代 (粒子物理学)

编辑:扇子网互动百科 时间:2019-12-07 09:24:39
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粒子物理学中,世代英语:Generation)是基本粒子的一种分类。各代粒子之间的相异之处仅为量子数质量,但它们所涉及到的相互作用种类都是一样的。
根据粒子物理学的标准模型,基本费米子共有三代。每一代有两种轻子及两种夸克。两种轻子可分成带电荷-1的(像电子)及中性的(中微子);而两种夸克则可分成带电荷−1⁄3的(下型)及带电荷+2⁄3 的(上型)。

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代 (粒子物理学)概要

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后一代粒子的质量要比前一代的要大,但是中微子可能是例外(它们的质量非零,但却小得很,故现时还未有准确地测量出它们的质量)。比方说,第一代的电子质量只有0.511MeV/c,而第二代的μ子质量为106MeV/c,第三代的τ子质量则为1,777MeV/c(几乎是质子质量的两倍)。质量级列使得较后代的粒子会衰变至第一代的粒子,因此日常的物质原子)都是由第一代粒子所组成的。电子在原子核的周围,而核则由质子中子构成,它们则是由上及下夸克所组成。第二及第三代的带电基本粒子,并不会在一般的物质中出现,而只会在极高能量的环境下出现,例如宇宙射线粒子加速器。代这一个词最早是由哈伊姆·哈拉里(Haim Harari)使用,并于1976年的法国勒斯乌舍(Les Houches)物理夏令营中正式提出。
所有代的中微子都在宇宙间飘流着,但都很少会与一般物质产生相互作用。科学家们希望,透过深入研究轻子各代间关系,可以有助于解释基本粒子的质量比,以及在量子角度为质量本质之谜提供线索。

代 (粒子物理学)第四代

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至于第四代或更后代的粒子,科学家们认为是不太可能会存在的。有些反对第四代粒子存在可能的论证,是基于额外代的存在,会为精准的电弱可观测量带来微小的修正值;而测量结果对这些修正值的存在很不利。而且,CERN的大型电子正子对撞机所量度的Z玻色子宽度,已经排除了有“轻”中微子(即质量小于45GeV/c))的第四代模型。然而,高能对撞机对第四代粒子的搜索仍然持续中,但到目前为止仍未观测到任何第四代存在的证据。在这些搜索中,第四代粒子的标记为第三代的符号外加一个撇号(例如:b′ 及t′)。[1-2] 
参考资料