粒子的質量壽命與對稱性
粒子的質量是粒子的另外一個主要特徵量。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。光子、膠子是無質量的，電子質量很小，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，已知最重的粒子是頂夸克。己發現的六種夸克，從下夸克到頂夸克，質量從輕到重。中微子的質量非常小，目前己測得的電子中微子的質量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。一個自由的中子會衰變成一個質子、一個電子和一箇中微子；一個π介子衰變成一個μ子和一箇中微子。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，有一個粒子，必存在一個反粒子。1932年科學家發現了一個與電子質量相同但帶一個正電荷的粒子，稱為正電子；後來又發現了一個帶負電、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。
分享到:
閱讀更多 國禮藝術家範志禮 的文章
