A-level 物理 (進階物理)/標準模型
粒子物理學標準模型試圖用基本粒子來解釋宇宙中的一切。基本粒子是不能再分解成其他任何東西的粒子。這些基本粒子是物質的構成要素，也是將物質結合在一起的東西。
標準模型通常用以下圖表表示
標準模型中的粒子可以分為兩類：費米子和玻色子。費米子是物質的構成要素。它們都服從 泡利不相容原理。玻色子是力載體。它們攜帶費米子之間的電磁力、強力和弱力。
標準模型的右側列有四個玻色子。光子攜帶電磁力 - 光子負責電磁輻射、電場和磁場。膠子攜帶強核力 - 它們將夸克“粘合”在一起形成更大的非基本粒子。W+、W-和Z0玻色子攜帶弱核力。當一個夸克變成另一個夸克時，它會釋放出其中一個玻色子，該玻色子隨後衰變成費米子。
費米子反過來又可以分為兩類：夸克和輕子。夸克構成原子核中的質子和中子，等等。輕子包括電子和中微子。夸克和輕子的區別在於夸克與強核力相互作用，而輕子則不相互作用。
費米子也分為三代。第一代包含我們所組成的費米子 - 電子、上夸克和下夸克以及中微子。第一代粒子的質量小於第二代粒子，第二代粒子的質量小於它們各自的第三代粒子。第二代（μ代）包含兩個輕子：μ子和μ中微子。它還包含粲夸克和奇夸克。第三代（τ代）包含另外兩個輕子：τ子和τ中微子。它的夸克是頂夸克和底夸克。
每個費米子都有它的反粒子。反粒子的質量與粒子相同，但電荷相反。因此，標準模型包含 12 個夸克、12 個輕子和玻色子（它們更復雜）。
1. 第三代頂夸克是標準模型中最後一個透過實驗（1995 年）證明存在的夸克。它也是夸克中質量最大的一個。為什麼觀察頂夸克如此困難？
2. 標準模型無法解釋哪些可觀察的現象？
3. 上夸克的質量比電子大多少？
4. 標準模型中有多少個費米子？
5. 電子的反粒子（e-）是正電子。正電子的電荷和靜止質量是多少？
6. 你發現玻色子和夸克之間有什麼區別？
7. 其他夸克和輕子做什麼，我們如何觀察它們？