前子

科技工作者之家 2020-11-17

前子英语:Preon)是在理论上构成夸克和轻子的亚原子粒子。这个粒子的名称首先由乔杰什·帕蒂和阿卜杜勒·萨拉姆于1974年提出。

简介前子英语:Preon)是在理论上构成夸克和轻子的亚原子粒子。这个粒子的名称首先由乔杰什·帕蒂和阿卜杜勒·萨拉姆于1974年提出。1

次原子粒子次原子粒子,或称亚原子粒子。是指比原子还小的粒子。例如:电子、中子、质子、介子、夸克、胶子、光子等等。2

轻子轻子(Lepton)是一种不参与强相互作用、自旋为1/2的基本粒子。电子是最为人知的一种轻子;大部分化学领域都会涉及到与电子的相互作用,原子不能没有它,所有化学性质都直接与它有关。轻子又分为两类:“带电轻子”与“中性轻子”。带电轻子包括电子、μ子、τ子,可以与其它粒子组合成复合粒子,例如原子、电子偶素等等。 在所有带电轻子中,电子的质量最轻,也是宇宙中最稳定、最常见的轻子;质量较重的μ子与τ子会很快地衰变成电子,μ子与τ子必须经过高能量碰撞制成,例如使用粒子加速器或在宇宙线探测实验。中性轻子包括电中微子、μ中微子、τ中微子;它们很少与任何粒子相互作用,很难被观测到。

轻子一共有六种风味,形成三个世代。第一代是电轻子,包括电子与电中微子。第二代是缈轻子,包括μ子与μ中微子。第三代是陶轻子,包括τ子与τ中微子。

轻子拥有很多内秉性质,包括电荷、自旋、质量等等。轻子与夸克有一点很不相同:轻子不会感受到强作用力。轻子会感受到其它三种基础力:引力、弱作用力、电磁力。但是,由于中微子的电性是中性,中微子不会感受到电磁力。每一种轻子风味都有其对应的反粒子,称为“反轻子”。带电轻子与对应的反轻子唯一不同之处是带有电荷的正负号相反。根据某些理论,中微子是自己的反粒子,但这论点尚未被证实。

在标准模型里,轻子扮演重要角色,电子是原子的成分之一,与质子、中子共同组成原子。在某些被合成的奇异原子里,电子被更换为μ子或τ子。像电子偶素一类的轻子-反轻子粒子也可以被合成。2

夸克夸克(英语:quark,又译“层子”或“亏子”)是一种基本粒子,也是构成物质的基本单元。夸克互相结合,形成一种复合粒子,叫强子,强子中最稳定的是质子和中子,它们是构成原子核的单元。由于一种叫“夸克禁闭”的现象,夸克不能够直接被观测到,或是被分离出来;只能够在强子里面找到夸克。因为这个原因,人类对夸克的所知大都是来自对强子的观测。

夸克有六种“味”,分别是上、下、粲、奇、底及顶。上及下夸克的质量是所有夸克中最低的。较重的夸克会通过一个叫粒子衰变的过程,来迅速地变成上或下夸克。粒子衰变是一个从高质量态变成低质量态的过程。就是因为这个原因,上及下夸克一般来说很稳定,所以它们在宇宙中很常见,而奇、粲、顶及底则只能经由高能粒子的碰撞产生(例如宇宙射线及粒子加速器)。

夸克有着多种不同的内在特性,包括电荷、色荷、自旋及质量等。在标准模型中,夸克是唯一一种能经受全部四种基本相互作用的基本粒子,基本相互作用有时会被称为“基本力”(电磁相互作用力、万有引力、强相互作用力及弱相互作用力)。夸克同时是现时已知唯一一种基本电荷非整数的粒子。夸克每一种味都有一种对应的反粒子,叫反夸克,它跟夸克的不同之处,只在于它的一些特性跟夸克大小一样但正负不同。

夸克模型分别由默里·盖尔曼与乔治·茨威格于1964年独立地提出。引入夸克这一概念,是为了能更好地整理各种强子,而当时并没有什么能证实夸克存在的物理证据,直到1968年SLAC开发出深度非弹性散射实验为止。夸克的六种味已经全部被加速器实验所观测到;而于1995年在费米实验室被观测到的顶夸克,是最后发现的一种。2

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学

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