粒子列表

这是一份粒子物理学的粒子清单，包括已知的和假设的基本粒子，以及由它们合成的复合粒子。

关于根据发现年代顺序排列的亚原子粒子清单，请参见粒子发现年表。

基本粒子[编辑]

基本粒子是没有可测量的内在结构的粒子，就是说，它不是其他粒子的复合。它们是量子场论的基本物质。基本粒子可以根据它们的自旋分类，费米子有半整数自旋而玻色子有整数自旋。

标准模型[编辑]

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标准模型

「標準模型」所呈現的是我們目前對於基本粒子物理的了解，人們已觀測到所有標準模型中的粒子。

费米子（具有半整数自旋）[编辑]

主条目：费米子

费米子具有半整数自旋，每個費米子都有對應的反粒子。費米子是所有物質的基本組成成份。費米子有兩種形式，一種是夸克另一種是輕子，它們最大的不同是前者有色荷交互作用而後者沒有。

夸克具有三种色荷（colour）的特性，分别是红（R）、绿（G）、蓝（B），反夸克具有三种补色，分别是R、G、B。

世代	同位旋	特点	名稱/味道	符号	電荷e	質量（MeV/c²）	反粒子	符号	電荷e
1	1/2	I_z=-1/2	下夸克	${d}$	−1/3	4.8^+0.7_-0.3	反下夸克	$\overline{d}$	+1/3
1	1/2	I_z=+1/2	上夸克	${u}$	+2/3	2.3^+0.7_-0.5	反上夸克	$\overline{u}$	−2/3
2	0	S=-1	奇夸克	${s}$	−1/3	95±5	反奇夸克	$\overline{s}$	+1/3
2	0	C=1	粲夸克	${c}$	+2/3	1275±25	反粲夸克	$\overline{c}$	−2/3
3	0	B=-1	底夸克	${b}$	−1/3	4180±30	反底夸克	$\overline{b}$	+1/3
3	0	T=1	頂夸克	${t}$	+2/3	173.5 ± 0.6 ± 0.8 GeV	反頂夸克	$\overline{t}$	−2/3

轻子沒有色荷

名稱	符號	電荷	質量（MeV/c²）	名稱	符號	電荷	質量（MeV/c²）
有電荷的粒子及其反粒子				中微子及反中微子
電子 / 正電子	$e^- \, / \, e^+$	−1 / +1	0.511	電中微子 / 反電中微子	$\nu_e \, / \, \overline{\nu_e}$	0	< 0.0000022
μ子 / 反μ子	$\mu^- \, / \, \mu^+$	−1 / +1	105.7	μ中微子 / 反μ中微子	$\nu_\mu \, / \, \overline{\nu_\mu}$	0	< 0.17
τ子 / 反τ子	$\tau^- \, / \, \tau^+$	−1 / +1	1,777	τ中微子 / 反τ中微子	$\nu_\tau \, / \, \overline{\nu_\tau}$	0	< 15.5

玻色子（具有整数自旋）[编辑]

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玻色子有整数自旋，基本交互作用是由規範玻色子傳遞，則希格斯玻色子是把質量賦予規範傳播子和費米子。

名稱	符号	電荷（e）	自旋	質量（GeV/c²）	相互作用
光子	γ	0	1	0	電磁相互作用
W玻色子	W^±	+1 / −1	1	80.358±0.016	弱相互作用
Z玻色子	Z⁰	0	1	91.1876±0.0021	弱相互作用
膠子	g	0	1	0	強相互作用
引力子(假想)	G	0	2	0	引力相互作用
希格斯玻色子	H⁰	0	0	125.3	電弱交互作用

引力子被加在列表中，虽然它不是由标准模型预测的，但在量子场论等理论中是存在的。希格斯玻色子主要是为了解释粒子质量的起源。在被称为希格斯机制的过程中，希格斯玻色子和标准模型中的其他费米子通过的SU（2）规范对称性的自发破缺获得质量。它是唯一的标准模型粒子中尚未被观察到的（引力子不是一个标准模型粒子）粒子。最小超对称标准模型（MSSM）预测有多个希格斯玻色子。如果希格斯玻色子存在，它预计将在LHC中被发现。

假想的粒子[编辑]

根据超对称理论的预测，每一个标准模型中的粒子都存在一个与其对应，自旋相差1/2的超对称粒子（Superpartner）。虽然目前为止，超对称粒子还没有被实验所证实，但是它们很有可能在欧洲大型强子对撞机中被发现。费米子的超粒子（sparticle），就是在每种费米子前加一个s。玻色子的超粒子（sparticle），就是在每种玻色子后加一个ino。

超对称理论預測可能會有下面的超粒子（sparticle）:

超对称粒子
超对称粒子	超对称粒子对应	自旋	注释
超中性子neutralino	中性玻色子neutral bosons	¹⁄₂	对应几个标准模型的玻色子:中性希格斯玻色子，Z玻色子和光子，最轻的中性微子是暗物质的候选者。MSSM预测有四种。
超荷子chargino	电玻色子charged bosons	¹⁄₂	对应2个标准模型的玻色子:希格斯玻色子，W玻色子。MSSM预测有两种。
超光子photino	光子photon	¹⁄₂
超规范子gaugino/超W子wino，超Z子zino	规范玻色子gauge bosons/W及Z玻色子W and Z bosons	¹⁄₂
超希格斯粒子Higgsino	希格斯玻色子Higgs boson	¹⁄₂	存在多种希格斯玻色子
超胶子gluino	胶子gluon	¹⁄₂	8种胶子和8种胶微子
超引力子gravitino	引力子graviton	³⁄₂
标量轻子sleptons	轻子leptons	0	标量电子Selectron、标量μ子Smuon、标量τ子Stau、标量中微子Sneutrino
标量中微子sneutrino	中微子neutrino	0	许多标准模型的扩展提出，可能需要解释LSND的结果。
标量夸克squarks	夸克quarks	0	经常被实验项目搜寻的标量底夸克sbottom标量顶夸克stop。

注：正如光子，Z玻色子和W^± 玻色子是B⁰, W⁰, W¹, and W²的叠加态。相对应地，超光子，zino和wino^±是bino⁰, wino⁰, wino¹, and wino²的叠加态。

其它理论预言存在另外的玻色子:

其它假设的玻色子
名称	自旋	注释
引力子graviton	2	解释量子引力
引力标量子graviscalar	0	也称为 radion
引力光子graviphoton	1	也称为 gravivector
轴子axion	0	用来解决CP守衡的问题。
轴微子axino	¹⁄₂	解决CP守衡的问题在超对称粒子上的扩展。
标量轴子saxion	0
膜子branon	?	膜宇宙模型。
胀子dilaton	0	一些弦理论的预测。
胀微子dilatino	¹⁄₂	dilaton的超对称粒子
X及Y玻色子X and Y bosons	1	大统一理论GUT
W'及Z'玻色子W' and Z' bosons	?
磁光子magnetic photon	1
马约拉纳粒子majoron	?	预测中微子质量机制。
马约拉纳费米子majorana fermion	¹⁄₂ ; ³⁄₂ ?...	Gluinos, neutralinos, or other

镜像粒子Mirror particles重建奇偶对称性

磁单极子Magnetic monopole大统一理论GUT

速子Tachyon速度比光速快

卡魯扎-克萊因粒子Kaluza-Klein towers 是由一些额外维度模型预测，表现为四维时空以外的额外维的额外质量。

夸克和轻子的结构模型：

亚夸克subquark
亚层子substraton
前夸克prequark
前子preon
- 色子chromon
- 味子flavon
- 代子somon
初子rishon
单子haplon
族子familon
阿尔法子alphon
贝塔子beiton
奎克qwink
格里克子gleak
欧米伽子omegon
毛子maon

复合粒子[编辑]

强子[编辑]

所有受到強相互作用影響的亞原子粒子都被稱為强子

重子由三個夸克或三個反夸克組成自旋總是半整數，所以它們是費米子。
介子由一個夸克和一個反夸克組成自旋總是整數，所以它們是玻色子。

重子（费米子）[编辑]

質子裡有兩個上夸克和一個下夸克。

參見重子列表重子由三個夸克或三個反夸克組成

介子（玻色子）[编辑]

π介子裡有一個上夸克和一個反下夸克。

參見介子列表介子由一個夸克和一個反夸克組成

夸克偶素Quarkonium由正反同一夸克构成的束缚态

非常规强子态[编辑]

非常规（nonconventional）强子态，也称为外来态或奇特态（exotic states）

奇異介子

膠球Glueballs or Gluonium 由两个胶子或三个胶子组成，膠子與膠子之間通過自耦合，形成束縛態
四夸克态Tetraquark 由两個夸克和两个反夸克組成
六夸克介子态由三個夸克和三个反夸克組成
介子混雜態（夸克胶子混雜態Hybrids）由兩個夸克與一個膠子形成混雜態

奇異重子

五夸克态Pentaquarks 由四個夸克和一個反夸克組成
六夸克束缚态Hexquarks—双重子态Dibaryo 由六個夸克組成
重子反重子束缚态—重子偶素Baryonium
七夸克态Heptaquark 由五個夸克和两個反夸克組成
重子混雜態（夸克胶子混雜態Hybrids）由三個夸克與一個膠子形成混合態

原子核[编辑]

一個氦原子的示意圖，原子中紅色的是質子，紫色的是中子，而外圍黑色的暈就是電子雲。

每一種原子核都有特定數量的中子和質子，一種原子核會以衰變的方式變成另一種原子核。

參見同位素列表

原子[编辑]

原子是能區分出化學元素的最小粒子。典型原子的直徑大約是10^-8厘米，原子是由一團電子雲環繞著一個相對很小的原子核所構成。

參見元素列表

里德伯原子[编辑]

里德伯原子(Rydberg atom)是具有高激发态电子（主量子数n很大）的原子。里德伯原子中只有一个电子处于很高的激发态，离原子实（原子核和其余的电子）很远，原子实对这个电子的库仑作用可视为一个点电荷，因此可以将里德伯原子看作类氢原子。目前实验室中已经制备出n≈105的原子，射电天文已经观测到了n≈630的里德伯原子。

超原子[编辑]

超原子(Superatoms)是由多个原子组成的特定团簇具有类似于原子特性的稳定结构单元，其物理和化学性质随所含原子的组分、数目和结构的不同而变化。团簇可以模拟元素周期表中单个原子的性质，如原子中电子状态的幻数特征、原子轨道以及氧化还原特性等。一个显著特点是在它与其他原子或团簇化合时能保持自身结构和性质的完整性。

奇特原子[编辑]

指與一般原子構成不同的原子，奇特原子是像正电子、反質子、緲子、反緲子、π介子、K介子、超子等不穩定的粒子代替质子、中子、电子等稳定粒子構成，壽命都不長。偶素粒子及其反粒子的束缚态，英文命名是在该粒子名后加后缀-ium。奇特原子也能形成分子，緲子偶素就已經合成氯化緲子偶素(MuCl)和緲子偶素化鈉(NaMu)。

轻子束缚态
- 电子偶素（positronium）或称正子素，化学符号是Ps。
  - 单态电子偶素 para-positronium (p-Ps)
  - 三态电子偶素 ortho-positronium (o-Ps)
- 氢化电子偶素（Positronium hydride），化學式為PsH
- 双电子偶素（Di-positronium），化學式為Ps₂
- 緲子偶素（Muonium）或称μ子素，化学符号是Mu。电子绕正μ子旋转
- 反緲子偶素（Antimuonium）或反μ子素
- 真緲子偶素（true Muonium）正反μ子束缚态
μ原子（mu atom）μ子绕原子核旋转
- μ氢原子（hydrogen muon atom） μ子与氢原子核（质子）构成的原子
双强子原子
- 介子原子（mesonic atom）
  - π^-原子负π介子绕原子核旋转
  - K^-原子负K介子绕原子核旋转
    - K^-氢原子（Kaonic hydrogen）
    - K^-氘原子一个K^-介子和两个质子组成
- 双介子原子（dimeson atom）
  - π⁺K^-原子
  - π^-K⁺原子
  - 介子偶素（mesonium）
    - π介子偶素（Pionium）π⁺π^-原子（记为A_2π）
    - K介子偶素（Kaonium）K⁺K^-原子
- 重子原子（baryonic atom）
  - 质子偶素（protonium）
  - 反质子原子（antiprotonic atom）反质子（带负电荷的质子）绕原子核旋转
    - 反质子氢（Antiprotonic helium）
    - 反质子氦
  - 超子原子（Hyperon atom）
    - Σ^-原子负Σ超子绕原子核旋转
    - Ξ^-原子
    - Ω^-原子
核束缚态
- 介子核
  - π介子核
  - η介子核
  - K介子核
  - 重味介子核
- 超核（Hypernucleus）
  - Λ超核
  - 双Λ超核
  - Σ超核
  - Ξ超核
  - Ω超核
  - 多奇异数超核
  - 重味超核
反物質（Antimatter）
- 反氢（antihydrogen）H
- 反氘（D）
- 反氚（T）
- 反氦（He）
- 反Λ超氚(antihypertriton)

分子[编辑]

分子是能單獨存在、並保持純物質的化學性質的最小粒子，分子是由多個原子在共價鍵中透過共用電子連接一起而形成。

參見化學品列表

凝體[编辑]

凝態物理學的場方程跟高能量粒子物理學所用到的非常相似。因此粒子物理學的大部份理論都能被應用於凝態物理學；一般，有一群粒子叫準粒子，準粒子是媒質中其性質類似粒子的擾動，而看為了方便，也可以把它看作是一種粒子，下面的準粒子有：

电荷子Chargon
声子Phonon
激子Exciton由于吸收光子在固体中产生的可移动的束缚的电子-空子对
電漿子Plasmon
電磁極化子Polariton
極子Polaron
磁振子Magnon
孤立子Soliton
自旋子Spinon
空穴子holon

其他粒子[编辑]

任意子anyon
普瑞顿子plekton
大质量弱相互作用粒子Weakly interacting massive particles（WIMP）
坡密子pomeron
斯格明子skyrmion
杰能子genon
戈德斯通玻色子goldstone boson
戈德斯通微子goldstino
瞬子instanton
双荷子dyon既带电荷又带磁荷的粒子
引力电磁体真子geon
极高能宇宙射线ultra-high energy cosmic ray（UHECR）
虚假粒子spurion（模方为零的粒子）
暴胀子inflaton
时间子chronon假设的计时单位
加速子Acceleron

超光速理论的粒子[编辑]

慢子（遲子）tardyon 亚光速粒子bradyon永遠低於光速，靜質量大於零。
光子luxon永遠等於光速，靜質量是零
快子（速子，讯子) tachyon是一種假想的粒子，永遠高於光速，靜質量是虛數

參看[编辑]

標準模型理論描述所有粒子的理論。
元素周期表所有原子的清單。
同位素列表所有同位素的清單。
化學品列表所有分子的清單。

參考文獻[编辑]

Particle Data Group S. Eidelman et al. Review of Particle Physics. Physics Letters B. 2004, 592: 1.

外部链接[编辑]