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==历史== | ==历史== | ||
| − | 前6世纪古希腊的哲学家就提出物质是由基本粒子组成的猜测。流西普斯、德谟克里特斯和伊比鸠鲁是“原子论”的代表人物。17世纪时艾萨克·牛顿也有过物质是由粒子组成的想法。1802年约翰·道尔顿正式提出所有物质是由原子组成的理论。 | + | 前6世纪[[ 古希腊]] 的[[ 哲学家]] 就提出[[ 物质]] 是由基本粒子组成的猜测。流西普斯、德谟克里特斯和伊比鸠鲁是“[[ 原子论]] ”的代表人物。17世纪时[[ 艾萨克·牛顿]] 也有过物质是由粒子组成的想法。1802年约翰·道尔顿正式提出所有物质是由[[ 原子]] 组成的理论。 |
| − | 1869年季米特里·门捷列夫发表的元素周期表加深了原子论的设想。约瑟夫·汤姆孙发现了原子中存在带有负电荷、质量非常小的电子，认为原子是由质子和被束缚的电子组成的。欧内斯特·卢瑟福证明质子集中在非常紧密的原子核中。1932年英国物理学家查德威克发现了中子，至此，人们认识到原子核是由质子和中子组成的，电子在原子核外运动。 | + | 1869年[[ 季米特里·门捷列夫]] 发表的[[ 元素周期表]] 加深了原子论的设想。约瑟夫·汤姆孙发现了原子中存在带有[[ 负电荷]] 、质量非常小的[[ 电子]] ，认为原子是由[[ 质子]] 和被束缚的电子组成的。欧内斯特·卢瑟福证明质子集中在非常紧密的[[ 原子核]] 中。1932年[[ 英国]] 物理学家查德威克发现了[[ 中子]] ，至此，人们认识到原子核是由质子和中子组成的，电子在原子核外运动。 |
| − | 20世纪原子物理学和量子物理学的研究导致了裂变和聚变的发现和实验成功。人类能够将一个元素的原子转换成另一个元素的原子。 | + | 20世纪原子物理学和[[ 量子物理学]] 的研究导致了裂变和[[ 聚变]] 的发现和实验成功。[[ 人类]] 能够将一个元素的原子转换成另一个元素的原子。 |
| − | 1950年代和60年代中许多新的粒子被发现，它们被统称为“粒子动物园”。直到1970年代粒子物理的标准模型建立，将大多数这些粒子看作是少数基本粒子的复合粒子后这个混乱才减轻。 | + | 1950年代和60年代中许多新的[[ 粒子]] 被发现，它们被统称为“粒子动物园”。直到1970年代粒子物理的标准模型建立，将大多数这些粒子看作是少数基本粒子的复合粒子后这个混乱才减轻。 |
== 亚原子粒子 == | == 亚原子粒子 == | ||
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严格地说“[[粒子]]”这个称呼不精确，粒子物理学中研究的所有的物体都遵守[[量子力学]]的规则，它们都显示[[波粒二象性]]，根据不同的实验条件它们显示粒子的特性或[[波]]的特性。在物理理论中，它们既非粒子也非波，理论学家用[[希尔伯特空间]]中的状态向量来描写它们，详细的理论基础為[[量子场论]]。但按照[[粒子物理学]]的常规在这篇文章中这些物体依然被称为“粒子”，虽然这些粒子也具有波的特性。 | 严格地说“[[粒子]]”这个称呼不精确，粒子物理学中研究的所有的物体都遵守[[量子力学]]的规则，它们都显示[[波粒二象性]]，根据不同的实验条件它们显示粒子的特性或[[波]]的特性。在物理理论中，它们既非粒子也非波，理论学家用[[希尔伯特空间]]中的状态向量来描写它们，详细的理论基础為[[量子场论]]。但按照[[粒子物理学]]的常规在这篇文章中这些物体依然被称为“粒子”，虽然这些粒子也具有波的特性。 | ||
| − | 今天所知的所有基本粒子都可以用一个叫做粒子物理[[标准模型]]的量子场论来描写。[[标准模型]]是目前粒子物理學中最好的理论，它包含37种[[基本粒子]]，这些基本粒子相互结合可以形成更加复杂的粒子。从1960年代以来实验物理学家已经发现和观察到了上百种[[复合粒子]]了。标准模型理论几乎与至今为止观察到的所有的实验数据相符合。虽然如此大多数粒子物理學家相信它依然是一个不完善的理论，一个更加基本的理论还有待发现。最近发现的[[中微子]]静质量不为零是第一个与[[标准模型]]出现偏差的实验观测 | + | 今天所知的所有基本粒子都可以用一个叫做粒子物理[[标准模型]]的量子场论来描写。[[标准模型]]是目前粒子物理學中最好的理论，它包含37种[[基本粒子]]，这些基本粒子相互结合可以形成更加复杂的粒子。从1960年代以来实验物理学家已经发现和观察到了上百种[[复合粒子]]了。标准模型理论几乎与至今为止观察到的所有的实验数据相符合。虽然如此大多数粒子物理學家相信它依然是一个不完善的理论，一个更加基本的理论还有待发现。最近发现的[[中微子]]静质量不为零是第一个与[[标准模型]]出现偏差的实验观测 。 |
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於 2020年3月21日 (六) 12:35 的修訂
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相互作用的一個物理學分支。由於許多基本粒子在大自然的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。
歷史
前6世紀古希臘的哲學家就提出物質是由基本粒子組成的猜測。流西普斯、德謨克里特斯和伊比鳩魯是「原子論」的代表人物。17世紀時艾薩克·牛頓也有過物質是由粒子組成的想法。1802年約翰·道爾頓正式提出所有物質是由原子組成的理論。
1869年季米特里·門捷列夫發表的元素周期表加深了原子論的設想。約瑟夫·湯姆孫發現了原子中存在帶有負電荷、質量非常小的電子，認為原子是由質子和被束縛的電子組成的。歐內斯特·盧瑟福證明質子集中在非常緊密的原子核中。1932年英國物理學家查德威克發現了中子，至此，人們認識到原子核是由質子和中子組成的，電子在原子核外運動。
20世紀原子物理學和量子物理學的研究導致了裂變和聚變的發現和實驗成功。人類能夠將一個元素的原子轉換成另一個元素的原子。
1950年代和60年代中許多新的粒子被發現，它們被統稱為「粒子動物園」。直到1970年代粒子物理的標準模型建立，將大多數這些粒子看作是少數基本粒子的複合粒子後這個混亂才減輕。
亞原子粒子
現代粒子物理學的研究集中在亞原子粒子上。這些粒子的結構比原子要小，其中包括原子的組成部分如電子、質子和中子（質子和中子本身又是由夸克所組成的粒子）和放射和散射所造成的粒子如光子、中微子和緲子，以及許多其它奇特的粒子。
| 類型 | 世代 | 反物質 | 色 | 總數 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 夸克 | 2 | 3 | 成對 | 3 | 36 |
| 輕子 | 成對 | 無 | 12 | ||
| 膠子 | 1 | 1 | 自身 | 8 | 8 |
| 光子 | 自身 | 無 | 1 | ||
| Z玻色子 | 自身 | 1 | |||
| W玻色子 | 成對 | 2 | |||
| 希格斯玻色子 | 自身 | 1 | |||
| 總共(已知)的基礎粒子: | 61 | ||||
嚴格地說「粒子」這個稱呼不精確，粒子物理學中研究的所有的物體都遵守量子力學的規則，它們都顯示波粒二象性，根據不同的實驗條件它們顯示粒子的特性或波的特性。在物理理論中，它們既非粒子也非波，理論學家用希爾伯特空間中的狀態向量來描寫它們，詳細的理論基礎為量子場論。但按照粒子物理學的常規在這篇文章中這些物體依然被稱為「粒子」，雖然這些粒子也具有波的特性。
今天所知的所有基本粒子都可以用一個叫做粒子物理標準模型的量子場論來描寫。標準模型是目前粒子物理學中最好的理論，它包含37種基本粒子，這些基本粒子相互結合可以形成更加複雜的粒子。從1960年代以來實驗物理學家已經發現和觀察到了上百種複合粒子了。標準模型理論幾乎與至今為止觀察到的所有的實驗數據相符合。雖然如此大多數粒子物理學家相信它依然是一個不完善的理論，一個更加基本的理論還有待發現。最近發現的中微子靜質量不為零是第一個與標準模型出現偏差的實驗觀測。