粒子列表
这是一份粒子物理学的粒子清单，包括已知的和假设的基本粒子，以及由它们合成的复合粒子。
- 关于根据发现年代顺序排列的亚原子粒子清单，请参见粒子发现年表。
目录 |
基本粒子
基本粒子是没有可测量的内在结构的粒子，就是说，它不是其他粒子的复合。它们是量子场论的基本物质。基本粒子可以根据它们的自旋分类，费米子有半整数自旋而玻色子有整数自旋。
标准模型
“标准模型”所呈现的是我们目前对于基本粒子物理的了解。人们已观测到除了希格斯玻色子以外所有标准模型中的粒子。
费米子 (具有半整数自旋)
费米子 具有半整数自旋，每个费米子都有对应的反粒子。费米子是所有物质的基本组成成份。费米子有两种形式，一种是夸克另一种是轻子，它们最大的不同是前者有色荷交互作用而后者没有。
- 夸克具有三种色荷(colour)的特性，分别是红(R)、绿(G)、蓝(B)，反夸克具有三种补色，分别是R、G、B。
-
世代 同位旋 特点 名称/味道 符号 电荷e 质量 (MeV/c2) 反粒子 符号 电荷e 1 1/2 Iz=-1/2 下夸克 d −1/3 3.5 ~ 6.0 反下夸克 
+1/3 1/2 Iz=+1/2 上夸克 u +2/3 1.5 ~ 3.3 反上夸克 
−2/3 2 0 S=-1 奇夸克 s −1/3 104+26-34 反奇夸克 
+1/3 0 C=1 粲夸克 c +2/3 1270+70-110 反粲夸克 
−2/3 3 0 B=-1 底夸克 b −1/3 4200+170-70 反底夸克 
+1/3 0 T=1 顶夸克 t +2/3 171200±2100 反顶夸克 
−2/3
-
有电荷的粒子及其反粒子 中微子及反中微子 名称 符号 电荷 质量(MeV/c2) 名称 符号 电荷 质量(MeV/c2) 电子 / 正电子 
−1 / +1 0.511 电子中微子 / 反电子中微子 
0 < 0.000003 μ子 / 反μ子 
−1 / +1 105.7 μ子中微子 / 反μ子中微子 
0 < 0.19 τ子 / 反τ子 
−1 / +1 1,777 τ子中微子 / 反τ子中微子 
0 < 18.3
玻色子 (具有整数自旋)
玻色子有整数自旋，基本交互作用是由规范玻色子传递，则希格斯玻色子是把质量赋予规范传播子和费米子。
-
名称 符号 电荷 (e) 自旋 质量 (GeV/c2) 相互作用 光子 γ 0 1 0 电磁相互作用 W 玻色子 W± +1 / −1 1 83.4 弱相互作用 Z 玻色子 Z0 0 1 91.2 弱相互作用 胶子 g 0 1 0 强相互作用 引力子(假想) G 0 2 0 引力相互作用 希格斯玻色子(假想) H0 0 0 >112 电弱交互作用
假想的粒子
根据超对称理论的预测，每一个标准模型中的粒子都存在一个与其对应，自旋相差1/2的超对称粒子(Superpartner)。虽然目前为止，超对称粒子还没有被实验所证实，但是它们很有可能在预计2008运行的欧洲大型强子对撞器中被发现。费米子的超粒子(sparticle)，就是在每种费米子前加一个s。玻色子的超粒子(sparticle)，就是在每种玻色子后加一个ino。
超对称理论预测可能会有下面的超粒子(sparticle):
| 超对称粒子 | 超对称粒子对应 | 自旋 | 注释 |
|---|---|---|---|
| 希格斯微子 Higgsino | 希格斯玻色子 Higgs boson | 1/2 | |
| 规范微子 gaugino | 规范玻色子 gauge bosons | ? | |
| 光微子 photino | 光子 photon | 1/2 | |
| 胶微子 gluino | 胶子 gluon | 1/2 | |
| W微子 wino,Z微子 zino | W 及 Z 玻色子 W and Z bosons | ? | |
| 引力微子 gravitino | 引力子 graviton | 3/2 | |
| 中性微子 neutralino | ? | 1/2 | 对应几个独立的玻色子，最轻的中性微子是暗物质的候选者。 |
| 电微子 chargino | 电玻色子 charged bosons | ? | |
| 惰性中微子 sterile neutrino | 中微子 neutrino | ? | 许多标准模型的扩展提出，可能需要解释LSND的结果。 |
| 标量轻子 sleptons | 轻子 leptons | 0 | 标量电子 Selectron、标量μ子 Smuon、标量τ子 Stau、标量中微子 Sneutrino |
| 标量夸克 squarks | 夸克 quarks | 0 | 经常被实验项目搜寻的标量底夸克 sbottom 标量顶夸克 stop。 |
其它理论预言存在另外的玻色子:
| 名称 | 自旋 | 注释 |
|---|---|---|
| 希格斯玻色子 | 0 | 解释对称性自发破缺的SU(2)。 |
| 引力子 | 2 | 解释量子引力 |
| 标量力子 graviscalar | 0 | |
| 光力子 graviphoton | 1 | |
| 轴子 axion | 0 | 用来解决CP守衡的问题。 |
| 轴微子 axino | 1/2 | 解决CP守衡的问题在超对称粒子上的扩展。 |
| 标量轴子 saxion | 0 | |
| 膜子 branon | ? | 膜宇宙模型。 |
| X 及 Y 玻色子 X and Y bosons | ? | 大统一理论GUT |
| W' 及 Z' 玻色子 W' and Z' bosons | ? | |
| 磁光子 magnetic photon | ? | |
| 马约拉纳粒子 majoron | ? | 预测中微子质量机制。 |
镜像粒子 Mirror particles 重建奇偶对称性
磁单极子 Magnetic monopole 大统一理论GUT
夸克和轻子的结构模型：
- 亚夸克 subquark
- 亚层子 substraton
- 前夸克 prequark
- 前子 preon
- 色子 chromon
- 味子 flavon
- 代子 somon
- 初子 rishon
- 单子 haplon
- 族子 familon
- 阿尔法子 alphon
- 贝塔子 beiton
- 奎克 qwink
- 格里克子 gleak
- 欧米伽子 omegon
- 毛子 maon
复合粒子
强子
所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子
重子 (费米子)
重子由三个夸克或三个反夸克组成
介子 (玻色子)
夸克偶素 Quarkonium 正反同一夸克构成的束缚态
- π介子
- ρ介子
- φ介子
- η介子
- ω介子
- K介子
- D介子
- B介子
- J/ψ粒子
- Υ粒子
奇异介子
- 四夸克态 Tetraquark 由四个夸克组成
- 胶球 Glueballs or Gluonium 由胶子与胶子之间通过自耦合，形成束缚态
- 混杂态 Hybrids 由两个夸克与一个胶子形成混杂态
原子核
每一种原子核都都有特定数量的中子和质子，一种原子核会从衰变的方式变成另一种原子核。
参见同位素列表
原子
原子是能区分出化学元素的最小粒子。典型原子的直径大约是10-8厘米，原子是由一团电子云环绕着一个相对很小的原子核所构成。
参见元素列表
奇异原子
指与一般原子构成不同的原子，奇异原子是像正子、反质子、渺子、反渺子、π介子、K介子、超子等不稳定的粒子代替质子、中子、电子等稳定粒子构成，寿命都不长。奇异原子也能形成分子，渺子偶素就已经合成NaMu和MuCl。
- 轻子偶素
- 氢化电子偶素 (Positronium hydride)
- μ子原子
- 介子偶素
- π介子偶素(Pionium)
- K介子偶素 (Kaonium)
- 质子偶素 (protonium)
- 介子原子 (mesonic atom)
- π介子原子
- K介子原子或称K介子氢 (Kaonic hydrogen)
- 超子原子 (Hyperon atom)
- Σ超子原子
- Ξ超子原子
- Ω超子原子
- 反质子原子 (antiprotonic atom)
- 反质子氢 (Antiprotonic helium)
- 反质子氦
- 反氢 (antihydrogen)H
- 介子核
- 超核 (Hypernucleus)
- Λ超核
- Σ超核
- Ξ超核
- Ω超核
- 重味超核
- 激子 (Exciton) 由于吸收光子在固体中产生的可移动的束缚的电子-空子对
分子
分子是能单独存在、并保持纯物质的化学性质的最小粒子，分子是由多个原子在共价键中透过共用电子连接一起而形成。
参见化学品列表
凝体
凝态物理学的场方程跟高能量粒子物理学所用到的非常相似。因此粒子物理学的大部份理论都能被应用于凝态物理学；一般，有一群粒子叫准粒子，准粒子是媒质中其性质类似粒子的扰动，而看为了方便，也可以把它看作是一种粒子，下面的准粒子有：
- 电荷子 Chargon
- 声子 Phonon
- 激子 Exciton
- 等离子子 Plasmon
- 电磁极化子 Polariton
- 极子 Polaron
- 磁振子 Magnon
- 孤立子 Soliton
- 自旋子 Spinon
- 空穴子 holon
其他粒子
- 大质量弱相互作用粒子Weakly interacting massive particles(WIMP)
- 坡密子 pomeron
- 斯格明子 skyrmion
- 戈德斯通玻色子 goldstone boson
- 戈德斯通微子 goldstino
- 瞬子 instanton
- 双荷子 dyon 既带电荷又带磁荷的粒子
- 引力电磁体真子 geon
- 极高能宇宙射线 ultra-high energy cosmic ray(UHECR)
- 虚假粒子 spurion (模方为零的粒子)
- 暴胀子 inflaton
- 时间子 chronon 假设的计时单位
- 加速子 Acceleron
超光速理论的粒子
- 慢子(迟子) tardyon 亚光速粒子 bradyon永远低于光速，静质量大于零。
- 光子 luxon永远等于光速，静质量是零
- 快子(速子)(讯子) tachyon是一种假想的粒子，永远高于光速，静质量是虚数
参看
参考文献
All information on this list, and more, can be found in the extensive, annually-updated review by the Particle Data Group:
- S. Eidelman et al. (2004). "Review of Particle Physics". Physics Letters B 592: 1.
外部链接
- Elementary Particles by Joseph F. Alward, PhD, Department of Physics, University of the Pacific
- elementary particles, The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2001.
- The Review of Particle Physics
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