本篇文章给大家谈谈基本粒子,基本以及基本粒子的粒基粒象波粒二象性对应的知识点,希望对各位有所帮助,本粒不要忘了收藏本站喔。基本
名称:基本粒子
英语名称:elementary particle
在历史上,基本粒子指构成物质的本粒最基本的单元。但在夸克理论提出后,基本人们认识到基本粒子也有复杂的粒基粒象结构,故现在一般不提“基本粒子”这一说法。本粒根据作用力的基本不同,粒子分为强子、粒基粒象轻子和传播子三大类。本粒
强子就是基本是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成,粒基粒象已发现的本粒夸克有五种,它们是:上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克和底夸克。理论预言还有第六种夸克存在,已命名为顶夸克,但目前尚未发现。现有粒子中绝大部分是强子,质子、中子、π介子等都属于强子。(另外还发现反物质,有著名的反夸克,正在研究中,如若反物质假说成立,应该还存在另外的反粒子,甚至可能有反地球,反宇宙)
轻子就是只参与弱力、电磁力和引力作用,而不参与强相互作用的粒子的总称。轻子共有六种,包括电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子。电子、μ子和τ子是带电的,所有的中微子都不带电;τ子是1975年发现的重要粒子,不参与强作用,属于轻子,但是它的质量很重,是电子的3600倍,质子的1.8倍,因此又叫重轻子。
传播子也属于基本粒子。传递强作用的胶子共有8种,1979年在三喷注现象中被间接发现,它们可以组成胶子球,但至今尚未被直接观测到。传递弱作用的W+,W-和Z0。中间玻色子是1983年发现的,非常重,是质子的80一90倍。
详见
基本粒子是宇宙中最小的已知构造块。人们认为它们没有内部结构,从理论上研究人员将它们视为零维的点。电子可能是最熟悉的基本粒子,但是描述粒子和几乎所有力的相互作用的物理学标准模型包含10个基本粒子。
上图:标准模型
电子和相关粒子
电子是原子中带负电荷的成分。尽管它们被认为是零维点粒子,但电子本身却被其他虚构的粒子围绕着,这些虚粒子不断地闪烁着存在和消失,它们实际上是电子本身的一部分。一些理论预测,电子具有一个轻微的正极和一个轻微的负极,这意味着这些虚粒子云应该因此有点不对称。
如果是这样的话,电子的行为可能会不同于其反物质正电子,从而有可能解释有关物质和反物质的许多奥秘。但是物理学家已经反复测量了电子的形状,并据所知发现它是完美的圆形,这使它们对反物质之谜失去了一条线索。
电子有两个较重的表兄弟,称为μ子和τ子。当来自外太空的高能宇宙射线撞击地球大气层时,会产生μ 子。τ子比电子重3400倍,甚至更稀有且更难生产。
中微子、电子、μ子和τ子构成一类称为轻子的基本粒子。
夸克及其古怪的家族
构成质子和中子的夸克是另一种基本粒子。夸克与轻子一起构成了我们认为是物质的东西。
曾几何时,科学家认为原子可能是最小的物体。这个词来自希腊语“ atomos”,意思是“不可分割”。在20世纪初,原子核被证明由质子和中子组成。然后,在整个1950年代和60年代,粒子加速器不断揭示出一系列奇特的亚原子粒子,例如Pi介子和K介子。
根据加利福尼亚SLAC国家加速器实验室的 历史 报告, 1964年,物理学家Murray Gell-Mann和George Zweig分别提出了一个模型,该模型可以解释质子,中子和其余粒子的内部工作原理。质子和中子是由被称为夸克的微小颗粒构成,有六种可能的类型或“味”(术语叫“味”):上、下、奇、魅,底和顶。
上图:夸克可以组合成各种符合粒子
质子由两个上夸克和一个下夸克组成,而中子由两个下夸克和一个上夸克组成。上下夸克是最轻的夸克。由于质量更大的粒子趋向于分解成质量较小的粒子,因此上下夸克在宇宙中也是最常见的。因此,质子和中子构成了我们所知道的大部分物质。
到1977年,物理学家已经在实验室中分离出六个夸克中的五个——上、下、奇,魅和底,但是直到1995年,伊利诺伊州费米实验室国家加速器实验室的研究人员才发现了最后一个夸克,即顶夸克。与后来搜寻希格斯玻色子的过程一样,寻找它的过程也非常艰难。顶夸克很难产生,因为它比上夸克重约100万亿倍,这意味着制造它的粒子加速器需要更多的能量。
力的基本粒子
除开上述构成物质的粒子之外,接下来是构成基本力的粒子。自然界的四个基本力:电磁力,重力以及强弱核力,每个都有一个关联的基本粒子。
上图:模拟显示了在大型强子对撞机中两个质子碰撞时希格斯玻色子的产生。希格斯玻色子迅速衰变为四个μ子,这是一种重电子,未被探测器吸收。介子的轨迹以黄色显示。
希格斯玻色子
最后是基本粒子之王希格斯玻色子,它负责赋予所有其他粒子以质量。搜寻希格斯玻色子是科学家努力完成其标准模型清单的一项重大工作。当希格斯终于在2012年被发现时,物理学家们欣喜若狂,但结果也使他们陷入困境。
上图:希格斯玻色子与各种基本粒子的互动关系。
总结
这里只是谈到已经发现了的基本粒子,而非所有基本粒子。这个宇宙还有很多未知的成分等待我们去发现。
物理学上的基本粒子很多,但是最小的最基本的粒子是光子,其它的基本粒子都是不同数量的光子构成的光子团。
针对你提出的问题,我是这样认为的:
构成我们宇宙物质的微观粒子从逻辑思维上讲应为体像性的认识,既形态,可多数人一谈到粒子第一印象为球形态,而球形则是粒子体的特殊状态,若将物质量子化既量子形体都为统一尺度量子球,那么,整个宇宙空间将被量子球所填充,而这样的假设成立吗?不成立,因为球与球之间存在空隙,那空隙体是什么?所以同尺度的无限个量子球是无法填充整个宇宙空间的,因此量子球的假设是不成立的。那有人说量子体可以不设为球形体,设为正方体不就可填充整个宇宙空间了吗,以我讲这又违背了量子假设的前题,在量子假设中是将物质构成最简化了,既最简化那它的形体也就得为最简体,而一切形体的最简体应为正四面体,如果你将同尺度的无数个正四面体在空间摆布是否不留空隙地填充整个宇宙空间?我做了试验不行,摆布几个就不能面面相贴而出现空隙,问题出现得找出出在哪里,即然量子体的正四面体推论没错,那就得从该形体的切分去破解,按棱线的1/2切分进行体分解,则切出同尺度的四个正四面体和一个正八面体,如果将切出的正八面体也以1/2棱线进行体分割其结果得到的还是正四面体和正八面体,如果将无数个同尺度的正四面体和正八面体以面面对应稜线相重在空间摆布,则可以填充整个宇宙空间。因此,量子也就是物质的基本粒子,它具有对立、矛盾、统一性,具体到体态来讲既正四面体与正八面体,如果将二体赋予质量和能量,通过对二体的体解析,才能真正理解空间、质量、能量是构成宇宙物质的本质。
基本粒子是一种术语,指人们认知的构成物质的最小或/及最基本的单位。即:在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。它是组成各种各样物体的基础,且并不会因为小而断定它不是某种物质。但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故一般不提“基本粒子”这一说法。
根据作用力的不同,粒子分为强子、轻子和传播子三大类。基本粒子同样是一门交叉语言哲学的学科。有着多学科的科学应用。现在科学家利用粒子加速器加速一些粒子,有时候用粒子相撞的方法,来研究基本粒子的性质和组成。
基本粒子要比原子、分子小得多,现有最高倍的电子显微镜也不能观察到。质子、中子的大小,只有原子的十万分之一。而轻子和夸克的尺寸更小,还不到质子、中子的万分之一。
粒子的质量是粒子的另外一个主要特征量。按照粒子物理的规范理论,所有规范粒子的质量为零。而规范不变性以某种方式被破坏了,使夸克、带电轻子、中间玻色子获得质量。现有的粒子质量范围很大。光子、胶子是无质量的,电子质量很小,π介子质量为电子质量的280倍;质子、中子都很重,接近电子质量的2000倍,已知最重的粒子是顶夸克。己发现的六种夸克,从下夸克到顶夸克,质量从轻到重。中微子的质量非常小,己测得的电子中微子的质量为电子质量的七万分之一。
宇宙从开始到结束,只有四种基本粒子。分别为:快子,光子,空间粒子,黑暗物质。
快子:超过光速的粒子,最低速度为光子c的平方,遇到空间粒子会被捕捉走一部分能量,形成光子。当两个光子相撞会形成一个快子。
光子:由快子释放能量被空间粒子捕捉并形成。是一种混合物,速度不变,速度增加将会突破空间粒子并形成快子。
空间粒子:是一种液体,无色无味,可以捕捉能量并储存。当能量达到一定程度会形成光子,若能量继续增加则会形成快子,突破空间粒子,然后留下空白的空间粒子。空间粒子具有不可损坏的性质。
黑暗物质:应该是一种没有能量的物质,排斥光。因为没有能量这个属性,所以这种物质会被光分割开来。黑暗物质和空间粒子结合就形成了意识世界。
以上这四种基本粒子组成了物质世界,也是宇宙包含的四种基本物质。
基本粒子,物理学术语,指人们认知的构成物质的最小或/及最基本的单位,是组成各种各样物体的基础。即:在不改变物质属性的前提下的最小体积物质。它是组成各种各样物体的基础,且并不会因为小而断定它不是某种物质。但在夸克理论提出后,人们认识到基本粒子也有复杂的结构,故一般不提“基本粒子”这一说法。
根据作用力的不同,基本粒子分为夸克、轻子和传播子三大类。在量子场论的理论框架下,这些基本粒子作为点粒子来处理。
基本粒子同样是一门交叉语言哲学的学科。有着多学科的科学应用。科学家利用粒子加速器加速一些粒子,有时候用粒子相撞的方法,来研究基本粒子的性质和组成。
中文名
基本粒子
外文名
elementary particle
定义
不变物质属性前提最小体积物质
本质
组成各种各样物体的基础
研究方式
用粒子加速器加速一些粒子
快速
导航
粒子种类
理论
粒子发现表
发展历程
特征
大小
基本粒子是组成各种各样物体的基础,基本粒子要比原子、分子小得多,现有最高倍的电子显微镜也不能观察到。质子、中子的大小,只有原子的十万分之一。而轻子和夸克的尺寸更小,还不到质子、中子的万分之一。
质量
粒子的质量是粒子的另外一个主要特征量。按照粒子物理的规范理论,所有规范粒子的质量为零。而规范不变性以某种方式被破坏了,使夸克、轻子、中间玻色子获得质量。现有的粒子质量范围很大。光子、胶子是无质量的,电子质量很小,π介子质量为电子质量的280倍;质子、中子都很重,接近电子质量的2000倍。
已知最重的粒子是顶夸克。己发现的六种夸克,从下夸克到顶夸克,质量从轻到重。中微子的质量非常小,己测得的电子中微子的质量为电子质量的七万分之一。
寿命
粒子的寿命是粒子的第三个主要特征量。电子、质子、中微子是稳定的,称为 "长寿命"粒子;而其他绝大多数的粒子是不稳定的,即可以衰变。一个自由的中子会衰变成一个质子、一个电子和一个中微子; 一个π介子衰变成一个μ子和一个中微子。粒子的寿命以强度衰减到一半的时间来定义。质子是最稳定的粒子,实验已测得的质子寿命大于10的33次方年。
对称性
粒子与粒子之间具有对称性。有一种粒子,必存在一种反粒子。1932年科学家发现了一个与电子质量相同但带一个正电荷的粒子,称为正电子;后来又发现了一个带负电、质量与质子完全相同的粒子,称为反质子;随后各种反夸克和反轻子也相继被发现。一对正、反粒子相碰可以湮灭,变成携带能量的光子,即粒子质量转变为能量;反之,两个高能粒子碰撞时有可能产生一对新的正、反粒子,即能量也可以转变成具有质量的粒子。
自旋
粒子还有另一种属性—自旋。自旋为半整数的粒子称为费米子,为整数的称为玻色子。
首先对基本粒子提出自转与相应角动量概念的是1925年由 Ralph Kronig 、George Uhlenbeck 与 Samuel Goudsmit 三人所为。然而尔后在量子力学中,透过理论以及实验验证发现基本粒子可视为是不可分割的点粒子,是故物体自转无法直接套用到自旋角动量上来,因此仅能将自旋视为一种内在性质,为粒子与生俱来带有的一种角动量,并且其量值是量子化的,无法被改变(但自旋角动量的指向可以透过操作来改变)。
守恒
物质是不断运动和变化的,在变化中也有些东西不变,即守恒。粒子的产生和衰变过程就要遵循能量守恒定律。此外还有其他的守恒定律,例如质量守恒、动量守恒、角动量守恒,以及微观现象中不连续的宇称守恒、电荷守恒,还有重子数守恒、轻子数守恒、奇异数守恒、同位旋守恒等。
双重属性
微观世界的粒子具有双重属性粒子性和波动性。描述粒子的粒子性和波动性的双重属性,以及粒子的产生和消灭过程的基本理论是量子场论。量子场论
族
电荷
质量(MeV)
平均寿命(s)
共有的衰变产物
反粒子
轻子
μ
-e
106
2.2*10^-6
evμv-e
μ+
展开全部
和规范理论十分成功地描述了粒子及其相互作用。
分族特性
注:表中粒子的质量是按能量单位1MeV(兆电子伏)给出的。如果与日常单位比较1MeV相当于以1kW功率工作1.6*10^-16s.
相互作用标准模型(英文)
相互作用标准模型
结构
基本粒子的秘密
1932年,狄拉克关于正电子存在的预言被证实,1936年安德森因此获得诺贝尔物理学奖。1955年塞格雷和钱伯林利用高能加速器发现了反质子,他们因此获1959年物理奖。第二年又有人发现了反质子。
保罗·狄拉克
1959年王淦昌等人发现了反西格玛负超子。这些都为反物质的存在提供了证据。莱因斯等利用大型反应堆,经过3年的努力,终于在1956年直接探测到铀裂变过程中所产生的反中微子。他因此获 1995年物理学奖。到1968年,人们才探测到了来自太阳的中微子。
1947年鲍威尔利用自己发明的照相乳胶技术在宇宙线中找到了1934年汤川秀树提出的介子场理论中预言的介子。汤川秀树获1949年物理奖,鲍威尔获 1950年物理奖。
到50年代末,基本粒子的数目已达30种。这些粒子绝大多数是从宇宙射线中发现的。自1951年费米首次发现共振态粒子以来,至80年代已发现的共振态粒子达300多种。
所有的基本粒子都是共振态,共振态的发现其实已经揭开了基本粒子的秘密,即所有的基本粒子都是共振态.共振态分二类,一类是不稳定的,如强子类;另一类是稳定的,如电子.中子等.它门不容易发生自发衰变.不存在绝对稳定的基本粒子,如电子在一定的条件下也会堙灭(与正电子相遇时)。产生基本粒子的外因是物质波的交汇,交汇处形成波包.内因是交汇处发生了共振,客观表现为共振态--即基本粒子的产生.
夸克模型
基本粒子如此之多,难道它们真的都是最基本、不可分的吗?近40年来大量实验实事表明至少强子是有内部结构的。1964年盖尔曼提出了夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三个夸克组成。他因此获1969年物理奖。1990年弗里德曼、肯德尔和泰勒因在粒子物理学夸克模型发展中的先驱性工作而获物理奖。1965年,费曼、施温格、朝永振一郎因在量子电动力学重整化和计算方法的贡献,对基本粒子物理学产生深远影响而获物理奖。温伯格和萨拉姆等以夸克模型为基础,完成了描述电磁相互作用和弱相互作用的弱电统一理论。他们因此而获1979年物理奖。统一场论的发展正向着把强相互作用统一起来的大统一理论和把引力统一进来的超统一理论前进。并且这种有关小宇宙的理论与大宇宙研究的结合,正在推进着宇宙学的进展。
夸克模型
基本粒子的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于基本粒子的波粒二象性、基本粒子的信息别忘了在本站进行查找喔。