粒子物理学的标准模型是什么

⑴ 粒子物理标准模型 基本粒子一共有几个

粒子物理标准模型 基本粒子一共有62个

粒子物理学中，基本粒子（英语：elementary particle）是组成物质最基本的单位。目前在标准模型理论的架构下，已知的基本粒子可以分为费米子（包含夸克和轻子）以及玻色子（包含规范玻色子和希格斯粒子,也称传播子）。由两个或更多基本粒子所组成的则称作复合粒子(如中子、质子、和介子)。

我们日常生活中的物质由原子所组成。过去原子被认为是基本粒子，原子这个词来自古希腊语中“不可切分的”。之后，原子核被发现是由质子和中子所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子，这是当时人类所能探测的最小粒子。随着实验和量子场论的进展，发现质子、中子、介子是由更基本的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现了性质和电子类似的一系列轻子，还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些都是现代的物理学所理解的基本粒子。

基本粒子(次原子粒子),分类如下:

图中＋－号代表不可分割的最小正负电磁信息单位-量子比特（qubit）

（名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源图于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为，万物源于量子比特）

注：位元即比特

⑵ 对物理有高深研究的人进！！

标准模型理论
粒子物理学的标准模型是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它隶属量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论兼容。到现时为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有理论，主要是因为它并没有描述到重力。

标准模型的内容

标准模型包含费米子及玻色子——费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不兼容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有样的量子态）的粒子；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不兼容原理。简单来说，费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。

电弱统一理论与量子色动力学在标准模型中合并为一。这些理论都是规范场论，即它们把费米子跟玻色子（即力的中介者）配对起来，以描述费米子之间的力。由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为规范玻色子。标准模型所包含的玻色子有：

胶子 - 强相互作用的媒介粒子，自旋为1，有8种

光子 - 电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，只有1种

W 及 Z 玻色子 - 弱相互作用的媒介粒子，自旋为1，有3种

希格斯粒子 - 引导规范组的自发对称性破缺，亦是惯性质量的源头。

实际上规范玻色子的规范变换是可以准确地利用一个称为“规范群”的酉群去描述。强相互作用的规范群是SU(3)，而电弱作用的规范群是SU(2)×U(1)。所以标准模型亦被称为SU(3)×SU(2)×U(1)。

在众玻色子中，只有希格斯玻色子不是规范玻色子。而负责传递引力相互作用的玻色子——引力子则未能被包括入标准模型之中。

标准模型包含了十二种“味道”(Flavor) 的费米子。组成大部份物质三种粒子：质子、中子及电子，当中只有电子是这套理论的基本粒子。质子和中子只是由更基本的夸克，受强作用力吸引而组成。

费米子可以分为三个“世代”。第一代包括电子、上及下夸克及电子中微子。所有普通物质都是由这一代的粒子所组成；第二及第三代粒子只能在高能量实验中制造出来，而且会在短时间内衰变成第一代粒子。把这些粒子排列成三代是因为每一代的四种粒子与另一代相对应的四种粒子的性质几乎一样，唯一的分别就是它们的质量。例如，电子跟μ子的自旋皆为半整数而电荷同样是-1，但μ子的质量大约是电子的二百倍。

电子与电子中微子，以及在第二、三代中相对应的粒子，被统称为轻子。它们与其他费米子不同处在于它们没有一种叫“色”的性质，所以它们的作用力（弱力、电磁力）会随距离增加变得越来越弱。相反，夸克间的强力会随距离增加而增强，所以夸克永远只会在色荷为零的组合中出现，这些不同的组合被统称为“强子”。

强子有两种：由三颗夸克组成的费米子，即重子（如质子及中子）；以及由夸克－反夸克对所组成的玻色子，即介子（如π介子）。

测试及预测

在W玻色子、Z玻色子、胶子、顶夸克及魅夸克未被发现前，标准模型已经预测到它们的存在，而且对它们性质的估计非常精确。

CERN的大型电子－正子对撞机测试并确定标准模型有关Z玻色子衰变的预测。

对标准模型的质疑

虽然标准模型对实验结果的解释很成功，它从未被接受为基础物理的完全理论。这是因为它有两个很重要的缺陷：

模型中包含了十九个参数，如各粒子的质量，而这些数字并不能只从计算中得出而必须由实验决定。

这理论未能描述引力。

大一统理论试图解决第一个缺陷。它假设SU(3)、SU(2)及U(1)群其实是一个更大的对称群的成员。在高能状态（比现时实验能达到的能量还要高），这一个群的对称性才能保存；在低能状态，它经过一个称为自发失称的过程而变成SU(3)×SU(2)×U(1)。第一个大一统理论由Georgi及Glashow于1974年提出，他们用SU(5)作为那个统一群。大一统理论与标准模型不同，它预测质子衰变的存在。但是在1999年，超级神冈的实验并未能深测到质子衰变，并确定质子半衰期的下限为6.7× 1032年。一些其他实验都否定了不少大一统理论（包括SU(5)）。

同时，若从宇宙论的角度出发，标准模型亦被视为不完全。在这理论中，物质和反物质是对称的。但是宇宙中的物质比起反物质多出很多。还有，由于对重力的匆略，标准模型并未能为宇宙开始时的宇宙膨胀找出一个机制。

理论所预测的希格斯玻色子到现时（2004年）为止仍未被发现。

首个与标准模型不相乎的实验结果在1998年出现：日本超级神冈中微子探测器发表有关中微子振荡的结果。结果显示中微子拥有非零质量，因为零质量粒子以光速行进而不会感受到时间的推移。

但是标准模型并不容纳非零质量的中微子，因为它假设了宇宙中只有左旋中微子（即相对于运动轴，其自旋方向为逆时针）。如果中微子质量非零，它们的行进速度必会小于光速。正因如此，理论上我们就可以超越一颗中微子，以致我们可以选择一个令这颗中微子运动方向颠倒而自旋不变的参考系，导致它变为右旋。

物理学家为此修定标准模型，加入更多的自由参数以准许中微子带质量。这个新的模型仍叫做标准模型。

超对称理论是标准模型的一个延伸，它提出传统模型中的每一种基本粒子都有一个大质量、超对称的伙伴。超对称粒子被视为对暗物质的其中一个解释。

⑶ 关于粒子物理的标准模型

13种规范粒子:8种胶子(g),w-,w+,w0,光子(只有一种),引力子(还没有发现,但肯定了它的存在)
12种轻子:e,ve,vt,vu,u,t(都有正反两种）
36种夸克：d,u,s,c,b,t(都有正反两种）

⑷ 标准模型的粒子物理学理论是什么最好中文的

标准模型认为所有的强子都是由三代夸克和相应的反夸克组成的， 夸克均为自旋1/2的费米子。不参与强相互作用的粒子称为轻子， 相较于夸克，轻子都可能单独地被发现。轻子均为自旋1/2 的费米子，而且它们成对出现，每一对包括一个荷电轻子和一个中性的中微子。目前共有三代共六种轻子被发现，分别是三代带电轻子e，μ和τ ，以及与每种类型的带电轻子相对应的三代中性的中微子νe 、νμ 和ντ 。另外，与之相对应还存在着三代六种反轻子。

⑸ 粒子物理的标准模型是什么

粒子物理的标准模型认为，构成物质的最小单元是轻子和夸克。轻子和夸克各有6种。轻子有电子、电子中微子、μ子、μ中微子、τ子和τ中微子；夸克有上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、项夸克和底夸克。

⑹ 科学家发现了微观粒子，粒子物理学的标准模型是怎样的

在已经发现的四种相互作用中，弱作用是最独特的。在Fermi理论中，弱作用是四个费米子的直接相互作用。40年代末，人们受到QED的启发，提出了电动中间向量玻色子理论。也就是说，将“电荷”变成“弱电荷”，将“电流”变成“弱流”，将传递电子作用的“光子”变成传递弱作用的“矢量玻色子”。

标准模型根据自旋将粒子分为费米子和玻色子两类。就像世界人类的性别一样重要。费米子(庚子的电子、构成质子和中子的夸克、中微子等)、半整数自旋(如1/2、3/2、5/2等)、玻色子自旋的差异使费米子和玻色子具有完全不同的特性。费米子有半整数的自旋，遵守pauli不相容原理。玻色子有整数自旋，但不遵循pauli不相容原理。费米子可分为三个“世代”。第一代包括电子、上、下夸克和电子中微子。所有普通物质都是由这一代粒子组成的。第二代和第三代粒子只能在高能实验中制造，短时间内衰变为第一代粒子。这些粒子排列成三代，因为每代的四个粒子与对应于不同代的四个粒子的性质几乎相同。唯一的不同是质量。

⑺ 标准模型是粒子物理学里描述的哪三种基本力

标准模型是粒子物理学里描述的强力、弱力、电磁力三种基本力。标准模型隶属量子场论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。但是标准模型还不是一套万有理论，主要是因为没有描述到引力。
标准模型共61种基本粒子包含费米子及玻色子——费米子为拥有半奇数的自旋并遵守泡利不相容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态）的粒子；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不相容原理。简而言之，费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。

⑻ 粒子物理学和弦理论有什么关系

粒子物理学目前的理论叫做标准模型。标准模型是建立在 量子场论 基础上的,或者说是用量子场论来描述基本粒子和它们之间的相互作用。就跟用牛顿力学描述宏观物体一样。弦论相当于量子场论的升级版 。量子场论里把粒子当成无限小的点来处理(不过场还是分布在全空间)。弦论不再把粒子当成点,而是当成有限大小的弦,弦的不同振动模式对应不同的粒子。自然界的已知相互作用里,标准模型无法描述引力,但是弦论可以。所以弦论是最有希望的统一自然界所有相互作用的理论。标准模型已经被实验确认。弦论还远未被实验确认,而且由于需要的能量太高,可能在很遥远的未来才能被实验确认。
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⑼ 有人说，标准模型还不够完善，为什么这么说

谈到基础物理学，我们在很短的时间内走了很长的路。一个多世纪以来，我们已经发现，我们曾经认为是最基本和最小的物质单位的原子，实际上是由更小的粒子组成的：原子核和电子。原子核本身是由质子和中子组成的，而这些质子和中子是由更小的粒子组成的：夸克和胶子！这就是量子物理。量子物理学，在20世纪30年代和40年代，取得了巨大的成功。各种各样的理论层出不穷，都是突破性的认知革命。然而，到了20世纪60年代，量子物理学的理论成就明显下降，研究人员基本上被粒子实验的数据所淹没。

理论物理学面临的最大挑战是，广义相对论无法与量子场论，也就是与量子力学结合。一旦成功结合，不仅可以统一宇宙的四种基本力，而且可以统一所有的物理理论。这就是爱因斯坦的 "统一场论 "的梦想，许多人称之为 "万物理论"，温伯格称之为 "终极理论"。