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粒子理论标准模型（粒子理论标准模型的特点）
发布时间：2023-04-14 10:19:43
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大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于粒子理论标准模型的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
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本文目录:
一、美国费米实验室的最新 μ 子试验结果对物理学有多大颠覆？粒子的标准模型有被「推翻」的风险吗？
美国费米实验室的最新μ子试验结果对物理学颠覆很大，粒子的标准模型有被「推翻」的风险。
说量子力学颠覆性，可以先从物理学的几大神兽说起。自从牛顿提出了牛顿三大定律和万有引力定律，再经由法国的几位超级数学家的发扬光大之后。
经典物理学一下子走到了颠覆，不仅统一了”天上“和”地下“的物理学，而且预测各种物理现象都十分精确，甚至只依靠纸笔就可以预言海王星的存在。
标准模型理论
目前描写基本粒子的最成功的理论是标准模型理论，它使用规范玻色子来描写强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用。光子、W及Z玻色子和胶子都属于规范玻色子。此外按标准模型理论物质是由24种基本粒子组成的，最后这个理论还预言了希格斯玻色子。
二、粒子物理标准模型中存在什么样的巨大缺陷？
粒子物理标准模型
作为现代物理学的最高成就，粒子物理标准模型无疑取得了巨大的成功。在当今世界各种粒子加速器中，粒子之间的碰撞行为都在标准模型的预测之中。粒子加速器越强大，实验值和理论值越接近。
那么，什么是粒子物理标准模型？这套理论是如何创立的？它有多强大？
在自然界中，无论力的作用是怎样的，从根本上都可以归咎为四种基本力：主宰天体的引力、主宰带电粒子的电磁力、主宰原子核的强核力和弱核力。
这四大基本力都有各自的理论进行描述，例如，引力由广义相对论来描述，电磁力由麦克斯韦电磁场方程组来描述。但包括爱因斯坦在内的物理学家认为，四大基本力在本质上是统一的，可以由同一个理论来描述。但纵然是爱因斯坦，他终其一生也没能完成大统一理论。
爱因斯坦想要统一引力和电磁力，始终没有成功。后来的物理学家从其他角度入手，大统一理论开始有了起色。
杨振宁建立了杨米尔斯理论，这为后来的电磁力和弱核力统一奠定基础。电弱统一之后，强核力通过量子场论被统一起来。最终，物理学家得到了统一电磁力、弱核力和强核力的粒子物理标准模型。正因为如此，杨振宁在史上最伟大的物理学家中可以排到前20名，他对现代物理学的贡献无疑是巨大的。
一个好的理论不仅能够准确描述已有的现象，而且还能预言未知的东西。标准模型预言，物体质量一部分源自于希格斯玻色子，这个粒子最终在大型强子对撞机中被发现。在标准模型中，总共存在着61种基本粒子，它们决定了这个世界的构成。
尽管标准模型大获成功，但它存在巨大的缺陷，这个理论不可能是物理学家追求的终极大统一理论，这是为什么呢？
原因在于引力还没有被量子化，或者说描述引力的广义相对论和量子力学无法统一。无论是广义相对论，还是量子力学，它们在各自范围内都是成功的理论，但它们之间就是无法兼容。大统一理论必然是涵盖了四大基本力，广义相对论、粒子物理标准模型都只是大统一理论的近似。
那么，大统一理论究竟是怎样的呢？
在弦理论中，标准模型所认为的基本粒子并不基本，它们都是由尺寸极小的一维弦构成。一维弦具有不同的振动方式，从而表现出不同的性质，这成了我们所观测到的各种粒子。
但遗憾的是，目前并没有实验证据能够支持弦理论，这个理论还只是一个十分高深的数学游戏。因为弦理论所涉及的尺度太小，只有更高的能量才有可能敲开粒子的更深次结构，目前的粒子极速器都无法达到。
三、请问现代标准模型“规范理论”中规范粒子共有几种？
你好！
规范玻色子，俗称规范粒子，是传递基本相互作用的媒介粒子，它们的自旋都为整数，属于玻色子，它们在粒子物理学的标准模型内都是基本粒子。
规范玻色子包括：
胶子
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强相互作用的媒介粒子，自旋为1，有8种；光子
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电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，只有1种；W
及
Z
玻色子
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弱相互作用的媒介粒子，自旋为1，有3种；引力子
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引力相互作用的媒介粒子，自旋为2，只有1种；标准模型预言的另外一种玻色子——希格斯粒子不属于规范玻色子。总共13种。
如果对你有帮助，望采纳。
四、按照标准模型理论构成物质世界的基本粒子有哪几类?各自的性质是什么？
这个题目太大了。需要字数太多。简单回答一下吧。
分3类。
1 规范玻色子。传递各种相互作用的粒子。例如传递电磁相互作用的光子、传递弱相互作用的 W+、W-、Z0。（+、-、0 为上角标）传递强相互作用的胶子（gluon)。它们的自旋均为1，因此属于玻色子。光子和胶子的质量为0。W、和Z粒子的质量为 80 和91 GeV (请自己根据爱因斯坦质能方程把能量转换为质量）。按照量子场论，传递引力相互作用的媒介称为 引力子，但尚无证据表明它的存在。
2 轻子。参与弱相互作用，不参与强相互作用。带电轻子也参与电磁相互作用。 轻子目前发现6种，分别为 电子、μ子、τ子以及它们的3种中微子，考虑它们的反粒子后，轻子共有12种。轻子自旋均为1/2，均属于费米子。电子质量你应该知道，μ子质量是电子的约207倍，τ子质量是电子的约3477倍。（均指静止质量）。3类中微子的质量都很小，其中 电子中微子 的质量接近于0甚至很可能为0。轻子都携带1个单位电荷e。目前，尚未发现 轻子具有内部结构，属于基本粒子（不是有quark组成的）。
3 强子。可参与强相互作用的粒子的统称。（但它们同时也参与弱相互作用和电磁相互作用）。强子按自旋是否为整数而分为两类。自旋为半整数的强子称为重子，例如质子、中子。自旋为整数的强子称为介子，例如π介子。强子由夸克组成。强子种类很多，不一一例举。
以上就是关于粒子理论标准模型相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。
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