基本粒子有哪些基本性質,什麼導致基本粒子性質不同

時間 2022-03-12 04:15:07

1樓:

構成物質的基本粒子

很小,不停地運動,彼此之間有間隔

另外,不同的粒子還有各自不同的性質

2樓:張嘉年

基本粒子共有62種: 正反三色夸克36種,正反輕子12種,規範玻色子14種

基本粒子的基本性質,詳細**分析如下:

目前已經發現61種基本粒子,尚差1種重(引)粒子未發現

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公尺子(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:

費公尺子基本費公尺子分為 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,早期的實驗無法製造)。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。而這三種各有乙個相伴的中微子。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-公尺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(蒲朗克尺度)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蒲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。

蒲朗克(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:

乙個夸克,乙個反夸克和乙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

什麼導致基本粒子性質不同

3樓:丫皮皮醜醜

(1)傳統上的基bai本粒子指質子、中du子、電子、光子zhi和各種介子。

(2)現dao代物理學發現回質子、中子、介子都是由答更加基本的夸克和膠子構成。同時人類發現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。

(3)總的來說,基本粒子是隨人們的認知水平提公升不斷發展的,質子、中子、電子的性質與質量、帶電性有關,光子沒有質量,但根據愛因斯坦的理論,能量可以轉換為質量,例如:密閉的裝水杯子在太空中經太陽照射,質量增加了。夸克、膠子等是人們認知水平提公升對基本粒子的再分。

4樓:

這個問題現在

抄還沒有定論,但是襲科學界bai普遍認為是對稱破du缺造成的。

在宇宙zhi**最初的一瞬間(dao10^-44秒以內),所有的相互作用是統一的,所有的粒子參與相同的相互作用,沒有現在的輕子和夸克之分,光子,wz粒子,膠子和引力子也不分彼此,隨即引力和其他相互作用分離,然後到了大概10^-32秒,強作用和電弱作用分離,有了夸克和輕子之分,然後電磁相互作用與強作用分離,成了我們今天的世界。但是破缺的機理現在還沒弄清處。現在執行的大型強子對撞擊lhc也許能對解開弱電對稱破確的機制有啟示。

5樓:匿名使用者

這個沒有解答!還在研究之中!我看除非把光子的性質搞清楚,要不然就無法突破!

基本粒子的型別及其性質

6樓:匿名使用者

粒子(particle)指能夠以自由狀態存在的最小物質組分。最早發現的粒子是電子和質子,2023年又發現中子,確認原子由電子、質子和中子組成,它們比起原子來是更為基本的物質組分,於是稱之為基本粒子。以後這類粒子發現越來越多,累計已超過幾百種,且還有不斷增多的趨勢;此外這些粒子中有些粒子迄今的實驗尚未發現其有內部結構,有些粒子實驗顯示具有明顯的內部結構。

看來這些粒子並不屬於同一層次,因此基本粒子一詞已成為歷史,如今統稱之為粒子。  能夠以自由狀態存在的最小物質組分。最早發現的粒子是電子和質子,2023年又發現中子,確認原子由電子、質子和中子組成,它們比起原子來是更為基本的物質組分,於是稱之為基本粒子。

以後這類粒子發現越來越多,累計已超過幾百種,且還有不斷增多的趨勢;此外這些粒子中有些粒子迄今的實驗尚未發現其有內部結構,有些粒子實驗顯示具有明顯的內部結構。看來這些粒子並不屬於同一層次,因此基本粒子一詞已成為歷史,如今統稱之為粒子。需要說明的是,粒子並不是像中子、質子等實際存在的具體的物質,而是它們的統稱,是一種模型理念。

就好比說「動物」,有獅子、老虎等,但並沒有「動物」這種生物,所以「動物」一詞是乙個統稱,「粒子」也一樣。

粒子之間存在著相互作用,有強相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和引力相互作用,其中引力相互作用非常弱,可以忽略。 通過這些相互作用,產生新粒子或發生粒子衰變等粒子轉化現象。按照參與相互作用的性質將粒子分成以下幾類:

①規範粒子。即傳遞相互作用的媒介粒子,已發現的有傳遞電磁作用的光子和傳遞弱作用的w±、z0粒子。②輕子。

不直接參與強作用可直接參與電磁作用和弱作用的粒子,已發現的有電子、μ子、τ子和相伴的電子中微子ve、μ子中微子、τ子中微子及它們的反粒子共12種。③強子。直接參與強作用,也參與電磁作用和弱作用的粒子。

其中自旋為整數的強子稱為介子,自旋為半整數的強子稱為重子。強子的數目眾多,其中大部分是通過強作用衰變的粒子,其壽命極短,是不穩定的粒子,也稱為共振態。

各種粒子分別有各自的內稟性質,有粒子的質量m(靜質量,以能量表示)、壽命τ(平均壽命,指靜止系的平均壽命)、電荷q(以質子的電荷為單位)、自旋j(以為單位)、宇稱p、同位旋i、同位旋第3分量i3、重子數b、輕子數le、、lr、奇異數s、粲數c 、底數d等等。下面給出部分穩定粒子及其性質一覽表

在現有實驗的精度下,輕子的行為類似點粒子,沒有顯示出具有內部結構,而強子顯示是復合粒子,具有一定的結構。按照現代粒子物理的觀點,介子由一對正反夸克構成,重子由3個夸克構成,輕子和夸克屬於同一層次。

7樓:匿名使用者

基本粒子有:原子,分子。

基本粒子有哪些特徵

8樓:匿名使用者

主要特徵

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。

粒子的質量是粒子的另外乙個主要特徵量。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、帶電輕子、中間玻色子獲得質量。現有的粒子質量範圍很大,從0到90吉電子伏。

光子、膠子是無質量的,電子質量很小,只有0.5兆電子伏,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,約為1吉電子伏,已知最重的粒子是z0,其質量為90吉電子伏。己發現的五種夸克,從下夸克到底夸克,質量從輕到重。

下夸克質量只有0.3吉電子伏,而底夸克重達5吉電子伏,頂夸克還沒有發現,理論預言它的質量可能超過100吉電子伏。中微子的質量非常小,目前己測得的電子中微子的質量小於7電子伏,即為電子質量的七萬分之一,已非常接近零。

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。乙個自由的中子會衰變成乙個質子、乙個電子和乙個中微子; 乙個π介子衰變成乙個μ子和乙個中微子。

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。

粒子具有對稱性,有乙個粒子,必存在乙個反粒子。2023年科學家發現了乙個與電子質量相同但帶乙個正電荷的粒子,稱為正電子;後來又發現了乙個帶負電、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。

粒子還有另一種屬性—自旋。自旋為半整數的粒子稱為費公尺子,為整數的稱為玻色子。

物質是不斷運動和變化的,在變化中也有些東西不變,即守恆。粒子的產生和衰變過程就要遵循能量守恆定律。此外還有其他的守恆定律,例如輕子數和夸克數守恆,這是基於實驗上觀察不到單個輕子和夸克的產生和湮滅,必須是粒子、反粒子成對地產生和湮滅而總結出來的。

微觀世界的粒子具有雙重屬性粒子性和波動性。描述粒子的粒子性和波動性的雙重屬性,以及粒子的產生和消滅過程的基本理論是量子場論。量子場論和規範理論十分成功地描述了粒子及其相互作用。

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