什么是基本粒子?

西芒




能称得上基本粒子的只有一种,它就是电子。其他诸如质子、中子、原子通通只能称它为微观粒子。还有所谓的“61种微观粒子”,它们可能连微观粒子的称谓都配不上。因为它们都是人为“制造”出来的物质“鼻祖”。



“基本粒子是一种术语,指人们认知的构成物质的最小或最基本的单位。即:在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。它是组成各种各样物体的基础,且并不会因为小而断定它不是某种物质。但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故一般不提“基本粒子”这一说法。

根据作用力的不同,基本粒子分为夸克、轻子和传播子三大类。在量子场论的理论框架下,这些基本粒子作为点粒子来处理”。

(这个图片的解释是不科学的)

其实,在物质世界,到底谁属于基本粒子的问题,物质的运动变化规律及其现象,自然界早已经不厌其烦地告诉了我们无数遍。基本粒子,它是唯一一种可以组成世间万物的、最小的、不可再分的、金身不败的、具有质量的、能够受到激发运动的、带有正负极性电荷力的、能够进行物质之间相互作用的颗粒。无数事实证明,能够具有这种性质和天赋技能的非电子莫属。其他61种微观粒子,它们也同样能有如此先天禀赋吗?如果没有!它们也就没有一个成员能有资格成为基本粒子。这样电子的基本粒子地位就无法撼动了。


既然说宇宙物质是由唯一的电子所组成的。那么你一定会问:大千世界中的各种物质性质、结构及其它们之间的变化展示,仅仅依靠一种电子是如何做到的呢?要回答这个问题,就需要从曾经所发生的宇宙中心(“奇点”)大爆炸说起。当宇宙物质在自身引力作用下聚集到一起时,所有物质就出现了万物归一的局面。这里的“一”,当然就是指电子了。于是,这个无比巨大的电子球,由于它引力巨大,在它周围空间的真空度达到了至高无上的程度,而电子球在面对如此负压差的情况下,物质对负空间方向形成了压倒性趋势力。从而大大地低消了电子球自身的一部分结合力。在这同时,中心球又在遇到来自四面八方的巨大天体撞击下,电子球能量上升,球内部的电子极性方向被打乱,电子之间出现同性排斥力上升,结合力随之瓦解。内部电子运动使得电子之间的极性发生了链式紊乱。这个分裂反应就直接导致了宇宙大爆炸。这也就是宇宙能够发生大爆炸的根本原因。



大爆炸发生后,在高温高压环境里,电子之间分别开始化合。它们以异性相匹配的方式,最初每每以三个电子相组合出等腰三角形结构,继而不断堆码成质子,以形成氢原子。接下来再随环境能量条件的适配,电子之间自然结合成了中子以及不同质子和中子数量的化学元素。这就是基本粒子——电子所能够生变的天然魔力。



当宇宙里形成系列化化学元素以后,大千世界之一切的一切物质变化和无尽的展示,就一直没有停止过。例如,一直就令我们眼花缭乱、目不暇接的化学变化所带来的各种无机物和有机物叠加体。包括各种自然资源、生物三大界(微生物、植物、动物)以及电子运动所带来的光、电、磁的变化莫测结果。为我们得以在地球上生活提供了无限的方便和可能。



因此说,电子是个唯一的基本粒子,也只有它,才能发生物质世界的无穷变化可能。也只有它,我们才能做到随心所欲戏嘻于天地之间。


海门老冯


所谓基本粒子就是构成物质的最基本的单元.根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类.夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故一般不提“基本粒子”这一说法。

强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称.它们由夸克组成,已发现的夸克有五种,它们是:上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克.理论预言还有第六种夸克存在,已命名为顶夸克,但目前尚未发现.现有粒子中绝大部分是强子,质子、中子、π介子等都属于强子.

轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用,而不参与强相互作用的粒子的总称.轻子共有六种,包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子.电子、μ子和τ子是带电的,所有的中微子都不带电;τ子是1975年发现的重要粒子,不参与强作用,属于轻子,但是它的质量很重,是电子的3600倍,质子的1.8倍,因此又叫重轻子.

传播子也属于基本粒子.传递强作用的胶子共有8种,1979年在三喷注现象中被间接发现,它们可以组成胶子球,但至今尚未被直接观测到.传递弱作用的W+,W-和Z0.中间玻色子是1983年发现的,非常重,是质子的80一90倍.

粒子具有对称性,有一个粒子,必存在一个反粒子.

粒子还有另一种属性—自旋.自旋为半整数的粒子称为费米子,为整数的称为玻色子.


量子小飞猪


本身不由其它粒子构成的粒子叫做基本粒子。这个概念在物理学发展史上是相对的,也就是不断的随着研究的深入而变化的:分子——原子——介子+重子+轻子——夸克+轻子+玻色子。


在当前为大多数物理学家所接受的标准模型里,分为两大类:费米子(Fermion)和玻色子(Boson),费米子的自旋(Spin) 为1/2(半整数);玻色子的自旋是整数。


题主所提供的介子说法,是标准模型建立之前的物理学家的看法。


费米子又有两大类:强子和轻子。强子就是夸克,它有六种“味道”和三种“颜色”,也就是有18种,再加上18种反粒子,共36种。轻子包含三种带电轻子和三种不带电的中微子,加上反粒子是12种。但是,中微子的反粒子是否是它本身,目前并不确定。


玻色子共有五种:光子,胶子,分别带正电和负电的W 玻色子(W算作一种)和中性 Z 玻色子和希格斯粒子。这些玻色子是用来传递各种相互作用力的,它们的自旋都是1。另外一种特别的是最后才发现的希格斯玻色子,它的自旋是0,电荷是0,在标准模型中,它赋予了其它所有基本粒子以质量(如果有质量的话)。希格斯粒子是最特殊的玻色子,通俗的说:它扮演了和所有基本粒子沟通的角色,包揽了标准模型里几乎所有不好干的脏活。也因此希格斯粒子也最关键,对它的研究很大可能会导致物理的长足发展。


有两种玻色子比较有趣:胶子和希格斯。它们居然可以和自己相互作用。


胶子和自己相互作用会产生胶子球,北京正负电子对撞机实验的重要目标之一,就是寻找胶子球的存在。


希格斯粒子的自己相互作用的性质决定了真空的稳定性,也就是宇宙的命运,值得实验上花大力气去搞清楚,这也是世界上正在倡导的四个高能正负电子对撞机的使命:日本的国际线性加速器(ILC),欧洲的紧凑型线性加速器(CLIC),中国的环形正负电子对撞机(CEPC)和欧洲的未来环形对撞机(FCC)。这四个项目是竞争关系。


下图来自维基百科,总结了现在标准模型中的全部基本粒子。



在未来的物理学中,它们是否还是“基本”的,现在我们还不知道。


清风正阳


磁场里光速流动的物质产生金属态氢离子,金属态氢离子就是基本粒子。

高温等离子体状态下的金属态氢离子聚合形成新元素时伴生电磁波——能量;热核反应形成的新元素在冲击波里再次产生金属态氢离子,产生的爆炸就是“链式反应”。

低温等离子体状态下金属态氢离子聚合形成新元素是化学反应。






金童希瑞


主流物理的所谓标准粒子模型,实际上除了光子以外,皆是物质粒子,而物质粒子一定有结构,所以它们都没有资格称为`基本粒子’,根据本人对宇宙观测得出的结论,宇宙中最基本的粒子只有两个:质量点和能量点-光子。一切物质粒子皆由它们构成,这就是所谓的`终极粒子模型’。


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