先来认识物质,我们知道,物质是由原子构成,原子是由原子核与围绕原子核运动的电子组成,而原子核是由质子和中子组成,那么质子和中子是否可以再分?
当然我写这一系列小文的目的不在科普,而在建立系统的认知框架,具体科学知识大家可以在网上搜索,大部分比较全面且通俗易懂。在此仅简单介绍,在后面讲到科学家是如何发现这些粒子时根据需要可详细介绍。
现代物理学家发现质子和中子还可以再分为夸克,夸克分为6种不同的“口味”,
第一代:u(上夸克) d(下夸克)
第二代:s(奇夸克) c(粲夸克)
第三代:b(底夸克) t(顶夸克)
再根据所带电荷的正负极性分为12种,夸克根据所带电量与正负电荷的不同三个夸克组成一个质子或中子,那么夸克还可以再分吗?按照现代物理学的手段是无法再分的,因此被称为基本粒子,夸克与电子质量相比要的多,因此也叫重子,又因为其可参与原子核内的强作用为也叫强子。比较而言,电子的质量比较轻也叫“轻子”
第一代:e(电子) νe(电中微子)
第二代:μ(渺子) νμ(μ中微子)
第三代:τ(涛子) ντ(τ中微子)
以上所列有轻有重,均有质量,物理学上统称费米子:自旋为半整数的粒子。这些基本粒子有着不同的质量、电荷和自旋等特性,它们的相互作用和运动规律决定了物质的性质、行为和寿命。通过对组成物质的基本粒子的简单了解,我们可以更深入地理解存在的本质,并为建立更为完整的认知体系提供更为坚实的基础。
还有一种是玻色子,自旋量子数为整数的粒子,不遵守泡利不相容原理。下节再说。