粒子物理標准模型

1. 粒子物理學標准模型理論的介紹

粒子物理學是研究組成物質和射線的基本粒子以及它們之間的相互作用的物理學的一個分支。由於許多基本粒子在大自然在一般條件下不存在或不單獨出現，物理學家只有使用粒子加速器在高能相撞的條件下才能生產和研究它們，因此粒子物理學也被稱為高能物理學。

2. 粒子物理的標准模型是什麼

粒子物理的標准模型認為，構成物質的最小單元是輕子和誇克。輕子和誇克各有6種。輕子有電子、電子中微子、μ子、μ中微子、τ子和τ中微子；誇克有上誇克、下誇克、粲誇克、奇誇克、項誇克和底誇克。

3. 粒子物理標准模型里，基本粒子一共有幾個

標准模型中62種基本粒子：（嚴格說未包括引力子共61種）
規范粒子13種：
傳遞強相互作用的媒介——膠子8種
傳遞弱相互作用的媒介——中間玻色子W+W-Z0
傳遞電磁作用的媒介——光子
傳遞萬有引力的假想粒子——引力子
特殊粒子1種：
為了實現電弱相互作用在低於250Gev的能量范圍內分解為電磁相互作用和弱相互作用的特殊粒子——希格斯 粒子。
誇克36種：
六味：上誇克，下誇克；粲誇克，奇異誇克；底誇克，頂誇克
三色：紅 綠 藍
誇克有六味，每味三色，再加上各自對應的反粒子，總共36種不同狀態的誇克。
輕子12種：
電子e μ子 τ子 以及各自的中微子共六種，它們的反粒子六種
合計：13+1+36+12=62種

4. 中微子究竟有多奇特粒子物理標准模型可以描述嗎

無論是水、石頭等非生物，或者植物、人等生物，還是行星、恆星等天體，這些物體都是由標准模型中的的幾種基本粒子組成——誇克、輕子和玻色子。誇克和輕子結合在一起形成質子和中子，由此又構成了原子、分子，乃至宏觀物體，這些都能被粒子物理標准模型准確描述。

不過，中微子是個例外。這種粒子的行為十分怪異和獨特，它們不同於其他任何粒子，它們是唯一不能單獨用標准模型來解釋的的標准模型粒子。

粒子的性質

對於一種粒子，它們會有一些本質上明確的性質，包括：質量、電荷、自旋（內稟角動量）、弱超荷、色荷、重子數、輕子數以及輕子族數。

既然所有的中微子都是左旋的，而所有的反中微子都是右旋的，這是否意味著我們可以通過改變視角把一個左旋中微子變成一個右旋的反中微子呢？或者這意味著右旋中微子和左旋反中微子是存在的，但遠超我們目前的探測能力？

解開這些問題可以打開一扇新的物理學大門，這或許還有助於揭開另一大宇宙謎團——為什麼宇宙是由物質而不是反物質構成。根據宇宙大爆炸理論，在宇宙誕生1秒時，產生了大量的中微子和反中微子。這些粒子至今還在宇宙中穿行，宇宙中微子背景輻射也許是研究中微子的關鍵所在。但在目前，中微子仍然是粒子物理標准模型中的最大謎團。

5. 粒子物理標准模型中存在什麼樣的巨大缺陷

粒子物理標准模型

作為現代物理學的最高成就，粒子物理標准模型無疑取得了巨大的成功。在當今世界各種粒子加速器中，粒子之間的碰撞行為都在標准模型的預測之中。粒子加速器越強大，實驗值和理論值越接近。

那麼，什麼是粒子物理標准模型？這套理論是如何創立的？它有多強大？

在弦理論中，標准模型所認為的基本粒子並不基本，它們都是由尺寸極小的一維弦構成。一維弦具有不同的振動方式，從而表現出不同的性質，這成了我們所觀測到的各種粒子。

但遺憾的是，目前並沒有實驗證據能夠支持弦理論，這個理論還只是一個十分高深的數學游戲。因為弦理論所涉及的尺度太小，只有更高的能量才有可能敲開粒子的更深次結構，目前的粒子極速器都無法達到。