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2001 年 8 月 6 日

基本粒子 (4) : 輕子、夸克和介子、重子
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 瞭解物質的組成，一直是科學家以及人類最大的願望。現在我們已探究到所有物質的基本組成構造可能是由上 (u) 夸克、下 (d) 夸克、魅 (c) 夸克、奇 (s) 夸克、頂 (t) 夸克和底 (b) 夸克等 6 種「夸克 (quark)」 (以及它們的反粒子稱之為「反夸克」) 和電子、電子微中子 (neutrino)、 μ 粒子 (Muon)、μ 粒子微中子、 τ 粒子 (Tau)、 τ 粒子微中子等 6 種輕子(Lepton)、希格斯子 (Higgs)，以及基本粒子間交換規範粒子 (Gauge particles) 時呈現的電磁力、弱作用力、強作用力及重力等 4 種基本作用力所組成。所謂的輕子目前為人熟悉的可分成三對 (上述的 6 種不同類型，以單獨存在的型態呈現於原子核外)，每對輕子是由一個粒子和其相關的微中子組成。相對於單獨存在的輕子特徵， 6 種夸克永遠不會單獨出現，且由夸克 (或反夸克) 所組成的粒子常被束縛於微小原子核的空間內，因而被稱為「強子 (Hardon)」。由上述的 6 種夸克和 6 種反夸克當中的一個夸克和一個反夸克所組成的稱為「介子 (Meson)」，由 3 個夸克或 3 個反夸克所組成的稱為「重子 (baryon)」與「反重子」。上圖是在雲霧室中可看到的基本粒子家族的成員秀。至於會不會有 4 個夸克組何成什麼物質呢 ? 目前並沒有發現。有沒有反介子存在 ? 我們將會後續再進一步介紹 !

明日主題 : 基本粒子 (5) : 組合介子的規則

作者與主編 : 陳輝樺、王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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