前子

前子（英語：Preon）是在理論上構成夸克和輕子的亞原子粒子。這個粒子的名稱首先由喬傑什·帕蒂和阿卜杜勒·薩拉姆於1974年提出。

基本介紹

• 中文名：前子
• 外文名：Preon
• 定義：一種假想的組成夸克的更小的粒子
• 提出人：Jogesh Pati和Abdus Salam
• 作用：很好地解釋夸克和輕子出現的原因

簡介

前子（英語：Preon）是在理論上構成夸克和輕子的亞原子粒子。這個粒子的名稱首先由喬傑什·帕蒂和阿卜杜勒·薩拉姆於1974年提出。

次原子粒子

次原子粒子，或稱亞原子粒子。是指比原子還小的粒子。例如：電子、中子、質子、介子、夸克、膠子、光子等等。

輕子

輕子（Lepton）是一種不參與強相互作用、自旋為1/2的基本粒子。電子是最為人知的一種輕子；大部分化學領域都會涉及到與電子的相互作用，原子不能沒有它，所有化學性質都直接與它有關。輕子又分為兩類：“帶電輕子”與“中性輕子”。帶電輕子包括電子、μ子、τ子，可以與其它粒子組合成複合粒子，例如原子、電子偶素等等。 在所有帶電輕子中，電子的質量最輕，也是宇宙中最穩定、最常見的輕子；質量較重的μ子與τ子會很快地衰變成電子，μ子與τ子必須經過高能量碰撞製成，例如使用粒子加速器或在宇宙線探測實驗。中性輕子包括電中微子、μ中微子、τ中微子；它們很少與任何粒子相互作用，很難被觀測到。

輕子一共有六種風味，形成三個世代。第一代是電輕子，包括電子與電中微子。第二代是緲輕子，包括μ子與μ中微子。第三代是陶輕子，包括τ子與τ中微子。

輕子擁有很多內秉性質，包括電荷、自旋、質量等等。輕子與夸克有一點很不相同：輕子不會感受到強作用力。輕子會感受到其它三種基礎力：引力、弱作用力、電磁力。但是，由於中微子的電性是中性，中微子不會感受到電磁力。每一種輕子風味都有其對應的反粒子，稱為“反輕子”。帶電輕子與對應的反輕子唯一不同之處是帶有電荷的正負號相反。根據某些理論，中微子是自己的反粒子，但這論點尚未被證實。

在標準模型里，輕子扮演重要角色，電子是原子的成分之一，與質子、中子共同組成原子。在某些被合成的奇異原子里，電子被更換為μ子或τ子。像電子偶素一類的輕子-反輕子粒子也可以被合成。

夸克

夸克（英語：quark，又譯“層子”或“虧子”）是一種基本粒子，也是構成物質的基本單元。夸克互相結合，形成一種複合粒子，叫強子，強子中最穩定的是質子和中子，它們是構成原子核的單元。由於一種叫“夸克禁閉”的現象，夸克不能夠直接被觀測到，或是被分離出來；只能夠在強子裡面找到夸克。因為這個原因，人類對夸克的所知大都是來自對強子的觀測。

夸克有六種“味”，分別是上、下、粲、奇、底及頂。上及下夸克的質量是所有夸克中最低的。較重的夸克會通過一個叫粒子衰變的過程，來迅速地變成上或下夸克。粒子衰變是一個從高質量態變成低質量態的過程。就是因為這個原因，上及下夸克一般來說很穩定，所以它們在宇宙中很常見，而奇、粲、頂及底則只能經由高能粒子的碰撞產生（例如宇宙射線及粒子加速器）。

夸克有著多種不同的內在特性，包括電荷、色荷、自旋及質量等。在標準模型中，夸克是唯一一種能經受全部四種基本相互作用的基本粒子，基本相互作用有時會被稱為“基本力”（電磁相互作用力、萬有引力、強相互作用力及弱相互作用力）。夸克同時是現時已知唯一一種基本電荷非整數的粒子。夸克每一種味都有一種對應的反粒子，叫反夸克，它跟夸克的不同之處，只在於它的一些特性跟夸克大小一樣但正負不同。

夸克模型分別由默里·蓋爾曼與喬治·茨威格於1964年獨立地提出。引入夸克這一概念，是為了能更好地整理各種強子，而當時並沒有什麼能證實夸克存在的物理證據，直到1968年SLAC開發出深度非彈性散射實驗為止。夸克的六種味已經全部被加速器實驗所觀測到；而於1995年在費米實驗室被觀測到的頂夸克，是最後發現的一種。