什麼是基本粒子?

西芒


本身不由其它粒子構成的粒子叫做基本粒子。這個概念在物理學發展史上是相對的,也就是不斷的隨著研究的深入而變化的:分子——原子——介子+重子+輕子——夸克+輕子+玻色子。


在當前為大多數物理學家所接受的標準模型裡,分為兩大類:費米子(Fermion)和玻色子(Boson),費米子的自旋(Spin) 為1/2(半整數);玻色子的自旋是整數。


題主所提供的介子說法,是標準模型建立之前的物理學家的看法。


費米子又有兩大類:強子和輕子。強子就是夸克,它有六種“味道”和三種“顏色”,也就是有18種,再加上18種反粒子,共36種。輕子包含三種帶電輕子和三種不帶電的中微子,加上反粒子是12種。但是,中微子的反粒子是否是它本身,目前並不確定。


玻色子共有五種:光子,膠子,分別帶正電和負電的W 玻色子(W算作一種)和中性 Z 玻色子和希格斯粒子。這些玻色子是用來傳遞各種相互作用力的,它們的自旋都是1。另外一種特別的是最後才發現的希格斯玻色子,它的自旋是0,電荷是0,在標準模型中,它賦予了其它所有基本粒子以質量(如果有質量的話)。希格斯粒子是最特殊的玻色子,通俗的說:它扮演了和所有基本粒子溝通的角色,包攬了標準模型裡幾乎所有不好乾的髒活。也因此希格斯粒子也最關鍵,對它的研究很大可能會導致物理的長足發展。


有兩種玻色子比較有趣:膠子和希格斯。它們居然可以和自己相互作用。


膠子和自己相互作用會產生膠子球,北京正負電子對撞機實驗的重要目標之一,就是尋找膠子球的存在。


希格斯粒子的自己相互作用的性質決定了真空的穩定性,也就是宇宙的命運,值得實驗上花大力氣去搞清楚,這也是世界上正在倡導的四個高能正負電子對撞機的使命:日本的國際線性加速器(ILC),歐洲的緊湊型線性加速器(CLIC),中國的環形正負電子對撞機(CEPC)和歐洲的未來環形對撞機(FCC)。這四個項目是競爭關係。


下圖來自維基百科,總結了現在標準模型中的全部基本粒子。



在未來的物理學中,它們是否還是“基本”的,現在我們還不知道。


清風正陽


所謂基本粒子就是構成物質的最基本的單元.根據作用力的不同,粒子分為強子、輕子和傳播子三大類.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。

強子就是是所有參與強力作用的粒子的總稱.它們由夸克組成,已發現的夸克有五種,它們是:上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克和底夸克.理論預言還有第六種夸克存在,已命名為頂夸克,但目前尚未發現.現有粒子中絕大部分是強子,質子、中子、π介子等都屬於強子.

輕子就是隻參與弱力、電磁力和引力作用,而不參與強相互作用的粒子的總稱.輕子共有六種,包括電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子.電子、μ子和τ子是帶電的,所有的中微子都不帶電;τ子是1975年發現的重要粒子,不參與強作用,屬於輕子,但是它的質量很重,是電子的3600倍,質子的1.8倍,因此又叫重輕子.

傳播子也屬於基本粒子.傳遞強作用的膠子共有8種,1979年在三噴注現象中被間接發現,它們可以組成膠子球,但至今尚未被直接觀測到.傳遞弱作用的W+,W-和Z0.中間玻色子是1983年發現的,非常重,是質子的80一90倍.

粒子具有對稱性,有一個粒子,必存在一個反粒子.

粒子還有另一種屬性—自旋.自旋為半整數的粒子稱為費米子,為整數的稱為玻色子.


量子小飛豬




能稱得上基本粒子的只有一種,它就是電子。其他諸如質子、中子、原子通通只能稱它為微觀粒子。還有所謂的“61種微觀粒子”,它們可能連微觀粒子的稱謂都配不上。因為它們都是人為“製造”出來的物質“鼻祖”。



“基本粒子是一種術語,指人們認知的構成物質的最小或最基本的單位。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”。

(這個圖片的解釋是不科學的)

其實,在物質世界,到底誰屬於基本粒子的問題,物質的運動變化規律及其現象,自然界早已經不厭其煩地告訴了我們無數遍。基本粒子,它是唯一一種可以組成世間萬物的、最小的、不可再分的、金身不敗的、具有質量的、能夠受到激發運動的、帶有正負極性電荷力的、能夠進行物質之間相互作用的顆粒。無數事實證明,能夠具有這種性質和天賦技能的非電子莫屬。其他61種微觀粒子,它們也同樣能有如此先天稟賦嗎?如果沒有!它們也就沒有一個成員能有資格成為基本粒子。這樣電子的基本粒子地位就無法撼動了。


既然說宇宙物質是由唯一的電子所組成的。那麼你一定會問:大千世界中的各種物質性質、結構及其它們之間的變化展示,僅僅依靠一種電子是如何做到的呢?要回答這個問題,就需要從曾經所發生的宇宙中心(“奇點”)大爆炸說起。當宇宙物質在自身引力作用下聚集到一起時,所有物質就出現了萬物歸一的局面。這裡的“一”,當然就是指電子了。於是,這個無比巨大的電子球,由於它引力巨大,在它周圍空間的真空度達到了至高無上的程度,而電子球在面對如此負壓差的情況下,物質對負空間方向形成了壓倒性趨勢力。從而大大地低消了電子球自身的一部分結合力。在這同時,中心球又在遇到來自四面八方的巨大天體撞擊下,電子球能量上升,球內部的電子極性方向被打亂,電子之間出現同性排斥力上升,結合力隨之瓦解。內部電子運動使得電子之間的極性發生了鏈式紊亂。這個分裂反應就直接導致了宇宙大爆炸。這也就是宇宙能夠發生大爆炸的根本原因。



大爆炸發生後,在高溫高壓環境裡,電子之間分別開始化合。它們以異性相匹配的方式,最初每每以三個電子相組合出等腰三角形結構,繼而不斷堆碼成質子,以形成氫原子。接下來再隨環境能量條件的適配,電子之間自然結合成了中子以及不同質子和中子數量的化學元素。這就是基本粒子——電子所能夠生變的天然魔力。



當宇宙裡形成系列化化學元素以後,大千世界之一切的一切物質變化和無盡的展示,就一直沒有停止過。例如,一直就令我們眼花繚亂、目不暇接的化學變化所帶來的各種無機物和有機物疊加體。包括各種自然資源、生物三大界(微生物、植物、動物)以及電子運動所帶來的光、電、磁的變化莫測結果。為我們得以在地球上生活提供了無限的方便和可能。



因此說,電子是個唯一的基本粒子,也只有它,才能發生物質世界的無窮變化可能。也只有它,我們才能做到隨心所欲戲嘻於天地之間。


海門老馮


磁場裡光速流動的物質產生金屬態氫離子,金屬態氫離子就是基本粒子。

高溫等離子體狀態下的金屬態氫離子聚合形成新元素時伴生電磁波——能量;熱核反應形成的新元素在衝擊波裡再次產生金屬態氫離子,產生的爆炸就是“鏈式反應”。

低溫等離子體狀態下金屬態氫離子聚合形成新元素是化學反應。






金童希瑞


主流物理的所謂標準粒子模型,實際上除了光子以外,皆是物質粒子,而物質粒子一定有結構,所以它們都沒有資格稱為`基本粒子’,根據本人對宇宙觀測得出的結論,宇宙中最基本的粒子只有兩個:質量點和能量點-光子。一切物質粒子皆由它們構成,這就是所謂的`終極粒子模型’。


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