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粒子列表

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这是一份粒子物理学的粒子清单，包括已知的和假设的基本粒子，以及由它们合成的复合粒子。

关于根据发现年代顺序排列的亚原子粒子清单，请参见粒子发现年表。

[隐藏]

∙1 基本粒子

o1.1 标准模型

▪1.1.1 费米子（具有半整数自旋）

▪1.1.2 玻色子（具有整数自旋）

o1.2 假想的粒子

∙2 复合粒子

o2.1 强子

▪2.1.1 重子（费米子）

▪2.1.2 介子（玻色子）

▪2.1.3 非常规强子态

o2.2 原子核

o2.3 原子

o2.4 里德伯原子

o2.5 超原子

o2.6 奇特原子

o2.7 分子

∙3 凝体

∙4 其他粒子

∙5 超光速理论的粒子

∙6 参看

∙7 参考文献

∙8 外部链接

[编辑]基本粒子

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。

[编辑]标准模型

主条目：

标准模型

“标准模型”所呈现的是我们目前对于基本粒子物理的了解，人们已观测到所有标准模型中的粒子。

[编辑]费米子（具有半整数自旋）

主条目：

费米子

费米子具有半整数自旋，每个费米子都有对应的反粒子。

费米子是所有物质的基本组成成份。

费米子有两种形式，一种是夸克另一种是轻子，它们最大的不同是前者有色荷交互作用而后者没有。

∙夸克具有三种色荷（colour）的特性，分别是红（R）、绿（G）、蓝（B），反夸克具有三种补色，分别是R、G、B。

世代

同位旋

特点

名称/味道

符号

电荷e

质量（MeV/c2）

反粒子

符号

电荷e

1/2

Iz=-1/2

下夸克

−1/3

4.8+0.7-0.3

反下夸克

+1/3

1/2

Iz=+1/2

上夸克

+2/3

2.3+0.7-0.5

反上夸克

−2/3

S=-1

奇夸克

−1/3

95±5

反奇夸克

+1/3

C=1

魅夸克

+2/3

1275±25

反魅夸克

−2/3

B=-1

底夸克

−1/3

4180±30

反底夸克

+1/3

T=1

顶夸克

+2/3

173.5±0.6±0.8GeV

反顶夸克

−2/3

∙轻子没有色荷

有电荷的粒子及其反粒子

中微子及反中微子

名称

符号

电荷

质量（MeV/c2）

名称

符号

电荷

质量（MeV/c2）

电子 / 正电子

−1/+1

0.511

电中微子 / 反电中微子

<0.0000022

μ子 / 反μ子

−1/+1

105.7

μ中微子 / 反μ中微子

<0.17

τ子 / 反τ子

−1/+1

1,777

τ中微子 / 反τ中微子

<15.5

[编辑]玻色子（具有整数自旋）

主条目：

玻色子

玻色子有整数自旋，基本交互作用是由规范玻色子传递，则希格斯玻色子是把质量赋予规范传播子和费米子。

名称

符号

电荷（e）

自旋

质量（GeV/c2）

相互作用

光子

电磁相互作用

W玻色子

W±

+1/−1

80.358±0.016

弱相互作用

Z玻色子

91.1876±0.0021

弱相互作用

胶子

强相互作用

引力子（假想）

引力相互作用

希格斯玻色子

125.3

电弱交互作用

引力子被加在列表中，虽然它不是由标准模型预测的，但在量子场论等理论中是存在的。

希格斯玻色子主要是为了解释粒子质量的起源。

在被称为希格斯机制的过程中，希格斯玻色子和标准模型中的其他费米子通过的SU

（2）规范对称性的自发破缺获得质量。

它是唯一的标准模型粒子中尚未被观察到的（引力子不是一个标准模型粒子）粒子。

最小超对称标准模型（MSSM）预测有多个希格斯玻色子。

如果希格斯玻色子存在，它预计将在LHC中被发现。

[编辑]假想的粒子

根据超对称理论的预测，每一个标准模型中的粒子都存在一个与其对应，自旋相差1/2的超对称粒子（Superpartner）。

虽然目前为止，超对称粒子还没有被实验所证实，但是它们很有可能在欧洲大型强子对撞机中被发现。

费米子的超粒子（sparticle），就是在每种费米子前加一个s。

玻色子的超粒子（sparticle），就是在每种玻色子后加一个ino。

超对称理论预测可能会有下面的超粒子（sparticle）:

超对称粒子

超对称粒子对应

自旋

注释

超中性子neutralino

中性玻色子neutralbosons

1⁄2

对应几个标准模型的玻色子:

中性希格斯玻色子，Z玻色子和光子，最轻的中性微子是暗物质的候选者。

MSSM预测有四种。

超荷子chargino

电玻色子chargedbosons

1⁄2

对应2个标准模型的玻色子:

希格斯玻色子，W玻色子。

MSSM预测有两种。

超光子photino

光子photon

1⁄2

超规范子gaugino/超W子wino，超Z子zino

规范玻色子gaugebosons/W及Z玻色子WandZbosons

1⁄2

超希格斯粒子Higgsino

希格斯玻色子Higgsboson

1⁄2

存在多种希格斯玻色子

超胶子gluino

胶子gluon

1⁄2

8种胶子和8种胶微子

超引力子gravitino

引力子graviton

3⁄2

标量轻子sleptons

轻子leptons

标量电子Selectron、标量μ子Smuon、标量τ子Stau、标量中微子Sneutrino

标量中微子sneutrino

中微子neutrino

许多标准模型的扩展提出，可能需要解释LSND的结果。

标量夸克squarks

夸克quarks

经常被实验项目搜寻的标量底夸克sbottom标量顶夸克stop。

注：

正如光子，Z玻色子和W± 玻色子是B0,W0,W1,andW2的叠加态。

相对应地，超光子，zino和wino±是bino0,wino0,wino1,andwino2的叠加态。

其它理论预言存在另外的玻色子:

其它假设的玻色子

名称

自旋

注释

引力子graviton

解释量子引力

引力标量子graviscalar

也称为radion

引力光子graviphoton

也称为gravivector

轴子axion

用来解决CP守衡的问题。

轴微子axino

1⁄2

解决CP守衡的问题在超对称粒子上的扩展。

标量轴子saxion

膜子branon

膜宇宙模型。

胀子dilaton

一些弦理论的预测。

胀微子dilatino

1⁄2

dilaton的超对称粒子

X及Y玻色子XandYbosons

大统一理论GUT

W'及Z'玻色子W'andZ'bosons

磁光子magneticphoton

马约拉纳粒子majoron

预测中微子质量机制。

马约拉纳费米子majoranafermion

1⁄2 ; 3⁄2 ?

...

Gluinos,neutralinos,orother

镜像粒子Mirrorparticles重建奇偶对称性

磁单极子Magneticmonopole大统一理论GUT

速子Tachyon速度比光速快

卡鲁扎-克莱因粒子Kaluza-Kleintowers 是由一些额外维度模型预测，表现为四维时空以外的额外维的额外质量。

夸克和轻子的结构模型：

∙亚夸克subquark

∙亚层子substraton

∙前夸克prequark

∙前子preon

∙色子chromon

∙味子flavon

∙代子somon

∙初子rishon

∙单子haplon

∙族子familon

∙阿尔法子alphon

∙贝塔子beiton

∙奎克qwink

∙格里克子gleak

∙欧米伽子omegon

∙毛子maon

[编辑]复合粒子

[编辑]强子

所有受到强相互作用影响的亚原子粒子都被称为强子

∙重子由三个夸克或三个反夸克组成自旋总是半整数，所以它们是费米子。

∙介子由一个夸克和一个反夸克组成自旋总是整数，所以它们是玻色子。

[编辑]重子（费米子）

质子里有两个上夸克和一个下夸克。

参见重子列表重子由三个夸克或三个反夸克组成

∙核子N

∙质子p

∙中子n

∙第二代中子nμ：

质量为1149GeV

∙第三代中子nτ：

质量为49501GeV

∙Δ粒子

∙超子

∙Λ粒子

∙Σ粒子

∙Ξ粒子

∙Ω粒子

[编辑]介子（玻色子）

π介子里有一个上夸克和一个反下夸克。

参见介子列表介子由一个夸克和一个反夸克组成

∙π介子

∙ρ介子

∙φ介子

∙η介子

∙η′介子

∙ω介子

∙J/ψ粒子

∙ϒ粒子

∙θ粒子

∙K介子

∙D介子

∙B介子

∙T粒子

夸克偶素Quarkonium由正反同一夸克构成的束缚态

[编辑]非常规强子态

非常规（nonconventional）强子态，也称为外来态或奇特态（exoticstates）

奇异介子

∙胶球GlueballsorGluonium由两个胶子或三个胶子组成，胶子与胶子之间通过自耦合，形成束缚态

∙四夸克态Tetraquark由两个夸克和两个反夸克组成

∙六夸克介子态由三个夸克和三个反夸克组成

∙介子混杂态（夸克胶子混杂态Hybrids）由两个夸克与一个胶子形成混杂态

奇异重子

∙五夸克态Pentaquarks由四个夸克和一个反夸克组成

∙六夸克束缚态Hexquarks—双重子态Dibaryo由六个夸克组成

∙重子反重子束缚态—重子偶素Baryonium

∙七夸克态Heptaquark由五个夸克和两个反夸克组成

∙重子混杂态（夸克胶子混杂态Hybrids）由三个夸克与一个胶子形成混合态

[编辑]原子核

一个氦原子的示意图，原子中红色的是质子，紫色的是中子，而外围黑色的晕就是电子云。

每一种原子核都有特定数量的中子和质子，一种原子核会以衰变的方式变成另一种原子核。

参见同位素列表

[编辑]原子

原子是能区分出化学元素的最小粒子。

典型原子的直径大约是10-8厘米，原子是由一团电子云环绕着一个相对很小的原子核所构成。

参见元素列表

[编辑]里德伯原子

里德伯原子（Rydbergatom）是具有高激发态电子（主量子数n很大）的原子。

里德伯原子中只有一个电子处于很高的激发态，离原子实（原子核和其余的电子）很远，原子实对这个电子的库仑作用可视为一个点电荷，因此可以将里德伯原子看作类氢原子。

目前实验室中已经制备出n≈105的原子，射电天文已经观测到了n≈630的里德伯原子。

[编辑]超原子

超原子（Superatoms）是由多个原子组成的特定团簇具有类似于原子特性的稳定结构单元，其物理和化学性质随所含原子的组分、数目和结构的不同而变化。

团簇可以模拟元素周期表中单个原子的性质，如原子中电子状态的幻数特征、原子轨道以及氧化还原特性等。

一个显著特点是在它与其他原子或团簇化合时能保持自身结构和性质的完整性。

[编辑]奇特原子

指与一般原子构成不同的原子，奇特原子是像正电子、反质子、缈子、反缈子、π介子、K介子、超子等不稳定的粒子代替质子、中子、电子等稳定粒子构成，寿命都不长。

偶素粒子及其反粒子的束缚态，英文命名是在该粒子名后加后缀-ium。

奇特原子也能形成分子，缈子偶素就已经合成氯化缈子偶素（MuCl）和缈子偶素化钠（NaMu）。

∙轻子束缚态

∙电子偶素（positronium）或称正子素，化学符号是Ps。

∙单态电子偶素para-positronium（p-Ps）

∙三态电子偶素ortho-positronium（o-Ps）

∙氢化电子偶素（Positroniumhydride），化学式为PsH

∙双电子偶素（Di-positronium），化学式为Ps2

∙缈子偶素（Muonium）或称μ子素，化学符号是Mu。

电子绕正μ子旋转

∙反缈子偶素（Antimuonium）或反μ子素

∙真缈子偶素（trueMuonium）正反μ子束缚态

∙μ原子（muatom）μ子绕原子核旋转

∙μ氢原子（hydrogenmuonatom）μ子与氢原子核（质子）构成的原子

∙双强子原子

∙介子原子（mesonicatom）

∙π-原子负π介子绕原子核旋转

∙K-原子负K介子绕原子核旋转

∙K-氢原子（Kaonichydrogen）

∙K-氘原子一个K-介子和两个质子组成

∙双介子原子（dimesonatom）

∙π+K-原子

∙π-K+原子

∙介子偶素（mesonium）

∙π介子偶素（Pionium）π+π-原子（记为A2π）

∙K介子偶素（Kaonium）K+K-原子

∙重子原子（baryonicatom）

∙质子偶素（protonium）

∙反质子原子（antiprotonicatom）反质子（带负电荷的质子）绕原子核旋转

∙反质子氢（Antiprotonichelium）

∙反质子氦

∙超子原子（Hyperonatom）

∙Σ-原子负Σ超子绕原子核旋转

∙Ξ-原子

∙Ω-原子

∙核束缚态

∙介子核

∙π介子核

∙η介子核

∙K介子核

∙重味介子核

∙超核（Hypernucleus）

∙Λ超核

∙双Λ超核

∙Σ超核

∙Ξ超核

∙Ω超核

∙多奇异数超核

∙重味超核

∙反物质（Antimatter）

∙反氢（antihydrogen）H

∙反氘（D）

∙反氚（T）

∙反氦（He）

∙反Λ超氚（antihypertriton）

[编辑]分子

分子是能单独存在、并保持纯物质的化学性质的最小粒子，分子是由多个原子在共价键中透过共用电子连接一起而形成。

参见化学品列表

[编辑]凝体

凝态物理学的场方程跟高能量粒子物理学所用到的非常相似。

因此粒子物理学的大部份理论都能被应用于凝态物理学；一般，有一群粒子叫准粒子，准粒子是媒质中其性质类似粒子的扰动，而看为了方便，也可以把它看作是一种粒子，下面的准粒子有：

∙电荷子Chargon

∙声子Phonon

∙激子Exciton由于吸收光子在固体中产生的可移动的束缚的电子-空子对

∙等离子子Plasmon

∙电磁极化子Polariton

∙极子Polaron

∙磁振子Magnon

∙孤立子Soliton

∙自旋子Spinon

∙空穴子holon

[编辑]其他粒子

∙任意子anyon

∙普瑞顿子plekton

∙大质量弱相互作用粒子Weaklyinteractingmassiveparticles（WIMP）

∙坡密子pomeron

∙斯格明子skyrmion

∙杰能子genon

∙戈德斯通玻色子goldstoneboson

∙戈德斯通微子goldstino

∙瞬子instanton

∙双荷子dyon既带电荷又带磁荷的粒子

∙引力电磁体真子geon

∙极高能宇宙射线ultra-highenergycosmicray（UHECR）

∙虚假粒子spurion（模方为零的粒子）

∙暴胀子inflaton

∙时间子chronon假设的计时单位

∙加速子Acceleron

[编辑]超光速理论的粒子

∙慢子（迟子）tardyon 亚光速粒子bradyon永远低于光速，静质量大于零。

∙光子luxon永远等于光速，静质量是零

∙快子（速子，讯子）tachyon是一种假想的粒子，永远高于光速，静质量是虚数

[编辑]参看

∙标准模型理论描述所有粒子的理论。

∙元素周期表所有原子的清单。

∙同位素列表所有同位素的清单。

∙化学品列表所有分子的清单。

[编辑]参考文献

∙ParticleDataGroup.

[编辑]外部链接

∙ElementaryParticles byJosephF.Alward,PhD,DepartmentofPhysics,UniversityofthePacific

∙elementaryparticles,TheColumbiaEncyclopedia,SixthEdition.2001.

∙TheReviewofParticlePhysics

隐藏▲

查 · 论 · 编

粒子

基本粒子

费米子

夸克：

u · u · d · d · c · c · s · s · t · t · b · b

轻子：

e- · e+ · μ- · μ+ · τ- · τ+ · νe · ve · νμ · vμ · ντ · vτ

玻色子

H · 规范玻色子：

γ · g · W± · Z0

复合粒子

强子

重子/核子/超子：

p · p · n · n · Δ · Λ · Σ · Ξ · Ω ·

介子/夸克偶素：

π · K · ρ · D · J/ψ · Υ · B

其它

原子核 · 原子 · 超原子 ·奇异原子：

电子偶素 ·缈子偶素 ·介子原子 ·超子原子 ·反氢 ·介子核 ·超核 ·重味超核 ·分子

假想的基本粒子

超对称粒子

超规范子：

超胶子 · 超引力子

其他：

超轴子 · 超荷子 · 超中性子 · 超希格斯粒子 · 超费米子

其它

大质量弱相互作用粒子（WIMP） · 惰性中微子 · 加速子 · 快子 · 轴子 · 引力子 · X · Y · W' · Z'

假想的复合粒子

奇异强子

奇异重子：

五夸克态 · 双重子态 · 奇异介子：

胶球 · 混杂态 · 四夸克态

其它

介子分子

准粒子

达维多夫孤子 · 激子 · 空穴 · 磁振子 · 声子 · 等离子子 · 电磁极化子 · 极子 · 旋子（准粒子）

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