基本粒子关系
基本粒子
基本粒子BY 新子星1.什么是基本粒子如上图，这就是世界的基石。
我们这里，取最狭隘的定义，认为基本粒子就是不可再分的粒子。
那么至今为止，发现的基本粒子就是这个图中的16六个格子。
2.为什么说基本粒子是世界的基石？世界的一切除了时空本身，都可以分为两类：物质，力基本粒子也有两类：一类：组成了物质，组成了我们，叫做费米子，是紫色和绿色的方格代表的部分。
另一类：传递了相互作用力，叫做玻色子，是红色的方格代表的部分它们合在一起，就是世界的基石。
3.物质的基础——费米子不考虑电荷、自旋、颜色，只考虑味道，我们可以认为，物质是由12种基本粒子组成的。
而太阳系内最普通最常见，几乎一切物质的组成则更为简单，只是第一纵列的四个格子。
u与d组成了核子，进而组成了原子核。
电子e绕着原子核运动，就构成了我们见到的几乎一切。
电子中微子ve，反正也看不见，就不说了。
4.传递力——玻色子力的本质是粒子性的。
这些粒子就是玻色子。
对应于四种基本力——引力，电磁力，弱力，强力——存在四大类的玻色子。
这一点是最近才搞明白的。
至于如何传递，我不想跟你们讲数学。
5.介绍物质的基石我只介绍第一纵列的四个粒子。
u：上夸克，名称来自英文up的首字母。
d：下夸克，名称来自down的首字母u+d构成了原子核内的核子，什么质子啊，中子啊。
质子=2u+1d，中子=1u+2d。
e：电子，名称来自electric的首字母电子绕核运动，构成原子，原子构成我们所见的一切物质。
ve：电子中微子。
中微子，事实上跟“中子”毫无关系，是完全不同的粒子。
它是一种极轻的基本粒子，几乎没有质量，可以以近光速运动。
几乎不参与一切相互作用，只参与微弱的弱力。
其他的8种呢？这个表是有规律的。
费米子的三个纵列，代表了三代。
同一行的格子代表的基本粒子属性相似。
区别就是，一代比一代重，质量大。
介绍了一个纵列，你就知道了其他的八种。
6.介绍力的基础力的基础是玻色子。
有四种力，因此有四类玻色子。
基本粒子的发展(论文)
研究生学位课程论文论文题目：基本粒子的发展基本粒子的发展摘要：本文通过对电子、光子、质子、中子、正电子、中微子的发现和强子夸克模型的介绍，阐述了粒子物理的一些基本知识。
关键词：基本粒子、电子、中微子、夸克引言：不久前刚选完导师，我的导师是高策教授。
第一次见面，高老师询问了我的专业背景和兴趣后，给了我一些指导，希望我了解一下弦论和场论方面的相关理论。
于是，自己接触到了一些以前没有关注过的知识〔粒子物理学〕。
刚好正值期末，自然辩证法要交期末论文，题目自拟，所以想总结一下基本粒子的发展。
这样既可以完成学科作业，又能把近来看过的东西做一个简单总结，同时自己还抱着写一篇通俗的粒子物理方面的科普文章，希望能有一箭三雕之成效，但愿自己已经做到了。
揭露万物之本和世界之源是人类一直向往的研究目标。
早在公元前4世纪，古希腊哲学家德谟克利特(Democritus)和留基伯(Leucippus)就提出物质由不可分的微小的基本粒子组成，及原子论。
两千多年来，人类对世界本原的探索研究说明，物质世界确实有其深层次的构造，但又远非两位先哲所想的那样简单。
“基本粒子”按其原意是构成世界万物的不能再分割的最小单元。
这其实只是一种历史概念，随着人类认识的不断深化，这种概念本身也在不断演变。
最初，留基伯和德谟克利特提出的原子就是指构成世界万物的终极单元。
但时至今日，已经没有人认为原子不能再分割了。
“最小单元”这个概念一次又一次地被迫转移到下一层次，于是“基本粒子”一词也就应运而生了。
当然本文所用“基本粒子”一词并非说它永远不能再分割，而是说直到当时还未进一步被分割的物质单元，尽管已有种种迹象说明它仍然有其更深的结构。
为了表达方便，本文有时把“基本粒子”简称为“粒子”。
接下来，我就从人类认识粒子的顺序来大致介绍人类对世界认识的不断深入。
一、人类认识的第一个基本粒子：电子1897年，汤姆逊发现了电子，这是人类认识的第一个基本粒子，他因此而获得了1906年的诺贝尔物理奖。
第九章 基本粒子
µ µ
− +
= e − + vµ + ve = e + + vµ + ve
µ子俘获 子俘获
原子核对和µ 的俘获截然不同。在吸收物质中， 原子核对和 -的俘获截然不同。在吸收物质中， µ+子被 原子核排斥，经自发衰变而消失； 原子核排斥，经自发衰变而消失； µ-子在能量逐渐消失而速 度变慢后被原子俘获，进入Bohr轨道，绕核运动。由于它的 轨道， 度变慢后被原子俘获，进入 轨道 绕核运动。 质量较电子大，处于低轨道，跃迁时会发射X射线 射线。 质量较电子大，处于低轨道，跃迁时会发射 射线。 【注意】μ-虽被原子核俘获，但与核的作用仍为弱相互作用7 注意】 虽被原子核俘获，
（4）每一种基本粒子都有反粒子。反粒子的质量、寿 每一种基本粒子都有反粒子。反粒子的质量、 自旋三项与粒子是相同的，只是电荷相反。 命、自旋三项与粒子是相同的，只是电荷相反。大多数 中性粒子的反粒子就是其本身，但电子和μ 中性粒子的反粒子就是其本身，但电子和μ子的中微子 以及K 子和它们的反粒子不是相同的粒子。 以及K0子和它们的反粒子不是相同的粒子。
π π
− +
= µ = µ
− +
+ vµ + vµ
（2） π-介子同原子核的作用 ） 8 观察π 径迹的末端时发现存在星裂现象，说明π 观察π-径迹的末端时发现存在星裂现象，说明π- 与乳胶
原子物理学 zsw2622@
中的原子核间存在强作用。 中的原子核间存在强作用。汤川秀树认为核力也应同电磁力一 样是通过媒介发生作用的，核力间的媒介是介子， 样是通过媒介发生作用的，核力间的媒介是介子，并提出了一 套理论， 与实验测定值相仿。 套理论，并估算出 mπ = 200 me ，与实验测定值相仿。 （3） π0介子 ） 核力可以存在于带电体之间，也可存在于非带电体之间。 核力可以存在于带电体之间，也可存在于非带电体之间。 1950年有人用 年有人用175~340MeV的重子打击 和C，发现能量在 的重子打击Be和 ， 年有人用 的重子打击 175MeV附近时能观察到较弱的γ射线；而当能量为340MeV 附近时能观察到较弱的γ射线；而当能量为 附近时能观察到较弱的 左右时，产生的γ射线急剧增加。 左右时，产生的γ射线急剧增加。 前者可以用质子的韧致辐射解释，后者却不能。 前者可以用质子的韧致辐射解释，后者却不能。在韧致辐 射中， 射线中的光子强度（数量）随能量的增加而降低， 射中， γ射线中的光子强度（数量）随能量的增加而降低， 现在是光子强度随光子能量的增加而增加， 现在是光子强度随光子能量的增加而增加，说明必定有另一粒 子被衰变成γ光子。 子被衰变成γ光子。 9 π 0 → γ +γ
要点一构成原子或离子的各基本粒子间的数量关系
一．原子的构成与排布构成：（１）原子的质量主要集中在原子核上。
（２）质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量可忽略。
（３）原子序数＝核电核数＝质子数＝核外电子数（４）质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)（５）在化学上，我们用符号AZX来表示一个质量数为A，质子数为Z的具体的X原子。
排布：１．在多个电子的原子里，核外电子是分层运动的，又叫电子分层排布。
２．电子总是尽先排布在能量最低的电子层里。
3.核外电子的排布规律（1）各电子层最多容纳的电子数是2n2（n表示电子层）（2）最外层电子数不超过8个（K层是最外层时，最多不超过2个）；次外层电子数目不超过18个；倒数第三层不超过32个。
（3）核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布。
总结：电子层 1 2 3 4 n电子层符号 K L M N ……离核距离近远电子的能量低高最多能容纳的电子数 2 8 18 32 2n2二．构成原子或离子的各基本粒子间的数量关系1．质子数 + 中子数 = 质量数 = 原子的近似相对原子质量2．原子的核外电子数 = 核内质子数 = 核电荷数3．阳离子核外电子数 = 核内质子数–电荷数4．阴离子核外电子数 = 核内质子数 + 电荷数5．核外电子数相同的粒子规律(1)与He原子电子层结构相同的离子有（2电子结构）：H-、Li+、Be2+(2)与Ne原子电子层结构相同的离子有（10电子结构）：阴离子有F-、O2-、N3-、OH-、NH2-；阳离子有Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+；分子有Ne、HF、H2O、NH3、CH4(3)与Ar原子电子层结构相同的离子有（18电子结构）：阴离子有P3-、S2-、Cl-、HS-；阳离子有K+、Ca2+；分子有Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4三．元素，核素与同位素(1)元素：具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子的总称。
物理学中的基本粒子和相互作用
物理学中的基本粒子和相互作用物理学是一门研究自然界基本规律的科学，其探索的对象不仅包括我们所熟知的广义相对论和量子力学，还包括更为微观的基本粒子和相互作用力。
在物理学的世界中，基本粒子是构成物质的基本单位，而相互作用则决定了基本粒子之间的相互关系和运动方式。
基本粒子的分类根据最基础的粒子性质，物理学家将基本粒子分类为两大类：玻色子和费米子。
玻色子的一个典型例子就是光子，它是电磁力的传播媒介。
而费米子则包括夸克和轻子等元素粒子，它们具有不同的自旋数值和电荷性质以及处于不同的状态中。
夸克是我们所知道的最基本的元素粒子之一，它们包括6种类型：上夸克、下夸克、顶夸克、底夸克、奇异夸克和粲夸克。
轻子则包括电子、中微子和光子等，它们都是非零自旋的粒子。
在这些基本粒子之间，存在着许多不同的相互作用。
相互作用的分类在物理学中，相互作用可以简单地定义为粒子之间的相互作用力。
这些相互作用力包括强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用等。
强相互作用是一种在原子的核内发生的作用力，它是由夸克相互作用而产生的。
这种作用力非常强，可以维持核内质子和中子的粘合，使得原子核变得比基本粒子更加稳定。
但是，由于强相互作用的特殊性质，研究它非常困难。
另一方面，电磁相互作用是最为熟知和常见的相互作用之一。
它是由电子和电荷粒子相互作用而产生的，包括静电相互作用和磁效应等。
在我们日常生活中，电磁相互作用在各种电子设备、电力系统和光学系统中都起着至关重要的作用。
弱相互作用是一种很罕见的相互作用模式，它包括β衰变、中微子产生和反中微子产生等。
这种力量非常微小，远远不及强相互作用和引力相互作用，但它在核反应和星体演化中仍然具有相当重要的地位。
最后，引力相互作用是由质量引力引起的力量。
虽然它是最弱的相互作用之一，但它却是宇宙的性质，能够维持星系和黑洞等宇宙结构的稳定。
随着人类对空间和物质的认识逐渐深入，引力相互作用也成为了物理学研究中的重要领域。
课件1：5.5“基本”粒子
新粒子的发现
(1)直到19世纪末，人们都认为光子、电子、质子和中子是基本粒子．
(2)随着科学的发展，科学家们发现了很多的新粒子并不是由以上基本
粒子组成的，并发现质子、中子等本身也有复杂结构．
(3)探测工具
粒子加速器和粒子探测器是研究粒子物理的主要工具。
反粒子（反物质）
它们的质量、寿命、自旋等物理性质与过去发现的粒子相同，而电荷等其他
也说明科学正是由于一个一个的突破才得到进一步的发展．
夸克
d
下夸克
质量
电荷
e
0.008
-1/3
自
旋
重
子
数
同
位
旋
同位
旋分
量
奇
异
数
超荷
-1/2
0
+1/3
0
0
0
1/2
0
+1/3
0
0
0
-1
-2/3
0
0
0
0
+1/3
+1
0
0
粲 底 顶
数 数 数
1/2
u
上夸克
0.004
2/3
s
奇夸克
0.15
-1/3
c
粲夸克
1.5
中子和质子组合成氘核，并形成氦核的核合成时代，之后电子和质子复合成氢原
子，最后形成恒星和星系，因此A、C正确，B、D错误．
T
谢谢观看
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2.根据宇宙大爆炸的理论，在宇宙形成之初是“粒子家族”尽显风采的时
期，那么在大爆炸之后最早产生的粒子是( A )
A．夸克、轻子、胶子等粒子
构成物质的粒子之间的关系
构成物质的粒子之间的关系在自然界中，一切的物质都是由微观的粒子构成的。
这些粒子在不同的组合和结合下，形成了各种不同性质的物质。
本文将探讨构成物质的粒子之间的关系，从原子和分子的角度来剖析物质的本质。
原子之间的相互作用原子是构成物质的最基本单位，它们由质子、中子和电子组成。
原子之间的相互作用决定了物质的性质。
在原子核中，质子和中子通过核力相互作用，稳定地组成了原子核。
而电子围绕原子核运动，通过静电力与原子核保持稳定的结合。
原子之间还可以通过化学键形成分子。
化学键是原子间的共享或转移电子而形成的相互作用。
共价键、离子键和金属键是常见的化学键类型。
通过这些化学键的形成，不同原子结合成了不同的分子，具有各种化学性质。
分子之间的相互作用在物质的宏观层面，众多的分子通过相互作用形成了不同的物质。
分子之间的相互作用包括范德华力、氢键、疏水作用等。
这些相互作用决定了物质的状态，如固态、液态和气态。
在固态物质中，分子间通常通过范德华力结合在一起，排列有序，形成晶格结构。
这种结构使固体具有一定的形状和体积，同时表现出硬度和脆性等性质。
而在液态和气态中，分子之间的相互作用较弱，可以自由移动，呈现出流动性和变形性。
总结构成物质的粒子之间的关系是复杂而微妙的。
从原子到分子，再到物质的整体性质，都离不开粒子之间的相互作用。
通过深入研究粒子之间的关系，人类可以更好地理解物质的本质，为应用和开发新材料提供更深入的理论基础。
了解粒子之间的相互作用，是探究物质世界的基础，也是实现技术创新的关键。
与构成原子的基本粒子之间的关系
与构成原子的基本粒子之间的关系引言：原子是构成物质的基本单位，由一组基本粒子组成。
这些基本粒子包括质子、中子和电子。
它们之间的相互作用和关系决定了原子的性质和行为。
本文将探讨质子、中子和电子之间的关系，以及它们在原子中的作用。
一、质子：质子是原子核中带正电荷的基本粒子。
它的质量约为1.67×10^-27千克，电荷为正电荷。
质子的数量决定了原子的原子序数，也就是元素的特征之一。
质子之间通过强相互作用力相互吸引，使得它们能够稳定地存在于原子核中。
二、中子：中子是原子核中不带电荷的基本粒子。
它的质量约为1.67×10^-27千克，没有电荷。
中子的存在对于原子的稳定性和质量起着重要作用。
中子与质子之间通过强相互作用力相互吸引，维持着原子核的稳定结构。
三、电子：电子是负电荷的基本粒子，围绕原子核中的质子和中子运动。
它的质量约为9.11×10^-31千克，电荷为负电荷。
电子的数量与质子数量相等，使得原子整体呈现电中性。
电子通过电磁相互作用力与原子核中的质子保持着稳定的轨道运动。
四、质子和中子的相互作用：质子和中子之间通过强相互作用力相互吸引，维持着原子核的稳定结构。
强相互作用力是一种非常强大的力，能够克服质子之间的电荷排斥力，使得原子核能够存在并保持相对稳定。
质子和中子的数量决定了原子的质量和同位素的形成。
五、电子与原子核的相互作用：电子围绕着原子核中的质子和中子运动，通过电磁相互作用力与原子核中的质子保持着稳定的轨道运动。
电子的轨道结构决定了原子的化学性质和元素周期表的排列。
电子的能级和轨道分布使得原子能够形成化学键，并参与化学反应。
六、基本粒子之间的相互作用：质子、中子和电子之间通过强相互作用力和电磁相互作用力相互作用，维持着原子的稳定结构和性质。
强相互作用力使得质子和中子能够形成稳定的原子核，而电磁相互作用力使得电子能够围绕原子核运动。
这些相互作用力的平衡使得原子能够存在并表现出各种化学和物理性质。
物理学中的基本粒子理论
物理学中的基本粒子理论基本粒子理论是物理学中的一门重要分支，主要研究构成物质和力的最基本单位。
随着科学技术不断的发展，物质的构成也越来越细微，人们对基本粒子的认识也得到了不断的深化和拓展。
本文将介绍基本粒子理论的基本概念、研究历程、实验和应用等方面，希望能够为读者提供一些有益的知识和理解。
一、基本概念基本粒子是指构成物质的最基本单位，也是维持物质运动和相互作用的最小粒子。
在物质世界中有四种基本相互作用力，它们分别是强核力、电磁力、弱核力和万有引力。
基本粒子与相互作用力之间的作用关系被称为基本粒子理论。
目前认为存在两类基本粒子：费米子和玻色子。
费米子的特点是自旋为1/2，满足泡利不相容原理，如电子、质子、中子等。
玻色子的特点是自旋为整数倍，可以集合在同一个量子态，如光子、强子、中间矢量玻色子等。
二、研究历程基本粒子理论的研究历程可以追溯到二十世纪初期的波尔理论和德布罗意物质波假说。
在20世纪30年代，贝克尔和希格斯等科学家提出了希格斯粒子理论，认为所有的基本粒子都源于希格斯场，而希格斯粒子本身也是基本粒子之一。
20世纪50年代，格鲁夫和魏恩堡等科学家提出了量子电动力学理论，成功地描述了电子和光子之间的相互作用。
到了20世纪60年代，基本粒子理论进入了快速发展期。
杨振宁和李政道提出了弱相互作用理论，将弱相互作用引入到基本粒子理论中。
此外，盖尔曼、魏恩堡和萨拉姆等科学家提出了夸克模型，认为质子、中子等粒子都是由夸克构成的。
在20世纪70年代初期，格罗斯和威尔逊等科学家提出了量子色动力学理论，成功地描述了夸克之间强相互作用的性质。
到了20世纪90年代，粒子物理学实验的精度不断提高，使得对基本粒子理论的验证更加准确和可靠。
1995年，顶夸克被发现，从而完善了夸克模型。
2012年，欧洲核子研究中心LHC发现了希格斯粒子，这是基本粒子理论的又一重大突破。
三、实验和应用基本粒子理论的研究需要高能物理实验和粒子加速器等重要设备。
量子力学中的基本粒子研究
量子力学中的基本粒子研究随着科技的不断发展，人类对于物质的本质也有了更深层次的探究。
量子力学作为现代物理学的一大分支，研究的对象是微观尺度下的物质，尤其是基本粒子。
基本粒子是构成物质世界的基本单位，它们的性质与行为决定了我们所面对的物质世界是如何运作的。
因此，研究基本粒子对于我们理解物质世界的本质有着重要的意义。
基本粒子是以自然界中最基本的元素为单位构成的粒子，它们既不能进一步分解也不会对其他物质产生影响。
这些基本粒子包括了电子、夸克和中微子等。
它们存在于我们所处的物质世界之中，并以各种方式参与物理过程的发生。
在基本粒子的研究过程中，量子力学是一个极其重要的工具。
量子力学是一种研究微观世界的科学，它基于一系列奇特的规律来描述微观领域中物质的性质与行为。
量子力学中的基本粒子研究是基于量子力学的基本理论来进行的。
在量子力学中，基本粒子的性质通过量子数来描述。
每个基本粒子都有自己的量子数，它们用来描述基本粒子的性质。
其中，每个基本粒子都有自己的质量、电荷和自旋等量子数。
基本粒子的研究汇集了物理学、数学和工程学等多种学科的知识和技能。
研究人员借助粒子加速器等设备，能够模拟瞬时的物理现象，帮助我们了解基本粒子的性质和行为模式，并帮助我们全面理解物质世界的基础。
在研究中，科学家们发现，基本粒子可能存在于多种不同的状态中。
这些不同的状态又可以通过相应的量子数来描述。
基本粒子的状态是量子力学中非常重要的一个概念，它们能够解释和预测基本粒子的性质和行为。
例如，在高速运动中，电子的性质和行为会发生明显的改变。
这是因为在高速运动中，电子存在着很多种不同的状态。
这些状态都可以用不同的量子数来描述。
科学家们研究这些状态，不仅可以发现基本粒子的一些特性，还能发现一些新颖、有趣的现象。
另外，基本粒子的量子性质还意味着它们会受到一些奇异的物理现象的影响。
例如，基本粒子的量子性质会让它们在测量前处于所有可能的状态之中。
只有当测量它们时，这些状态才会跃迁到某个确定的状态。
分子原子中子质子的关系
分子原子中子质子的关系
分子、原子和中子、质子之间的关系是物质世界中基本粒子的组合和相互作用。
在这个描述中，我们使用一些常见的术语来代替真实的名称和引用。
1. 分子是由不同的原子组成的。
原子是构成分子的基本单位。
分子可以由一个或多个原子组成。
2. 原子由三种基本粒子组成，包括质子、中子和电子。
这些粒子存在于原子的不同部分。
3. 质子是原子中带有正电荷的粒子。
它们位于原子核的中心，与中子一起组成了核子。
4. 中子是原子中带有中性电荷的粒子。
它们也位于原子核的中心，与质子一起组成了核子。
5. 质子和中子的质量相对较重，通常被称为核子。
它们的质量大约相等，都远远高于电子的质量。
6. 电子是带有负电荷的粒子，其质量远远轻于质子和中子。
电子绕着原子核的外部轨道运动，形成了电子云。
7. 分子的稳定性和性质取决于其中原子和电子的组合方式以及它们之间的相互作用。
请注意，以上描述只是对分子、原子和其中包含的粒子的一般性说明，真实的粒子名称和引用可能有所不同。
粒子物理学是研究这些基本粒子及其相互作用的领域，对于更深入的了解，请参考相关的科学文献和资料。
中子质子电子的关系
中子、质子和电子是基本粒子中的三种，它们之间存在着密切的关系。
中子是带有正电荷的粒子，在原子核中是一种重要的组成部分。
它的质量约为质子的1.0087 倍。
中子与质子一样，都是由三种基本粒子构成的，即上、下、中夸克。
质子是带有正电荷的粒子，它也是原子核中的重要组成部分。
质子的质量比电子大，约为电子的1836 倍。
质子与中子一样，都是由三种基本粒子构成的，即上、下、中夸克。
电子是带有负电荷的粒子，在原子外层中构成电子云。
电子的质量比质子和中子小得多，约为质子的1/1836 倍。
电子是构成物质的基本单位，在化学反应中起着重要作用。
在继续讨论中子、质子和电子的关系之前，先让我们回顾一下基本粒子的概念。
基本粒子是物质的最小组成单位，是没有由其他粒子构成的粒子。
目前，根据粒子物理学理论，我们已经知道了12 种基本粒子。
这12 种基本粒子分为四大类：1 中子和质子：这两种粒子都是构成原子核的重要组成部分，它们都带有正电荷。
中子的质量约为质子的1.0087 倍，两者都是由三种基本粒子构成的，即上、下、中夸克。
2 电子：电子是带有负电荷的粒子，在原子外层中构成电子云。
电子的质量比质子和中子小得多，约为质子的1/1836 倍。
电子是构成物质的基本单位，在化学反应中起着重要作用。
3 光子：光子是一种质量为0 的粒子，它是光的最小组成单位。
光子没有电荷，它是由电场和磁场构成的。
4弱相互作用粒子：弱相互作用是指粒子之间的相互作用之一，它的强度比电磁相互作用弱得多。
弱相互作用粒子包括W+、W-、Z0 三种粒子。
总的来说，中子、质子和电子是基本粒子中的三种，它们之间存在着密切的关系，在构成原子中起着重要作用。
基本粒子表
基本粒子表
以下为基本粒子表：
1. 夸克：夸克是构成质子和中子的基本粒子。
有六种不同的夸克，分别是上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克。
2. 轻子：轻子是质量相对较小的粒子，包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子和τ子等。
3. 强子：强子是由夸克组成的复合粒子，包括质子和中子等。
4. 弱子：弱子是在弱相互作用下产生的粒子，包括带电弱子（如W 玻色子和带电子中微子）和中性弱子（如Z玻色子和中性电子中微子）等。
5. 引力子：引力子是传递引力相互作用的粒子，目前还没有直接观测到。
6. 光子：光子是电磁相互作用的传递粒子，是光和其他电磁波的基本组成单位。
7. Higgs玻色子：Higgs玻色子是由Higgs场激发而产生的粒子，它被认为是解释粒子的质量起源的关键。
8. 中微子：中微子是质量非常小的粒子，与弱相互作用有关，分为电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。
这些是目前被广泛接受的基本粒子，但随着科学的发展，可能还会有新的粒子被发现。
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基本粒子关系强子就是参与强相互作用的粒子，可以分为介子和重子，目前粒子物理的夸克模型认为介子是由夸克和反夸克组成，重子则有三个夸克（或者反夸克）组成，重子可以再分为核子（包括质子和中子）和超子（因为质量超过核子的质量而得名）。
电子和中微子等属于轻子，不参与强相互作用。
目前粒子物理认为轻子，夸克等没有结构，是点粒子。
电子质子等粒子带有电荷，带电粒子之间可以发生电磁相互作用，而电磁作用场的量子是光子，即带电粒子之间通过交换光子而发生相互作用。
夸克带有颜色（或者色荷），夸克之间，夸克和胶子之间，胶子之间，可以发生色相互作用，而色相互作用场的量子是胶子。
光子和胶子都是传递相互作用的媒介粒子，目前认为它们也没有结构，是个点粒子。
第一类：纯单个粒子，中微子，电子，大统一粒子，夸克。
第二类：由两个基本粒子合成的粒子，如π介子，W、Z玻色子。
第三类：由三个基本粒子合成的粒子，如：中子，质子及其它强子。
第一类粒子中的大统一粒子不能游离态存在，它们必须二个并存，构成了π介子，和W玻色子。
（特别注意的是，这一点与传统理论完全不同，为什么要这样猜想呢？你如果接着往下看就明白了。
）第一类中的夸克也不能单独存在，它们必须三个并存在，构成了质子与中子等强子|评论1. 强子和轻子是构成世界万物的两个基本类别①强子：由夸克组成的粒子。
两个夸克组成的强子叫介子；三个夸克组成的强子叫重子。
所以，不管是介子还是重子，都是强子。
与之对应的是轻子。
②轻子：目前已知的的轻子有三代，包括电子及电子中微子、缪子及缪子中微子、tau子及tau子中微子。
轻子之所以叫轻子，主要是因为轻子一直到现在都没有发现其有内部结构，认为轻子是点粒子。
2. 胶子是传递强相互作用的传播子。
强相互作用的粒子，即强子是有夸克组成，夸克和夸克之间形成的介子或者重子就是靠夸克间的胶子相互传递从而耦合在一起的。
3. 根据色禁闭理论，单独的夸克是不存在的，而胶子是传播子，严格意义上将，比较两者的大小根本没有任何意义，因为单独的夸克不存在，存在的夸克都以介子或强子而存在。
没法和胶子进行定量的比较。
胶子没有固定的尺寸，胶子和光子一样，都是传播子，只不过胶子传播强相互作用力，而光子传播电磁相互作用力。
发给我自己..强子，重子，介子，中微子，轻子2008-07-13 23:55强子提供强相互作用的介子质子、中子里有些什么质子、中子里有些什么对强子结构和标准模型研究的一再成功已表明夸克和色场是强子世界的最基本组成部分．尽管如此，强子物理还存在一些悬而未决的困难，如夸克幽禁、质子自旋危机、质子衰变等．一、质子、中子不是点状粒子对于物质结构的探索是科学的重要任务，自从有人类出现，这种探索从来没有停止过．在19世纪，人们逐渐弄清楚物质是由分子原子构成的．1932年查德威克发现了中子，人们认识到原子核应由质子和中子构成．人们对物质结构的研究就如剥笋一样层层盘剥下去，每一个层次的发现，都是对物质结构认识的深化．在原子核层次下面，质子和中子是否还有其内部结构呢？质子和中子不是点粒子，它们都具有内部结构．在30年代，理论物理学家认为作为核子的质子和中子是基本粒子，应该象点粒子，根据狄拉克的相对论性波动方程，质子的磁矩是一个单位核磁子，中子由于不带电，因而磁矩是零．但出乎意料的是，实验家斯特恩测得的质子磁矩却为5.6个单位核磁子，中子磁矩也不是零，而是-3.82个单位核磁子，与点粒子理论相悖．这些都清楚地说明质子、中子并不是我们想象的那样简单，它们可能是具有内部结构的．60年代，霍夫斯塔特等人用高能电子轰击核子，证明核子电荷呈弥散分布，核子的确具有内部结构[1]．既然核子并不是点粒子，那么其内部的物质是怎样分布的呢？也许有三种情形：或者核子内有一个硬核，核子象一枚桃子；或有许多颗粒，象石榴一样有许多子；或没有颗粒，疏松如棉絮状．具体属哪一种情形，要靠深度非弹性散射实验来作进一步决定．深度非弹性散射实验指用极高能电子去撞击质子或中子，使后者激发到一个个分立的能级即共振态，甚至达到使π介子离化出来的连续激发态．非弹性散射实验会改变质子、中子的静止质量．实验表明，质子、中子内部有一个个点状的准自由的粒子，它们携带有一定动量和角动量．那么质子、中子内的这些点状粒子是什么呢？具有些什么性质？二、夸克模型1964年，美国科学家盖尔曼.提出了关于强子结构的夸克模型．强子是粒子分类系统的一个概念，质子、中子都属于强子这一类．“夸克”一词原指一种德国奶酪或海鸥的叫声．盖尔曼当初提出这个模型时，并不企求能被物理学家承认，因而它就用了这个幽默的词．夸克也是一种费米子，即有自旋1/2．因为质子中子的自旋为1/2，那么三个夸克，如果两个自旋向上，一个自旋向下，就可以组成自旋为1/2的质子、中子．两个正反夸克可以组成自旋为整数的粒子，它们称为介子，如π介子、J/ψ子，后者由丁肇中等人于1974年发现，它实际上是由粲夸克和反粲夸克组成的夸克对．凡是由三个夸克组成的粒子称为重子，重子和介子统称强子，因为它们都参与强相互作用，故有此名．原子核中质子间的电斥力十分强，可是原子核照样能够稳定存在，就是由于强相互作用力（核力）将核子们束缚住的．由夸克模型，夸克是带分数电荷的，每个夸克带+2/3e或-1/3e 电荷（e为质子电荷单位）．现代粒子物理学认为，夸克共有6种（味道），分别称为上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克，它们组成了所有的强子，如一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成，则上夸克带+2/3e电荷，下夸克带-1/3e电荷．上、下夸克的质量略微不同．中子的质量比质子的质量略大一点点，过去认为可能是由于中子、质子的带电量不同造成的，现在看来，这应归于下夸克质量比上夸克质量略大一点点．质子和中子的组成：一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成．虽然夸克模型当时取得了许多成功，但也遇到了一些麻烦，如重子的夸克结构理论认为，象Ω-和Δ++这样的重子可以由三个相同夸克组成，且都处于基态，自旋方向相同，这种在同一能级上存在有三个全同粒子的现象是违反泡利不相容原理的．泡利不相容原理说的是两个费米子是不能处于相同的状态中的．夸克的自旋为半整数，是费米子，当然是不能违反泡利原理的．但物理学家自有办法，你不是说三个夸克全同吗？那我给它们来个编号或着上“颜色”（红、黄、蓝），那三个夸克不就不全同了，从而不再违反泡利原理了．的确，在1964年，格林伯格引入了夸克的这一种自由度——“颜色”的概念．当然这里的“颜色”并不是视觉感受到的颜色，它是一种新引入的自由度的代名词，与电子带电荷相类似，夸克带颜色荷．这样一来，每味夸克就有三种颜色，夸克的种类一下子由原来的6种扩展到18种，再加上它们的反粒子，那么自然界一共有36种夸克，它们和轻子（如电子、μ子、τ子及其相应的中微子）、规范粒子（如光子、三个传递控制夸克轻子衰变的弱相互作用的中间玻色子、八个传递强（色）相互作用的胶子）一起组成了大千世界．夸克具有颜色自由度的理论得到了不少实验的支持，在70年代发展成为强相互作用的重要理论——量子色动力学．三、量子色动力学及其特点“量子色动力学”这一名称听起来有点可怕，念起来有点拗口，应该这样念：量子/色/动力学．这个理论认为，夸克是带有色荷的，胶子场是夸克间发生相互作用的媒介．这不禁让我们想起电子是带有电荷的，传递电子间相互作用的媒介是电磁场（光子场）．的确，关于电荷的动力学我们早已有了，它叫“量子电动力学”，发展于三四十年代．一般读者对电磁相互作用都有点熟悉，因此就以它为例来理解质子中子内的色相互作用．电磁场的麦克斯韦方程的量子化就是量子电动力学，具体地说，量子电动力学就是研究电子和光子的量子碰撞（即散射）的，自然，量子色动力学是研究夸克和胶子的量子碰撞的．胶子是色场的量子，就象光子是电磁场的量子一样．胶子和光子都是质量为0、自旋为1、传递相互作用的媒介粒子，都属于规范粒子．两个电子发生相互作用是靠传递一个虚光子而发生的（虚光子只在相互作用中间过程产生，其能量和动量不成正比，不能独立存在，在产生后瞬时就湮灭．由相对论知道，自由运动的电子不能发射实光子，但可以发射虚光子．给予我们光明和热能的是实光子，它的能量和动量成正比，脱离源后，能独立存在），自然，两个夸克发生相互作用是靠传递一个虚胶子而发生的．虚胶子携带着一个夸克的部分能量和动量，交给另一个夸克，于是两个夸克就以胶子为纽带发生了相互作用．看到这里，我们会说，不是重复了一下吗？量子色动力学可以由量子电动力学依葫芦画瓢建立起来，真是太容易了！不过实际上没有这么简单．按群论的语言讲，电磁场是U（1）规范场，是一种阿贝尔规范场，群元可以交换，而胶子场是SU(3)规范场，是一种非阿贝尔规范场，群元不可以交换．一般来说，“非”总比“不非”要麻烦得多．电荷只有一种，而色荷却有三种（红、黄、蓝）；U(1)群的生成元只有一个，就是1，所以光子只有一种，而SU(3)群有八个生成元，一个生成元对应一种胶子，所以胶子共有八种；光子不带电荷，而胶子场由于是非阿贝尔规范场，场方程具有非线性项，体现了胶子的自相互作用，因而胶子也带色荷，夸克发射带色的胶子，自身改变颜色．所以胶子场比电磁场复杂，因而出现了许多不同寻常的现象和性质，其中最重要的恐怕要数“渐近自由”和“夸克幽禁”了．“渐近自由”说的是两个夸克之间距离很小时，耦合常数也会变得很小，以致夸克可以看成是近自由的．耦合常数变小是由于真空的反色屏蔽效应引起的．真空中的夸克会使真空极化（即它使真空带上颜色），夸克与周围真空的相互作用导致由真空极化产生的虚胶子和正反虚夸克的极化分布，最终效果使夸克色荷变大，这称为色的反屏蔽效应（对于电荷，刚好相反，由于真空极化导致电荷吸引反号电荷的虚粒子，所以总电荷减少，这称为电的屏蔽效应．与它作比较，色的反屏蔽效应这一术语由此而来）．由于这一效应，在离夸克较小距离上看来，大距离的夸克比它带的色荷多，所以小距离上强作用相对而言变弱了，这就是所谓“渐近自由”．渐近自由是量子色动力学的一项重要成果，它使得高能色动力学可以用微扰理论计算．但是在低能情形或者说大距离情形，由于耦合常数变强及存在幽禁力，计算变得困难．量子色动力学可以预言小距离的“渐近自由”，但是对大距离的“夸克幽禁”，量子色动力学就无法预言了，这是量子色动力学的困难．“夸克幽禁”说的是夸克无法从质子中逃逸出去．红黄蓝三色夸克组成无色态，强子都是无色的．一旦夸克可以从质子或强子中跑出来，自然界就会存在带色的粒子;带色的粒子引起真空的进一步极化，色荷之间的幽禁势是很大的，整个真空都带上了颜色，能量很高，导致真空爆炸．实际这些都没有发生，暗示自然界不存在游离的夸克，那么我们会问：夸克倒底是一个数学技巧还是一个物理实在？研究这一问题，是对夸克模型的考验．不过，现在因为已有了夸克存在的间接证据，物理学家相信夸克是应该的确存在的．夸克为什么要被幽禁起来，物理学家已提出了几个理论．有人提出口袋模型，如认为质子是一只受真空挤压的口袋，可将夸克束缚住而逃不出来；有人提出了弦理论，认为夸克绑在弦的两端，而这条弦却难以断裂，即使一旦断裂，断裂处生成一对正反夸克，原来的强子碎裂为两个新的强子，从而自由的夸克从来不可能出现；也有人说，既然胶子带色荷，胶子之间也会有色磁吸引力，从而色力线被拉紧呈平行状，就如一个带电电容器两板因为有平行的电力线因而彼此有吸引一样，夸克之间也有类似这种吸引力；格点规范理论的面积定律证明夸克之间有线性禁闭势存在；90年代中期塞伯和威滕用他们发展的四维空间量子场论证明磁单极凝聚也会导致夸克幽禁．关于夸克幽禁的理论有许多，正好说明了我们对强力的了解还不够充分．四、核子结构图象与核子衰变对介子谱的研究表明，夸克之间除了由于单胶子交换引起的色库仑力外，还有色禁闭力，其势是随距离线性增长的，正如上面所说，虽然不清楚线性禁闭势的来源，但可以认为正是这个势导致了夸克幽禁．但是这一观点也许要受到挑战．因为用相对论性波动方程解介子能谱，发现在无穷远处波函数并不收敛至零，而是一个散射解．这意味着我们应探测到游离的夸克，但实际并不如此．那这些散射解是怎么产生的呢？原来禁闭势在无穷远处十分巨大，以致扰动真空导致正反夸克产生．实际没有测到这些产生的夸克，一个原因可能是大距离时夸克的质量也会变得十分巨大，远远超过了线性势，抑制了真空扰动产生正反夸克的能力．夸克质量会随距离增大而增大，可能可以用真空色电极化（导致真空带上颜色）来解释．真空色电极化使得色荷象滚雪球一样越来越大，夸克能量和质量也相应越来越大，浸在真空中的单一夸克质量巨大，真空没有足够的能量产生这些夸克，也许这最终导致了夸克幽禁．对于强子结构，现在对不同的能态用不同的理论模型来描述．基态质子和中子，可以用量子力学的薛定谔方程求解，强子质量主要由夸克承担；对于处于激发态的共振粒子，弦模型比较成功，该模型认为重子和介子的质量和自旋主要由弦（色力线管）提供[10]；对于更高能的强子激发态，由于真空色电极化十分强大，因而强子质量主要就是色电极化质量，夸克的质量和弦的质量十分微小．现在对处于不同能态的质子、中子结构还无法用一个统一的理论来描述．上面讨论的是质子中子及其共振态的静态性质，下面谈一下它们的衰变问题．原子核内的质子中子是稳定的，但自由的中子是不稳定的，寿命约为11分钟．中子的质量比质子略大一些，因而可以有足够的能量衰变为质子，并放出一个电子和一个电子型反中微子．在夸克水平上解释这一过程，实际上就是：中子内的一个下夸克（带-1/3e电荷）放出一个传递弱相互作用的中间玻色子W-，自身变成上夸克（带+2/3e电荷），W-又衰变为一个电子和一个电子型反中微子．由于质子中子的重子数都为+1，轻子数为0，电子和电子型中微子的重子数为0，轻子数分别为+1和-1，所以这一过程重子数、轻子数都守恒．现在的粒子物理标准模型（量子电动力学、弱电统一理论、量子色动力学）认为重子数是守恒的，质子已是最轻的重子，所以它不能再衰变为其他重子，它是永恒的．由于人们面遇的物质世界主要就是由重子组成的，所以很容易相信质子是永恒的．但是有一种理论却预言这种观念是不对的，质子会衰变成正电子和中性π介子，重子数和轻子数并不绝对守恒．这种理论是大统一理论，它企图把强、弱、电相互作用统一起来，用一个耦合常数来描写．大统一理论包含着标准模型，但比标准模型来得更大，因而有更多的传递相互作用的规范玻色子．虽然这些规范玻色子是一种超弱场的量子，但质子中的下夸克却会释放这种规范玻色子，自身变成正电子，而质子内的一个上夸克吸收这个规范玻色子，变成上夸克的反粒子（反上夸克），这个反上夸克与质子内的另一个上夸克结合成中性π介子．由于引起这种夸克—轻子转化场十分弱，所以质子虽然要衰变，但衰变寿命是很长的，大约为一千万亿亿亿年，而我们的宇宙寿命也只有几百亿年，所以质子平均寿命比宇宙寿命长十万亿亿倍．在你一生当中，你体内的质子只能衰变零点几个，不必担心质子衰变会给我们的生活带来什么不便．质子衰变还只是一个理论预言，实验的证明还没有完全结束．前面提到，质子中的点粒子是夸克，实际上它们还包括胶子和不断产生、湮灭的海夸克．过去认为质子自旋为1/2，是由三个夸克提供的，而如今的研究却不能支持这一观点，质子中的三个夸克的总角动量只占质子自旋的15%，而大部分自旋也许由胶子和海夸克承担．这被称为“质子自旋危机”，是个热门课题．五、简短总结虽然胶子的存在证据也有了，顶夸克存在的证据也在1995年找到了，但是对于强子结构的研究和自由夸克的探索还需走更长远的路．夸克幽禁的根本原因倒底是线性禁闭势的存在还是色电极化所致，夸克幽禁是暂时的还是永久的，值得继续研究．如果夸克是永久性禁闭的，强子永远是无色的，正应了一句话：“色即空，空即色．”孰是孰非，有待高能物理及其理论的继续发展．强子(Hadron)是一种亚原子粒子，所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子。