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在粒子物理學(xué)中,無(wú)質(zhì)量粒子是一種不變質(zhì)量為零的基本粒子。兩個(gè)已知的無(wú)質(zhì)量粒子都是規(guī)范玻色子:光子(電磁學(xué)的載體)和膠子(強(qiáng)相互作用力的載體)。然而作為自由粒子,膠子從來(lái)沒(méi)有被觀測(cè)到,這是由于它們被限制在強(qiáng)子之中了。中微子最初也被認(rèn)為是無(wú)質(zhì)量粒子。然而,由于中微子在travel的時(shí)候會(huì)改變它們的flavor,所以至少兩種類(lèi)型的中微子有質(zhì)量。這一現(xiàn)象被稱(chēng)為中微子振蕩。也由于這一發(fā)現(xiàn),加拿大科學(xué)家阿瑟·麥克唐納和日本科學(xué)家梶田隆章共同分享了2015年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 簡(jiǎn)介在粒子物理學(xué)中,無(wú)質(zhì)量粒子是一種不變質(zhì)量為零的基本粒子。兩個(gè)已知的無(wú)質(zhì)量粒子都是規(guī)范玻色子:光子(電磁學(xué)的載體)和膠子(強(qiáng)相互作用力的載體)。然而作為自由粒子,膠子從來(lái)沒(méi)有被觀測(cè)到,這是由于它們被限制在強(qiáng)子之中了。中微子最初也被認(rèn)為是無(wú)質(zhì)量粒子。然而,由于中微子在travel的時(shí)候會(huì)改變它們的flavor,所以至少兩種類(lèi)型的中微子有質(zhì)量。這一現(xiàn)象被稱(chēng)為中微子振蕩。也由于這一發(fā)現(xiàn),加拿大科學(xué)家阿瑟·麥克唐納和日本科學(xué)家梶田隆章共同分享了2015年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1 基本粒子在粒子物理學(xué)中,基本粒子是組成物質(zhì)最基本的單位。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)未知,所以也無(wú)法確認(rèn)是否由其它更基本的粒子所組成。隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展,人類(lèi)對(duì)物質(zhì)構(gòu)成的認(rèn)知逐漸深入,因此基本粒子的定義隨時(shí)間也有所變化。目前在標(biāo)準(zhǔn)模型理論的架構(gòu)下,已知的基本粒子可以分為費(fèi)米子(包含夸克和輕子)以及玻色子(包含規(guī)范玻色子和希格斯粒子)。由兩個(gè)或更多基本粒子所組成的則稱(chēng)作復(fù)合粒子。 我們?nèi)粘I钪械奈镔|(zhì)由原子所組成。過(guò)去原子被認(rèn)為是基本粒子,原子(atom)這個(gè)詞來(lái)自希臘語(yǔ)中“不可切分的”。直到約1910年以前,原子的存在與否仍存在爭(zhēng)議,一些物理學(xué)家認(rèn)為物質(zhì)是由能量所組成,而分子不過(guò)是數(shù)學(xué)上的一種猜想。之后,原子核被發(fā)現(xiàn)是由質(zhì)子和中子所構(gòu)成。20世紀(jì)前、中期的基本粒子是指質(zhì)子、中子、電子、光子和各種介子,這是當(dāng)時(shí)人類(lèi)所能探測(cè)的最小粒子。隨著實(shí)驗(yàn)和量子場(chǎng)論的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)質(zhì)子、中子、介子發(fā)現(xiàn)是由更基本的夸克和膠子所組成。同時(shí)人類(lèi)也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了性質(zhì)和電子類(lèi)似的一系列輕子,還有性質(zhì)和光子、膠子類(lèi)似的一系列規(guī)范玻色子。這些是現(xiàn)代的物理學(xué)所理解的基本粒子。1 規(guī)范玻色子規(guī)范玻色子是傳遞基本相互作用的媒介粒子,它們的自旋都為整數(shù),屬于玻色子,它們?cè)诹W游锢韺W(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型內(nèi)都是基本粒子。 規(guī)范玻色子包括: 膠子-強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的另外一種玻色子——希格斯粒子,不屬于規(guī)范玻色子。 |
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