素粒子一覧

宇宙
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素粒子

 

ボーズ粒子(ボソン)

ゲージ粒子

相互作用(力)を媒介する。※ゲージ粒子のやり取りが力になる。

 

光子電磁気力を媒介
グルーオン強い相互作用を媒介
ウィークボソン弱い相互作用を媒介
グラビトン(重力子)重力を媒介、未発見

 

スカラー粒子(スピン0)

ヒッグス粒子 …… 質量を作る。

 

フェルミ粒子(フェルミオン)

 

クオーク

強い相互作用する。それぞれ反粒子がある。

 

電荷第1世代第2世代第3世代
$\displaystyle\frac{2}{3}$アップクオーク($u$)チャームクォーク($c$)トップクォーク($t$)
$-\displaystyle\frac{1}{3}$ダウンクオーク($d$)ストレンジクォーク($s$)ボトムクォーク($b$)

 

 

 

レプトン

強い相互作用しない。

 

 

電荷第1世代第2世代第3世代
$-1$電子ミュー粒子タウ粒子
$0$電子ニュートリノミューニュートリノタウニュートリノ

 

ハドロン 

クオーク(反クオークも含む)とグルーオン。素粒子ではない。

 

バリオン

クオーク3つ。フェルミオンになる。陽子や中性子などがこれにあたる。

 

中間子

クオークと反クオーク。ボソンになる。

 

4つの力

我々の世界には究極的には「重力」、「電磁気力」、「強い力」、「弱い力」の四つの力しかありません。

 

しかし、宇宙誕生したときにはこの4つの力は分かれていなかったと言われています。ということはもともと1つだった力が4つに分類したということなら4つの力を一つの理論で構築できるはずです。(現在未完成)

よって現在、物理学の主な目標にこれらの力を説明、記述する理論を統一することがあります。

「電磁気力と弱い力」は統一されています(ワインバーグ=サラム理論)

これに「強い力」を合わせた理論(大統一理論)や「4つの力全ての統一(超大統一理論)」が次の目標になっている。

 

詳細 

力は粒子のやりとりによって発生するが、このとき力を媒介する粒子をゲージ粒子とよぶ。

 重力電磁気力強い力弱い力
媒介粒子グラビトン光子グルーオンウィークボソン
到達距離無限大無限大\(10^{-15} m\)\(10^{-18} m\)

 

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