标准模型(标准模型的介绍)

案例 2019-12-03 22:03:58

粒子物理标准模型基本粒子一共有几个?
  标准模型中62种基本粒子:(严格说未包括引力子共61种)
  规范粒子13种:
  传递强相互作用的媒介——胶子8种
  传递弱相互作用的媒介——中间玻色子W+W-Z0
  传递电磁作用的媒介——光子
  传递万有引力的假想粒子——引力子
  特殊粒子1种:
  为了实现电弱相互作用在低于250Gev的能量范围内分解为电磁相互作用和弱相互作用的特殊粒子——希格斯 粒子。
  夸克36种:
  六味:上夸克,下夸克;粲夸克,奇异夸克;底夸克,顶夸克
  三色:红 绿 蓝
  夸克有六味,每味三色,再加上各自对应的反粒子,总共36种不同状态的夸克。
  轻子12种:
  电子e μ子 τ子 以及各自的中微子共六种,它们的反粒子六种
  合计:13+1+36+12=62种
标准模型的介绍

在粒子物理学里,标准模型(英语:Standard Model, SM)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相容。到目前为止,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引力。


标准模型的内容

3.1 标准模型包含费米子及玻色子
3.1.1 费米子为拥有半整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
3.1.2 玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不相容原理。
3.1.3 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。
3.2 电弱统一理论与量子色动力学
3.2.1 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。
3.2.2 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。
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。
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SU⑶,而电弱作用的规范群是SU⑵×U⑴。所以标准模型亦被称为SU⑶×SU⑵×U⑴。