構成物質的粒子和構成物質基本粒子的區別

2022-03-01 16:43:56 字數 3809 閱讀 6322

1樓:淮北日月公升

粒子(particle)指能夠以自由狀態存在的最小物質組分。最早發現的粒子是原子、電子和質子,2023年又發現中子,確認原子由電子、質子和中子組成,它們比起原子來是更為基本的物質組分,於是稱之為基本粒子。以後這類粒子發現越來越多,累計已超過幾百種,且還有不斷增多的趨勢;此外這些粒子中有些粒子迄今的實驗尚未發現其有內部結構,有些粒子實驗顯示具有明顯的內部結構。

看來這些粒子並不屬於同一層次,如今統稱為粒子。粒子並不是像中子、質子等實際存在的具體的物質,而是它們的統稱,是一種模型理念。

基本粒子是個相對的概念。一般認為,基本粒子是沒有可測量的內在結構的粒子,就是說,它不是其他粒子的復合。它們是量子場論的基本物質。

基本粒子可以根據它們的自旋分類,費公尺子有半整數自旋而玻色子有整數自旋。所謂基本粒子就是構成物質的最基本的單元。根據作用力的不同,粒子分為強子、輕子和傳播子三大類。

基本粒子要比原子、分子小得多,現有最高倍的電子顯微鏡也不能觀察到。質子、中子的大小,只有原子的十萬分之一。而輕子和夸克的尺寸更小,還不到質子、中子的萬分之一。

在歷史上,基本粒子指構成物質的最基本的單元。但在夸克理論提出後,人們認識到基本粒子也有複雜的結構,故現在一般不提「基本粒子」這一說法。根據作用力的不同,粒子分為強子、輕子和傳播子三大類。

強子就是是所有參與強力作用的粒子的總稱。它們由夸克組成,已發現的夸克有五種,它們是:上夸克、下夸克、奇異夸克、粲夸克和底夸克。

理論預言還有第六種夸克存在,已命名為頂夸克,但目前尚未發現。現有粒子中絕大部分是強子,質子、中子、π介子等都屬於強子。(另外還發現反物質,有著名的反夸克,正在研究中,如若反物質假說成立,應該還存在另外的反粒子,甚至可能有反地球,反宇宙) 輕子就是只參與弱力、電磁力和引力作用,而不參與強相互作用的粒子的總稱。

輕子共有六種,包括電子、電子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子。電子、μ子和τ子是帶電的,所有的中微子都不帶電;τ子是2023年發現的重要粒子,不參與強作用,屬於輕子,但是它的質量很重,是電子的3600倍,質子的1.8倍,因此又叫重輕子。

傳播子也屬於基本粒子。傳遞強作用的膠子共有8種,2023年在三噴注現象中被間接發現,它們可以組成膠子球,但至今尚未被直接觀測到。傳遞弱作用的w+,w-和z0。

中間玻色子是2023年發現的,非常重,是質子的80一90倍。

換個說法,粒子是概念大致沒有變化,基本粒子的概念提出後,隨著科學研究的深入,很多曾經的「基本粒子」發現有複雜的結構,或者是由其它更基本的粒子構成,因此「基本粒子」也就不「基本」了。因此,「基本粒子」這個概念,已經基本不用了。

2樓:科幻老怪

前者是粒子之間的物理性質相同;後者是粒子之間的化學性質相同。比如生物體的粒子是細胞,而基本粒子是碳氫產生的不同分子;比如霾的粒子簡稱2.5,而霾的基本粒子包括不同化學元素產生的分子和原子。

有時,甚至大多數時候物質的粒子就是基本粒子。比如提純後的金屬,粒子是該金屬的原子,基本粒子也是該金屬的原子。

3樓:張嘉年

構成物質的粒子範圍廣泛,像分子,原子都是構成物質的粒子,但都不是基本粒子。

構成物質基本粒子的定義如下:

標準模型62種基本粒子目前已經發現存在61種,尚差1種重(引)粒子未發現

粒子物理學中,基本粒子(英語:elementary particle)是組成物質最基本的單位。目前在標準模型理論的架構下,已知的基本粒子可以分為費公尺子(包含夸克和輕子)以及玻色子(包含規範玻色子和希格斯粒子,也稱傳播子)。

由兩個或更多基本粒子所組成的則稱作復合粒子(如中子、質子、和介子)。

我們日常生活中的物質由原子所組成。過去原子被認為是基本粒子,原子這個詞來自古希臘語中「不可切分的」。之後,原子核被發現是由質子和中子所構成。

20世紀前、中期的基本粒子是指質子、中子、電子、光子和各種介子,這是當時人類所能探測的最小粒子。隨著實驗和量子場論的進展,發現質子、中子、介子是由更基本的夸克和膠子所組成。同時人類也陸續發現了性質和電子類似的一系列輕子,還有性質和光子、膠子類似的一系列規範玻色子。

這些都是現代的物理學所理解的基本粒子。

基本粒子(次原子粒子),分類如下:

費公尺子基本費公尺子分為 2 類:夸克和輕子。

夸克目前的實驗顯示共存在6種夸克,和他們各自的反粒子。這6種夸克又可分為3「代」。他們是

第一代:u(上夸克) d(下夸克)

第二代:s(奇異夸克) c(粲夸克)

第三代:b(底夸克) t(頂夸克)

它們的質量關係(見上圖)。另外值得指出的是,他們之所以未能被早期的科學家發現,原因是夸克決不會單獨存在(頂夸克例外,但是頂夸克太重了而衰變又太快,早期的實驗無法製造)。他們總是成對地構成介子(見下圖),或者3個一起構成質子和中子這一類的重子(見下圖)。

這種現象稱為夸克禁閉理論。這就是為什麼早期科學家誤以為介子和重子是基本粒子。

輕子共存在6種輕子和他們各自的反粒子。其中3種是電子和與它性質相似的重電子。而這三種各有乙個相伴的中微子。他們也可以分為三代:

第一代:(電子) (電中微子)

第二代:(μ子)(μ中微子)

第三代:(濤子) (τ中微子)

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玻色子玻色子是依隨玻色-愛因斯坦統計,自旋為整數的粒子。

規範玻色子

這是一類在粒子之間起媒介作用、傳遞相互作用的粒子。之所以它們稱為「規範玻色子」,是因為它們與基本粒子的理論楊-公尺爾斯規範場理論有很密切的關係。

自然界一共存在四種相互作用,因此也可以把規範玻色子分成四類。

引力相互作用:引力子(尚惟理論性)

電磁相互作用:光子

弱相互作用(使粒子衰變的相互作用):w及z玻色子,共有3種:w+,w-,z0

強相互作用(夸克之間的相互作用):膠子

粒子物理學已經證明電磁相互作用和弱相互作用**於宇宙早期能量極高時的同一種相互作用,稱為「弱電相互作用」。有很多粒子物理學家猜想在更早期宇宙更高能量(蒲朗克尺度)時很可能這四種相互作用全都是統一的,這種理論稱為"萬有理論"。但是目前因為加速器能夠達到的能量相對蒲朗克尺度仍然非常的低,所以很難驗證。

而大統一理論目前主要的發展方向是超弦理論。

蒲朗克尺度-10^-33公分

膠子膠子是強相互作用的媒介子,帶有色與反色並由於色緊閉而從未被探測器觀察到過。不過,像單個的夸克一樣,它們產生強子噴注。在高能態環境下電子與正電子的對滅有時產生三個噴注:

乙個夸克,乙個反夸克和乙個膠子是最先證明膠子存在的證據。

希格斯玻色子

希格斯玻色子是一種具有質量的玻色子,沒有自旋,不帶電荷,非常不穩定,在生成後會立刻衰變。在標準模型預言的61種基本粒子中,希格斯玻色子是最後一種被實驗證實的粒子。

圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁資訊單位-量子位元(qubit)

(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源圖於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)

注:位元即位元

是不是所有物質都是由基本粒子構成的

4樓:

物質的話,現在應該是的。。。(我並不專業,是個高中生)能量的話,就不是了

5樓:

基本粒子是一種術語,指人們認知的構成物質的最小或/及最基本的單位。即:在不改變物質屬性的前提下的最小體積物質。它是組成各種各樣物體的基礎,且並不會因為小而斷定它不是某種物質。

在標準模型裡,宇宙由62種不可再分的基本粒子構成,分為兩大類:構成物質「實體」的費公尺子和傳遞基本相互作用的玻色子。基本粒子通過強力、弱力及電磁力這三種基本作用力組合成各種復合粒子,進而構成物質世界。

粒子物理學模型預言的62個基本粒子中的61個都已經得到了實驗資料的支援與驗證,希格斯玻色子在2023年得到了歐洲核子中心實驗的證實,而這一發現,最終為這一標準模型畫上了完美的句號。

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