什麼是粒子物理的標準模型？
（安吉拉·科塞爾/iStock）
標準模型是一組描述基本粒子及其交互作用的數學公式和測量結果。 它類似於元素週期表描述原子的方式，根據原子的特性對它們進行分類，但標準模型對基本粒子 - 費米子和玻色子進行分類。
該模型從 20 世紀 70 年代初開始分階段開發，結合了當時對粒子和力的了解，發展了完全一致的物質量子理論。
它不僅很好地描述和映射了已知的東西，而且還提出了預測尚未發現的粒子存在的空白，例如希格斯玻色子。
標準模型是目前覆蓋粒子物理學基礎的最準確的理論。 但它遠非完美，難以整合廣義相對論的引力的描述，告訴我們為什麼宇宙是這樣的擴張速度越來越快，或解釋為什麼有物質多於反物質。
粒子族
標準模型將基本粒子分為相關組，如下表所示。
費米子
將它們想像成樂高物質塊，點擊在一起就構成了宇宙。 這些事情的基本規則是「不要坐在我坐的地方」。 它們的量子特性的一個特點是，沒有兩個費米子可以同時佔據同一個位置，這使得它們能夠建構從原子到行星的一切。
費米子可以進一步分為夸克和輕子。 費米子夸克結合成更熟悉的質子和中子。 例如，質子由一個下夸克和兩個上夸克組成，它們通過所謂的強核力粘合在一起。 但這種力不會影響第二類費米子，也就是輕子。
輕子包括電子，它們盤旋在原子核周圍； 類電子粒子，例如 taus 和 μ 子； 和中微子- 幾乎不存在的小粒子像幽靈一樣成群結隊地穿過地球，幾乎沒有停下來打個招呼。
玻色子
這些是保持費米子接觸的低語，調解束縛和排斥物質的力，以解釋為什麼我們不能穿過牆壁，為什麼光有不同的顏色，為什麼小原子可以擠在一起形成更大的原子，以及為什麼那些更大的原子有時會分崩離析。
它們包括光子，即傳遞電磁力的光粒子； 膠子，提供強大的核力，將夸克結合在一起形成質子和中子； W 和 Z 玻色子，處理弱核力； 以及著名的希格斯粒子，它解釋了為什麼某些粒子在特定條件下具有質量。
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