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代 (粒子物理學)

物質的代
種類 第一代 第二代 第三代
夸克
上型 上夸克 魅夸克 頂夸克
下型 下夸克 奇夸克 底夸克
輕子
帶電 電子 μ子 τ子
中性 電中微子 μ中微子 τ中微子

粒子物理學中,世代(英語:Generation)是基本粒子的一種分類。各代粒子之間的相異之處僅為量子數質量,但它們所涉及到的相互作用種類都是一樣的。

根據粒子物理學的標準模型,基本費米子共有三代。每一代有兩種輕子及兩種夸克。兩種輕子可分成帶電荷-1的(像電子)及中性的(中微子);而兩種夸克則可分成帶電荷−13的(下型)及帶電荷+23 的(上型)。

概要

後一代粒子的質量要比前一代的要大,但是中微子可能是例外(它們的質量非零,但卻小得很,故現時還未有準確地測量出它們的質量)。比方說,第一代的電子質量只有0.511 MeV/c2,而第二代的μ子質量為106 MeV/c2,第三代的τ子質量則為1777 MeV/c2(幾乎是質子質量的兩倍)。質量級列使得較後代的粒子會衰變至第一代的粒子,因此日常的物質原子)都是由第一代粒子所組成的。電子在原子核的周圍,而核則由質子中子構成,它們則是由上及下夸克所組成。第二及第三代的帶電基本粒子,並不會在一般的物質中出現,而只會在極高能量的環境下出現,例如宇宙射線粒子加速器。代這一個詞最早是由哈伊姆·哈拉里英语Haim Harari(Haim Harari)使用,並於1976年的法國勒斯烏舍(Les Houches)物理夏令營中正式提出[1][2]

所有代的中微子都在宇宙間飄流着,但都很少會與一般物質產生相互作用[3]。科學家們希望,透過深入研究輕子各代間關係,可以有助於解釋基本粒子的質量比,以及在量子角度為質量本質之謎提供線索[4]

第四代

至於第四代或更後代的粒子,科學家們認為是不太可能會存在的。有些反對第四代粒子存在可能的論證,是基於額外代的存在,會為精準的電弱可觀測量帶來微小的修正值;而測量結果對這些修正值的存在很不利。而且,CERN大型電子正子對撞機所量度的Z玻色子寬度,已經排除了有“輕”中微子(即質量小於45 GeV/c2))的第四代模型[5] 。然而,高能對撞機對第四代粒子的搜索仍然持續中,但到目前為止仍未觀測到任何第四代存在的證據[6][7]。在這些搜索中,第四代粒子的標記為第三代的符號外加一個撇號(例如:b′ 及t′)。

參考資料

  1. ^ Harari, H. Beyond charm. Balian, R.; Llewellyn-Smith, C.H. (编). Weak and Electromagnetic Interactions at High Energy, Les Houches, France, Jul 5- Aug 14, 1976. Les Houches Summer School Proceedings 29. North-Holland. 1977: 613 [2012-02-19]. (原始内容存档于2012-12-12). 
  2. ^ Harari H. Three generations of quarks and leptons (PDF). E. van Goeler, Weinstein R. (eds.) (编). Proceedings of the XII Rencontre de Moriond: 170. 1977. SLAC-PUB-1974. [永久失效連結]
  3. ^ Experiment confirms famous physics model (新闻稿). MIT News Office. 18 April 2007 [2012-02-19]. (原始内容于2013-07-05). 
  4. ^ M.H. Mac Gregor. A 'Muon Mass Tree' with α-quantized Lepton, Quark, and Hadron Masses. 2006. arXiv:hep-ph/0607233  |class=被忽略 (帮助). 
  5. ^ D. Decamp et al. (ALEPH collaboration). Determination of the number of light neutrino species. Physics Letters B. 1989, 231 (4): 519. Bibcode:1989PhLB..231..519D. doi:10.1016/0370-2693(89)90704-1. 
  6. ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: b′ (4th Generation) Quarks, Searches for (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2012-02-19]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. (原始内容 (PDF)于2018-12-21). 
  7. ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: t′ (4th Generation) Quarks, Searches for (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2012-02-19]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. (原始内容 (PDF)于2018-12-21). 

粒子物理學, 物質的代, 種類, 第一代, 第二代, 第三代夸克上型, 上夸克, 魅夸克, 頂夸克下型, 下夸克, 奇夸克, 底夸克輕子帶電, 電子, μ子, τ子中性, 電中微子, μ中微子, τ中微子在粒子物理學中, 代或世代, 英語, generation, 是基本粒子的一種分類, 各代粒子之間的相異之處僅為味量子數及質量, 但它們所涉及到的相互作用種類都是一樣的, 根據粒子物理學的標準模型, 基本費米子共有三代, 每一代有兩種輕子及兩種夸克, 兩種輕子可分成帶電荷, 1的, 像電子, 及中性的, 中微子, . 物質的代 種類 第一代 第二代 第三代夸克上型 上夸克 魅夸克 頂夸克下型 下夸克 奇夸克 底夸克輕子帶電 電子 m子 t子中性 電中微子 m中微子 t中微子在粒子物理學中 代或世代 英語 Generation 是基本粒子的一種分類 各代粒子之間的相異之處僅為味量子數及質量 但它們所涉及到的相互作用種類都是一樣的 根據粒子物理學的標準模型 基本費米子共有三代 每一代有兩種輕子及兩種夸克 兩種輕子可分成帶電荷 1的 像電子 及中性的 中微子 而兩種夸克則可分成帶電荷 1 3 的 下型 及帶電荷 2 3 的 上型 概要 编辑後一代粒子的質量要比前一代的要大 但是中微子可能是例外 它們的質量非零 但卻小得很 故現時還未有準確地測量出它們的質量 比方說 第一代的電子質量只有6999511000000000000 0 511 MeV c2 而第二代的m子質量為7002106000000000000 106 MeV c2 第三代的t子質量則為7003177700000000000 1777 MeV c2 幾乎是質子質量的兩倍 質量級列使得較後代的粒子會衰變至第一代的粒子 因此日常的物質 原子 都是由第一代粒子所組成的 電子在原子核的周圍 而核則由質子及中子構成 它們則是由上及下夸克所組成 第二及第三代的帶電基本粒子 並不會在一般的物質中出現 而只會在極高能量的環境下出現 例如宇宙射線或粒子加速器 代這一個詞最早是由哈伊姆 哈拉里 英语 Haim Harari Haim Harari 使用 並於1976年的法國勒斯烏舍 Les Houches 物理夏令營中正式提出 1 2 所有代的中微子都在宇宙間飄流着 但都很少會與一般物質產生相互作用 3 科學家們希望 透過深入研究輕子各代間關係 可以有助於解釋基本粒子的質量比 以及在量子角度為質量本質之謎提供線索 4 第四代 编辑至於第四代或更後代的粒子 科學家們認為是不太可能會存在的 有些反對第四代粒子存在可能的論證 是基於額外代的存在 會為精準的電弱可觀測量帶來微小的修正值 而測量結果對這些修正值的存在很不利 而且 CERN的大型電子正子對撞機所量度的Z玻色子寬度 已經排除了有 輕 中微子 即質量小於7001450000000000000 45 GeV c2 的第四代模型 5 然而 高能對撞機對第四代粒子的搜索仍然持續中 但到目前為止仍未觀測到任何第四代存在的證據 6 7 在這些搜索中 第四代粒子的標記為第三代的符號外加一個撇號 例如 b 及t 參考資料 编辑 Harari H Beyond charm Balian R Llewellyn Smith C H 编 Weak and Electromagnetic Interactions at High Energy Les Houches France Jul 5 Aug 14 1976 Les Houches Summer School Proceedings 29 North Holland 1977 613 2012 02 19 原始内容存档于2012 12 12 Harari H Three generations of quarks and leptons PDF E van Goeler Weinstein R eds 编 Proceedings of the XII Rencontre de Moriond 170 1977 SLAC PUB 1974 永久失效連結 Experiment confirms famous physics model 新闻稿 MIT News Office 18 April 2007 2012 02 19 原始内容存档于2013 07 05 M H Mac Gregor A Muon Mass Tree with a quantized Lepton Quark and Hadron Masses 2006 arXiv hep ph 0607233 class 被忽略 帮助 D Decamp et al ALEPH collaboration Determination of the number of light neutrino species Physics Letters B 1989 231 4 519 Bibcode 1989PhLB 231 519D doi 10 1016 0370 2693 89 90704 1 C Amsler et al Particle Data Group Review of Particle Physics b 4th Generation Quarks Searches for PDF Physics Letters B 2008 667 1 1 1340 2012 02 19 Bibcode 2008PhLB 667 1P doi 10 1016 j physletb 2008 07 018 原始内容存档 PDF 于2018 12 21 C Amsler et al Particle Data Group Review of Particle Physics t 4th Generation Quarks Searches for PDF Physics Letters B 2008 667 1 1 1340 2012 02 19 Bibcode 2008PhLB 667 1P doi 10 1016 j physletb 2008 07 018 原始内容存档 PDF 于2018 12 21 取自 https zh wikipedia org w index php title 代 粒子物理學 amp oldid 65065662, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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