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2006-09-07 12:05
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按照參與基本相互作用的性質(zhì)可以分為：
強子(Hadron) - 直接參與強相互作用的粒子，按照自旋量子數(shù)和重子數(shù)又可分為： 強子(Hadron)是一種亞原子粒子，所有受到強相互作用影響的亞原子粒子都被稱為強子。按目前的物理理論強子是由夸克、反夸克和膠子組成的。膠子是量子色動力學中的力子，它將夸克連在一起，強子是這些連接的產(chǎn)物。 介子(Meson) - 自旋量子數(shù)為整數(shù)（0，1，2 ……）、重子數(shù)為0的強子 介子包括π介子，η介子和κ介子。介子的發(fā)現(xiàn)是從核力的研究開始的。兩個荷電粒子間的力是由場引起的。從波粒二象性的觀點，電磁場是光子。因此，兩個荷電粒子之間的作用力是通過光子的交換來實現(xiàn)的?？梢赃@樣設想：第一個荷電粒子放出光子被第二個吸收，而第一個荷電粒子的作用和光子同時傳到第二個粒子；第二個荷電粒子也放出光子被第一個吸收，如此繼續(xù)下去。、把這種觀點應用到核子之間的作用力上去，根據(jù)實驗測得的核力強度，計算的結果表明，如果核力是由于核子之間交換粒子而產(chǎn)生的話，那么這種粒子的靜止質(zhì)量的大小約為電子靜止質(zhì)量的200到300倍。1947年從宇宙射線發(fā)現(xiàn)的π介子符合這種要求。 現(xiàn)在介子類包括帶正負電的以及中性的π介子，帶正負電的以及中性的κ介子，和近來才發(fā)現(xiàn)的η介子。介子類的基本粒子的靜質(zhì)量介于輕子和重子之間，所以取名為介子。 介子的自旋量子數(shù)為零。介子和重子都歸屬于強子。 重子(Baryon) - 自旋量子數(shù)為半奇數(shù)（1/2，3/2，5/2 ……）、重子數(shù)為+1或者-1的強子 自旋為h的半奇數(shù)倍的強子。它們的統(tǒng)計性質(zhì)屬費米子。最為熟悉的重子是質(zhì)子和中子，其他還有Λ、Σ、Ξ、Ω等粒子，其質(zhì)量均超過質(zhì)子和中子，故又稱超子。對于所有的重子可定義一個重子數(shù)B，重子的重子數(shù)為＋1，反重子的重子數(shù)為－1。重子數(shù)在所有的相互作用下守恒，質(zhì)子以外的其他重子最終都要衰變?yōu)橘|(zhì)子， 從而保證了質(zhì)子的穩(wěn)定性。已發(fā)現(xiàn)的各種重子都是由3個夸克構成的 ，例如p＝（uud），n＝（udd），Λo＝（uds），Σ+＝ (uus)，Ξ-＝（dss），Ω＝（sss）等等；也發(fā)現(xiàn)存在第4種夸克的Λc+（udc）和Σc+（uuc）等粲重子的實驗證據(jù)。 超子：20世紀40年代末，羅切斯特和布特勒等發(fā)現(xiàn)一批不速之客，一類是重介子，另一類是超子。 超子即比核子更重的重子，如Λ、Σ+、Σ0、Σ-等。它們奇怪在于以強相互作用產(chǎn)生，卻通過弱相互作用衰變。由奇異夸克構成。質(zhì)量超過核子（中子、質(zhì)子）的各種重子。 其它很稀有和奇怪的強子。 由多于三個但單數(shù)的夸克或反夸克組成類似重子的強子。 由多于一對夸克-反夸克對組成的類似介子的強子。 完全由膠子組成的粒子。 輕子(Lepton) - 不直接參與強相互作用的粒子 （見《輕子》） 輕子就是不參與強相互作用的費米子，它們參與弱相互作用與電磁作用。它們的自旋為1/2。至今實驗上還沒有發(fā)現(xiàn)輕子有任何結構，所以通常被認為自然界最基本的粒子之一。 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的輕子包括電子、μ子、τ子三種帶一個單位負電荷的粒子，分別以e-、μ-、τ-表示，以及它們分別對應的電子中微子、μ子中微子、τ子中微子三重不帶電的中微子，分別以νe、νμ、ντ表示。加上以上六種粒子各自的反粒子，共計12種輕子。 輕子是帶有1/2自旋的粒子，不受強核力影響。輕子是基本粒子的一族，與波色子和夸克不同。 共有12種已知的輕子，當中3種是物質(zhì)粒子(電子，渺子 和 陶子)，3種是中微子，其馀6種都是它們的反粒子。所有已知帶電輕子都可帶有一正電荷或一負電荷，視乎他們是粒子還是反粒子。所有中微子和它們的反粒子都是電中性的。 規(guī)范玻色子(Boson) - 傳遞基本相互作用的媒介粒子（見《規(guī)范玻色子》） 膠子 - 強相互作用的媒介粒子，自旋為1，有8種 光子 - 電磁相互作用的媒介粒子，自旋為1，只有1種 W 及 Z 玻色子 - 弱相互作用的媒介粒子，自旋為1，有3種 引力子 - 引力相互作用的媒介粒子，自旋為2，只有1種 標準模型預言的另外一種玻色子——希格斯粒子(Higgs boson）不屬于規(guī)范玻色子。 （見《規(guī)范玻色子--希格斯粒子》） 按照自旋量子數(shù)可以歸入： 玻色子(Boson) - 自旋為整數(shù)（0，1，2 ……）的粒子 自旋為整數(shù)的粒子。不遵守泡利不相容原理。符合玻色－愛因斯坦統(tǒng)計：由全同玻色子組成的孤立系統(tǒng)，處于熱平衡時，分布在能級εi的粒子數(shù)為，Ni＝gi/（e^(α+βεi）-1） 。α為拉格朗日乘子、β＝1/（kT），有體系溫度，粒子密度和粒子質(zhì)量決定。εi為能級i的能量，gi為能級的簡并度。 在微觀世界，有一類粒子稱為玻色子，如光子、。。粒子、氫原子等它們具有整數(shù)自旋（0，1，……），它們的能量狀態(tài)只能取不連續(xù)的量子態(tài)，但允許多個玻色子占有同一種狀態(tài) 費米子(Fermion) - 自旋為半奇數(shù)（1/2，3/2，5/2 ……）的粒子 費米子(fermion)：自旋為半整數(shù)的粒子。比如電子、質(zhì)子、中子等以及其反粒子。它們符合泡利不相容原理，以及費米－狄拉克統(tǒng)計：由全同費米子組成的孤立系統(tǒng)，處于熱平衡時，分布在能級εi的粒子數(shù)為，Ni＝gi/（e^(α+βεi）+1） 。α為拉格朗日乘子、β＝1/（kT），有體系溫度，粒子密度和粒子質(zhì)量決定。εi為能級i的能量，gi為能級的簡并度。 按照衰變的性質(zhì)可以分為： 穩(wěn)定粒子 - 不能通過強相互作用衰變的粒子 共振態(tài) - 可以通過強相互作用衰變的粒子 共振態(tài)是早先對壽命極短的一類強子的通稱。在研究原子核的散射和反應過程中，往往會出現(xiàn)這樣的一種“共振”現(xiàn)象：當入射粒子能量取某一確定值時，散射或反應的截面突然變大，截面隨能量的變化曲線和力學中的共振曲線完全類似。用量子力學可以證明，這種共振現(xiàn)象的出現(xiàn)是由于在該能量附近，入射粒子與原子核結合成為一個亞穩(wěn)復合核。經(jīng)過一定時間后這亞穩(wěn)復合核衰變?yōu)槟B(tài)粒子。阿爾瓦雷斯把這類粒子稱為共振態(tài)。共振態(tài)和穩(wěn)定強子一樣具有類似的量子數(shù)，諸如自旋、宇稱、同位旋、奇異數(shù)和粲數(shù)等等，只是它可以通過強相互作用衰變。由于其壽命一般短到10-20s～10-24s，因此根據(jù)不確定原理，不穩(wěn)定的粒自沒有確定的質(zhì)量，所以其質(zhì)量的不確定度，即其寬度相當大，一般為幾十到幾百電子伏。 按照組成可以分為： 基本粒子 合成粒子 |
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