§19-10  粒子物理的标准模型

         标准模型是总结了从20世纪60年代到90年代粒子物理方面的实验和理论成果,而逐渐建立起来的粒子物理体系。在这个体系中,组成物质的基本单元是三代费米子(包括轻子和夸克),它们之间存在着四类基本相互作用(包括强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用),而传递基本相互作用的媒介粒子是规范玻色子(包括胶子、光子、中间玻色子和尚未发现的引力子),以及描述电弱相互作用的电弱统一理论和描述强相互作用的量子色动力学。

         一、三代费米子

         这三代费米子的自旋都是1/2,它们的电荷和色数如表19-3所示。轻子都参与弱相互作用,带电轻子还参与电磁相互作用,但是它们都不参与强相互作用。各种中微子的静质量都接近于零,而 m子和 t子的静质量分别是电子的206.7683倍和3477.7倍。

表19-3  三代费米子

  

      轻  子

      夸  克

  

  

 

  

 

 

  

  

 

  

 

 

  

  

 

  

 

 

         目前尚未发现轻子和夸克存在内部结构,被认为是类点粒子,是组成物质的基本单元。为区别这些粒子的质量和性质,大家引入“代”这个量

子数,将轻子和夸克分为三代,每一代都包括电荷分别为2e/3和-e/3的两

个夸克,一个带电轻子和一个中微子。在每一代费米子中,轻子的总电量为-e,夸克的总电量为+e,所以每一代的总电量为零。

    由于质子和中子分别由夸克uud和夸克udd组成,所以大家生活的物质世界是由第一代费米子构成的,而第二代和第三代费米子所构成的物质状态,只出现在高能条件下。

       
XML 地图 | Sitemap 地图