Mixing
代 (粒子物理學)
| 種類 | 第一代 | 第二代 | 第三代 |
|---|---|---|---|
夸克 | |||
| 上型 | 上夸克 | 魅夸克 | 頂夸克 |
| 下型 | 下夸克 | 奇夸克 | 底夸克 |
輕子 | |||
| 帶電 | 電子 | μ子 | τ子 |
| 中性 | 電中微子 | μ中微子 | τ中微子 |
在粒子物理學中，代或世代（英语：Generation）是基本粒子的一種分類。各代粒子之間的相異之處僅為味量子數及質量，但它們所涉及到的相互作用種類都是一樣的。
根據粒子物理學的標準模型，基本費米子共有三代。每一代有兩種輕子及兩種夸克。兩種輕子可分成帶電荷-1的（像電子）及中性的（中微子）；而兩種夸克則可分成帶電荷−1⁄3的（下型）及帶電荷+2⁄3 的（上型）。
概要
後一代粒子的質量要比前一代的要大，但是中微子可能是例外（它們的質量非零，但卻小得很，故現時還未有準確地測量出它們的質量）。比方說，第一代的電子質量只有0.511 MeV/c2，而第二代的μ子質量為106 MeV/c2，第三代的τ子質量則為1,777 MeV/c2（幾乎是質子質量的兩倍）。質量級列使得較後代的粒子會衰變至第一代的粒子，因此日常的物質（原子）都是由第一代粒子所組成的。電子在原子核的周圍，而核則由質子及中子構成，它們則是由上及下夸克所組成。第二及第三代的帶電基本粒子，並不會在一般的物質中出現，而只會在極高能量的環境下出現，例如宇宙射線或粒子加速器。代這一個詞最早是由哈伊姆·哈拉里(Haim Harari)使用，並於1976年的法國勒斯烏舍(Les Houches)物理夏令營中正式提出[1][2]。
所有代的中微子都在宇宙間飄流着，但都很少會與一般物質產生相互作用[3]。科學家們希望，透過深入研究輕子各代間關係，可以有助於解釋基本粒子的質量比，以及在量子角度為質量本質之謎提供線索[4]。
第四代
至於第四代或更後代的粒子，科學家們認為是不太可能會存在的。有些反對第四代粒子存在可能的論證，是基於額外代的存在，會為精準的電弱可觀測量帶來微小的修正值；而測量結果對這些修正值的存在很不利。而且，CERN的大型電子正子對撞機所量度的Z玻色子寬度，已經排除了有“輕”中微子（即質量小於45 GeV/c2)）的第四代模型[5] 。然而，高能對撞機對第四代粒子的搜索仍然持續中，但到目前為止仍未觀測到任何第四代存在的證據[6][7]。在這些搜索中，第四代粒子的標記為第三代的符號外加一個撇號（例如：b′ 及t′）。
參考資料
^
Harari, H. Beyond charm. (编) Balian, R.; Llewellyn-Smith, C.H. Weak and Electromagnetic Interactions at High Energy, Les Houches, France, Jul 5- Aug 14, 1976. Les Houches Summer School Proceedings 29. North-Holland. 1977: 613. [永久失效連結]
^
Harari H. Three generations of quarks and leptons (PDF). (编) E. van Goeler, Weinstein R. (eds.). Proceedings of the XII Rencontre de Moriond: 170. 1977. SLAC-PUB-1974.
^
Experiment confirms famous physics model (新闻稿). MIT News Office. 18 April 2007.
^
M.H. Mac Gregor. A 'Muon Mass Tree' with α-quantized Lepton, Quark, and Hadron Masses. 2006. arXiv:hep-ph/0607233 [hep-ph].
^
D. Decamp et al. (ALEPH collaboration). Determination of the number of light neutrino species. Physics Letters B. 1989, 231 (4): 519. Bibcode:1989PhLB..231..519D. doi:10.1016/0370-2693(89)90704-1.
^
C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: b′ (4th Generation) Quarks, Searches for (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018.
^
C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: t′ (4th Generation) Quarks, Searches for (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018.
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