標準模型初探:夸克

哦哦，談到夸克，我相信大家都不陌生，但這群奇妙的粒子背後仍有著不少大眾所不知的部分。
容我在此為各位現上，夸克!

夸克的自旋為1⁄2，因此根據自旋統計定理，它們是費米子(記得之前提過的半奇數自旋嗎?)。同為費米子跟輕子不同的是，夸克擁有色荷，因此它們會參與強交互作用。因為這種夸克間吸引力的關係，而形成的複合粒子，叫做「強子」。
 


在強子中決定量子數的夸克叫「價夸克」。除了這些夸克，任何強子都可以含有無限量的反夸克，及不影響其量子數的膠子。強子分兩種：帶三個價夸克的重子，及帶一個價夸克和一個反價夸克的介子。最常見的重子是質子和中子，它們是構成原子核的基礎材料。物理學家已經知道有很多不同的強子，它們的不同點在於其所含的夸克，及這些內含物所賦予的性質。而含有更多價夸克的「奇特重子」，目前仍在理論階段，它們的存在仍未被證實。

基本費米子被分成三代，每一代由兩個輕子和兩個夸克組成。第一代有上及下夸克，第二代有奇及魅夸克，而第三代則有頂及底夸克。過去所有搜尋第四代基本粒子的研究均以失敗告終(但是誰知道哪天我們就會從高能量處找到?)，又有有力的間接證據支持不會有超過三代。代數較高的粒子，一般會有較大的質量及較低的穩定性，於是它們會通過弱交互作用，衰變成代數較低的粒子。在自然中，只有第一代夸克（上及下）是常見的。較重的夸克只能通過高能碰撞來生成，而且它們很快就會衰變。

同時擁有電荷、質量、色荷及味，夸克是目前唯一一種能經受現代物理全部四種交互作用的已知粒子，這四種作用為：電磁、重力、強交互作用及弱交互作用。對於個別粒子的交互作用而言，除非是在極端的能量（普朗克能量）及距離尺度（普朗克距離）下，重力實在是小得微不足道。然而，由於目前仍沒有成功的量子重力理論，所以標準模型並不描述重力。(而包含了重力的統一理論正是目前粒子物理學家們追求的聖杯)

反夸克:
 夸克的反粒子即稱反夸克(別以為他是廢話，電子的反粒子就叫正子....)，在對應的夸克符號上加一橫作為標記。
跟一般反物質一樣，反夸克跟對應的夸克有著相同的質量、平均壽命及自旋，但兩者的電荷及其他荷的正負則相反

(參考資料:WIKIPEDIA)