粒子(particle)指能够以自由状态存在的最小物质组分。最早发现的粒子是原子、电子和质子,1932年又发现中子,确认原子由电子、质子和中子组成,它们比起原子来是更为基本的物质组分,于是称之为基本粒子。以后这类粒子发现越来越多,累计已超过几百种,且还有不断增多的趋势;此外这些粒子中有些粒子迄今的实验尚未发现其有内部结构,有些粒子实验显示具有明显的内部结构。看来这些粒子并不属于同一层次,如今统称为粒子。粒子并不是像中子、质子等实际存在的具体的物质,而是它们的统称,是一种模型理念。基本粒子是个相对的概念。一般认为,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。所谓基本粒子就是构成物质的最基本的单元。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。在历史上,基本粒子指构成物质的最基本的单元。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,故现在一般不提“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。强子就是是所有参与强力作用的粒子的总称。它们由夸克组成,已发现的夸克有五种,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。换个说法,粒子是概念大致没有变化,基本粒子的概念提出后,随着科学研究的深入,很多曾经的“基本粒子”发现有复杂的结构,或者是由其它更基本的粒子构成,因此“基本粒子”也就不“基本”了。因此,“基本粒子”这个概念,已经基本不用了。
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