撞時有可能產生一對新的正、反粒子,即能量也可以轉變成具有質量的粒子。

粒子物理標準模型裡,基本粒子一共有幾個

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