基本粒子为什么是 62 种？其依据是什么？ - 子乾 的回答

基本粒子, 粒子物理学, 粒子物理学标准模型

基本粒子共61种吧？

简单的说，根据目前粒子物理中的标准模型，已知的所有粒子都是这些基本粒子或者由这些基本粒子复合而成。

基本粒子如图：

标准模型的基本粒子

从自旋来分类的话，主要分成三部分：

• 自旋 的费米子，包括六味夸克和六味轻子。其中每种费米子都有对应的反粒子；实际上，每味夸克还有三个色自由度，所以实际上夸克有36种，轻子有12种，共48种；
• 自旋为 的规范玻色子，包括光子、 、 玻色子以及胶子。规范波色子是传递相互作用的粒子：光子对应着电磁相互作用，只有一个； 、 玻色子传递弱相互作用，有三个，这也是原子核衰变的主要原因；胶子传递强相互作用，共有八种，这是原子核中质子和中子能结合在一起的主要原因。玻色子的反粒子就是其自身，所以共有12种
• Higgs粒子，这是自旋为0的粒子。Higgs粒子通过与费米子，包括夸克和轻子，的相互作用是后者产生质量。但是Higgs粒子是不是基本粒子目前并没有定论，实际上Higgs也可能是某些粒子的复合粒子。

不过如果再考虑引力相互作用的话，自然的也是可以构造一个相应的传播引力的粒子“引力子”，加上这一个确实是62个，但是目前没有任何实验迹象引力子存在，因此至少暂时还不能把这个加进去。而对于标准模型种的全部61个基本粒子，在试验上已经是都找到了的。

我们所能观测到的宇宙种绝大部分的物质都是强子，即参与强相互作用的粒子，这些粒子可以分成两类：重子和介子。重子由三个夸克构成，介子由一对正反夸克构成。我们熟知的中子和质子都属于重子。质子是由两个上夸克和一个下夸克构成（uud），中子由一个上夸克和两个下夸克构成（udd）。

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小吹没有灰灰: 题主的“上一个回答/下一个回答”功能特别好 (9 赞)

外号吴彦祖: 我十分无比特别的每天做梦都在想的知道的是，有一种叫做弦的东西是最小的，那么比弦大一点的是啥，再大一点的是啥，能给拍个续吗，我都想这个想了十年了，😂 (1 赞)

子乾 -> 外号吴彦祖: 你说的是弦论，这里所谓的弦只是数学模型而已，并没有实在的物理对应，况且目前弦论没有什么实验验证。答案中都是实验上已经验证的粒子，这些都是基础的粒子物理课程，如果想学，一个学期就能掌握，何须十年！ (2 赞)

外号吴彦祖 -> 子乾: 好，那我试试半个学期学完!十分感谢😏

Murphy lv -> 子乾:

您说的“实验验证”容易造成误读。除了光子，其他粒子严格来说并非自然界真实的客观实在，而是人类脑补的数学实在，数学实在当然是非定域的。

与其说某种仪器装置“探测”到了某种粒子，还不如说此仪器“加工”出了此粒子，说具体一点，就是人类在实验室里制备出了量子场的激发态------
即通过“光线”在数学实在与经验实在之间建立起交汇点

swz123: 答主是在做链表吗。。。。

子乾 -> swz123: 对，哈哈！ (1 赞)

Torosar -> 子乾: 那么第一个答案的『上一个答案』是什么？

一无所知 -> Torosar: 跳转到最后一个答案？

深蓝 -> Torosar: 谁点谁知道

林Ber: 请问一下61种粒子根据对称性分类的依据是什么，比如自旋对应su2群的表示，色和味也是这么分类的吗？

子乾 -> 林Ber: 六种夸克，每一种叫做味。每一味夸克都有三个内禀自由度，叫做色，满足SU（3）对称性

林Ber -> 子乾: 谢谢，那现在粒子物理里面还有讨论u1su2su3以外的对称性吗？

子乾 -> 林Ber: 有的，比如说手征对称性

知乎用户: 我就不理解这个61的算法依据，为什么不同色荷的quark要被分开算，而left-chiral和right-chiral fermions反而要被并一起算？ (1 赞)

Obi-Wan -> 知乎用户: 我也这么认为, 其实基本粒子就17种就对了.

旁观123的秋天: 终于明白什么是基本粒子 (2 赞)

我了个去: 看不懂 (2 赞)

万事不会屋: 怎么理解自旋 (1 赞)

子乾 -> 万事不会屋: 自旋是时空对称性的体现，严格的理解自旋需要用到数学描述，自旋并没有直接的宏观对应，虽然叫做“自旋”，只是自旋与旋转在数学结构上存在一定的相似性，所以表现出来的性质与旋转相似。如果不了解相关的数学比如说群论，不建议强行理解，至少别把自旋与宏观中的旋转等同起来！ (11 赞)

xmk31: 感觉基本粒子已经不基本了，数目太多，不符合物理学的简洁与完美。 (1 赞)

张三李四: 科普的话，阴阳鱼太极图感觉先进很多，哈哈 (1 赞)

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