A-level 物理 (进阶物理)/标准模型
粒子物理学标准模型试图用基本粒子来解释宇宙中的一切。基本粒子是不能再分解成其他任何东西的粒子。这些基本粒子是物质的构成要素，也是将物质结合在一起的东西。
标准模型通常用以下图表表示
标准模型中的粒子可以分为两类：费米子和玻色子。费米子是物质的构成要素。它们都服从 泡利不相容原理。玻色子是力载体。它们携带费米子之间的电磁力、强力和弱力。
标准模型的右侧列有四个玻色子。光子携带电磁力 - 光子负责电磁辐射、电场和磁场。胶子携带强核力 - 它们将夸克“粘合”在一起形成更大的非基本粒子。W+、W-和Z0玻色子携带弱核力。当一个夸克变成另一个夸克时，它会释放出其中一个玻色子，该玻色子随后衰变成费米子。
费米子反过来又可以分为两类：夸克和轻子。夸克构成原子核中的质子和中子，等等。轻子包括电子和中微子。夸克和轻子的区别在于夸克与强核力相互作用，而轻子则不相互作用。
费米子也分为三代。第一代包含我们所组成的费米子 - 电子、上夸克和下夸克以及中微子。第一代粒子的质量小于第二代粒子，第二代粒子的质量小于它们各自的第三代粒子。第二代（μ代）包含两个轻子：μ子和μ中微子。它还包含粲夸克和奇夸克。第三代（τ代）包含另外两个轻子：τ子和τ中微子。它的夸克是顶夸克和底夸克。
每个费米子都有它的反粒子。反粒子的质量与粒子相同，但电荷相反。因此，标准模型包含 12 个夸克、12 个轻子和玻色子（它们更复杂）。
1. 第三代顶夸克是标准模型中最后一个通过实验（1995 年）证明存在的夸克。它也是夸克中质量最大的一个。为什么观察顶夸克如此困难？
2. 标准模型无法解释哪些可观察的现象？
3. 上夸克的质量比电子大多少？
4. 标准模型中有多少个费米子？
5. 电子的反粒子（e-）是正电子。正电子的电荷和静止质量是多少？
6. 你发现玻色子和夸克之间有什么区别？
7. 其他夸克和轻子做什么，我们如何观察它们？