粒子物理學的標准模型是什麼

⑴ 粒子物理標准模型 基本粒子一共有幾個

粒子物理標准模型 基本粒子一共有62個

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。目前在標准模型理論的架構下，已知的基本粒子可以分為費米子（包含誇克和輕子）以及玻色子（包含規范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、介子是由更基本的誇克和膠子所組成。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范玻色子。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:

圖中＋－號代表不可分割的最小正負電磁信息單位-量子比特（qubit）

（名物理學家約翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:萬物源圖於比特 It from bit

量子信息研究興盛後,此概念升華為，萬物源於量子比特）

註：位元即比特

⑵ 對物理有高深研究的人進！！

標准模型理論
粒子物理學的標准模型是一套描述強力、弱力及電磁力這三種基本力及組成所有物質的基本粒子的理論。它隸屬量子場論的范疇，並與量子力學及狹義相對論兼容。到現時為止，幾乎所有對以上三種力的實驗的結果都合乎這套理論的預測。但是標准模型還不是一套萬有理論，主要是因為它並沒有描述到重力。

標准模型的內容

標准模型包含費米子及玻色子——費米子為擁有半整數的自旋並遵守泡利不兼容原理（這原理指出沒有相同的費米子能佔有樣的量子態）的粒子；玻色子則擁有整數自旋而並不遵守泡利不兼容原理。簡單來說，費米子就是組成物質的粒子而玻色子則負責傳遞各種作用力。

電弱統一理論與量子色動力學在標准模型中合並為一。這些理論都是規范場論，即它們把費米子跟玻色子（即力的中介者）配對起來，以描述費米子之間的力。由於每組中介玻色子的拉格朗日函數在規范變換中都不變，所以這些中介玻色子就被稱為規范玻色子。標准模型所包含的玻色子有：

膠子 - 強相互作用的媒介粒子，自旋為1，有8種

光子 - 電磁相互作用的媒介粒子，自旋為1，只有1種

W 及 Z 玻色子 - 弱相互作用的媒介粒子，自旋為1，有3種

希格斯粒子 - 引導規范組的自發對稱性破缺，亦是慣性質量的源頭。

實際上規范玻色子的規范變換是可以准確地利用一個稱為「規范群」的酉群去描述。強相互作用的規范群是SU(3)，而電弱作用的規范群是SU(2)×U(1)。所以標准模型亦被稱為SU(3)×SU(2)×U(1)。

在眾玻色子中，只有希格斯玻色子不是規范玻色子。而負責傳遞引力相互作用的玻色子——引力子則未能被包括入標准模型之中。

標准模型包含了十二種「味道」(Flavor) 的費米子。組成大部份物質三種粒子：質子、中子及電子，當中只有電子是這套理論的基本粒子。質子和中子只是由更基本的誇克，受強作用力吸引而組成。

費米子可以分為三個「世代」。第一代包括電子、上及下誇克及電子中微子。所有普通物質都是由這一代的粒子所組成；第二及第三代粒子只能在高能量實驗中製造出來，而且會在短時間內衰變成第一代粒子。把這些粒子排列成三代是因為每一代的四種粒子與另一代相對應的四種粒子的性質幾乎一樣，唯一的分別就是它們的質量。例如，電子跟μ子的自旋皆為半整數而電荷同樣是-1，但μ子的質量大約是電子的二百倍。

電子與電子中微子，以及在第二、三代中相對應的粒子，被統稱為輕子。它們與其他費米子不同處在於它們沒有一種叫「色」的性質，所以它們的作用力（弱力、電磁力）會隨距離增加變得越來越弱。相反，誇克間的強力會隨距離增加而增強，所以誇克永遠只會在色荷為零的組合中出現，這些不同的組合被統稱為「強子」。

強子有兩種：由三顆誇克組成的費米子，即重子（如質子及中子）；以及由誇克－反誇克對所組成的玻色子，即介子（如π介子）。

測試及預測

在W玻色子、Z玻色子、膠子、頂誇克及魅誇克未被發現前，標准模型已經預測到它們的存在，而且對它們性質的估計非常精確。

CERN的大型電子－正子對撞機測試並確定標准模型有關Z玻色子衰變的預測。

對標准模型的質疑

雖然標准模型對實驗結果的解釋很成功，它從未被接受為基礎物理的完全理論。這是因為它有兩個很重要的缺陷：

模型中包含了十九個參數，如各粒子的質量，而這些數字並不能只從計算中得出而必須由實驗決定。

這理論未能描述引力。

大一統理論試圖解決第一個缺陷。它假設SU(3)、SU(2)及U(1)群其實是一個更大的對稱群的成員。在高能狀態（比現時實驗能達到的能量還要高），這一個群的對稱性才能保存；在低能狀態，它經過一個稱為自發失稱的過程而變成SU(3)×SU(2)×U(1)。第一個大一統理論由Georgi及Glashow於1974年提出，他們用SU(5)作為那個統一群。大一統理論與標准模型不同，它預測質子衰變的存在。但是在1999年，超級神岡的實驗並未能深測到質子衰變，並確定質子半衰期的下限為6.7× 1032年。一些其他實驗都否定了不少大一統理論（包括SU(5)）。

同時，若從宇宙論的角度出發，標准模型亦被視為不完全。在這理論中，物質和反物質是對稱的。但是宇宙中的物質比起反物質多出很多。還有，由於對重力的匆略，標准模型並未能為宇宙開始時的宇宙膨脹找出一個機制。

理論所預測的希格斯玻色子到現時（2004年）為止仍未被發現。

首個與標准模型不相乎的實驗結果在1998年出現：日本超級神岡中微子探測器發表有關中微子振盪的結果。結果顯示中微子擁有非零質量，因為零質量粒子以光速行進而不會感受到時間的推移。

但是標准模型並不容納非零質量的中微子，因為它假設了宇宙中只有左旋中微子（即相對於運動軸，其自旋方向為逆時針）。如果中微子質量非零，它們的行進速度必會小於光速。正因如此，理論上我們就可以超越一顆中微子，以致我們可以選擇一個令這顆中微子運動方向顛倒而自旋不變的參考系，導致它變為右旋。

物理學家為此修定標准模型，加入更多的自由參數以准許中微子帶質量。這個新的模型仍叫做標准模型。

超對稱理論是標准模型的一個延伸，它提出傳統模型中的每一種基本粒子都有一個大質量、超對稱的夥伴。超對稱粒子被視為對暗物質的其中一個解釋。

⑶ 關於粒子物理的標准模型

13種規范粒子:8種膠子(g),w-,w+,w0,光子(只有一種),引力子(還沒有發現,但肯定了它的存在)
12種輕子:e,ve,vt,vu,u,t(都有正反兩種）
36種誇克：d,u,s,c,b,t(都有正反兩種）

⑷ 標准模型的粒子物理學理論是什麼最好中文的

標准模型認為所有的強子都是由三代誇克和相應的反誇克組成的， 誇克均為自旋1/2的費米子。不參與強相互作用的粒子稱為輕子， 相較於誇克，輕子都可能單獨地被發現。輕子均為自旋1/2 的費米子，而且它們成對出現，每一對包括一個荷電輕子和一個中性的中微子。目前共有三代共六種輕子被發現，分別是三代帶電輕子e，μ和τ ，以及與每種類型的帶電輕子相對應的三代中性的中微子νe 、νμ 和ντ 。另外，與之相對應還存在著三代六種反輕子。

⑸ 粒子物理的標准模型是什麼

粒子物理的標准模型認為，構成物質的最小單元是輕子和誇克。輕子和誇克各有6種。輕子有電子、電子中微子、μ子、μ中微子、τ子和τ中微子；誇克有上誇克、下誇克、粲誇克、奇誇克、項誇克和底誇克。

⑹ 科學家發現了微觀粒子，粒子物理學的標准模型是怎樣的

在已經發現的四種相互作用中，弱作用是最獨特的。在Fermi理論中，弱作用是四個費米子的直接相互作用。40年代末，人們受到QED的啟發，提出了電動中間向量玻色子理論。也就是說，將「電荷」變成「弱電荷」，將「電流」變成「弱流」，將傳遞電子作用的「光子」變成傳遞弱作用的「矢量玻色子」。

標准模型根據自旋將粒子分為費米子和玻色子兩類。就像世界人類的性別一樣重要。費米子(庚子的電子、構成質子和中子的誇克、中微子等)、半整數自旋(如1/2、3/2、5/2等)、玻色子自旋的差異使費米子和玻色子具有完全不同的特性。費米子有半整數的自旋，遵守pauli不相容原理。玻色子有整數自旋，但不遵循pauli不相容原理。費米子可分為三個「世代」。第一代包括電子、上、下誇克和電子中微子。所有普通物質都是由這一代粒子組成的。第二代和第三代粒子只能在高能實驗中製造，短時間內衰變為第一代粒子。這些粒子排列成三代，因為每代的四個粒子與對應於不同代的四個粒子的性質幾乎相同。唯一的不同是質量。

⑺ 標准模型是粒子物理學里描述的哪三種基本力

標准模型是粒子物理學里描述的強力、弱力、電磁力三種基本力。標准模型隸屬量子場論的范疇，並與量子力學及狹義相對論相容。但是標准模型還不是一套萬有理論，主要是因為沒有描述到引力。
標准模型共61種基本粒子包含費米子及玻色子——費米子為擁有半奇數的自旋並遵守泡利不相容原理（這原理指出沒有相同的費米子能佔有同樣的量子態）的粒子；玻色子則擁有整數自旋而並不遵守泡利不相容原理。簡而言之，費米子就是組成物質的粒子而玻色子則負責傳遞各種作用力。

⑻ 粒子物理學和弦理論有什麼關系

粒子物理學目前的理論叫做標准模型。標准模型是建立在 量子場論 基礎上的,或者說是用量子場論來描述基本粒子和它們之間的相互作用。就跟用牛頓力學描述宏觀物體一樣。弦論相當於量子場論的升級版 。量子場論里把粒子當成無限小的點來處理(不過場還是分布在全空間)。弦論不再把粒子當成點,而是當成有限大小的弦,弦的不同振動模式對應不同的粒子。自然界的已知相互作用里,標准模型無法描述引力,但是弦論可以。所以弦論是最有希望的統一自然界所有相互作用的理論。標准模型已經被實驗確認。弦論還遠未被實驗確認,而且由於需要的能量太高,可能在很遙遠的未來才能被實驗確認。
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⑼ 有人說，標准模型還不夠完善，為什麼這么說

談到基礎物理學，我們在很短的時間內走了很長的路。一個多世紀以來，我們已經發現，我們曾經認為是最基本和最小的物質單位的原子，實際上是由更小的粒子組成的：原子核和電子。原子核本身是由質子和中子組成的，而這些質子和中子是由更小的粒子組成的：誇克和膠子！這就是量子物理。量子物理學，在20世紀30年代和40年代，取得了巨大的成功。各種各樣的理論層出不窮，都是突破性的認知革命。然而，到了20世紀60年代，量子物理學的理論成就明顯下降，研究人員基本上被粒子實驗的數據所淹沒。

理論物理學面臨的最大挑戰是，廣義相對論無法與量子場論，也就是與量子力學結合。一旦成功結合，不僅可以統一宇宙的四種基本力，而且可以統一所有的物理理論。這就是愛因斯坦的 "統一場論 "的夢想，許多人稱之為 "萬物理論"，溫伯格稱之為 "終極理論"。