A-Level物理考试中的粒子物理

　　物理学如果学生要进入大学的理工类专业，通常要选物理学。物理学的内容包括：普通物理、牛顿力学、物质、振动及波、电学与磁学、现代物理。今天我们来和大家谈谈关于A-Level物理考试中的粒子物理。

　　在我们的A-Level阶段，物质(Matter)的本质是由基本粒子(fundamental particle)组成的。小到是一个原子，大到整个星系，都是有许许多多不同的粒子(particle)组成的。

　　比如一个原子(atom)，是由中心的原子核(nucleus)以及外面围绕原子核转动的电子(electrons)组成的。那么，nucleus，neutron，proton，electron之间又有什么不同?neutron和proton与quarks的关系又是什么呢?

　　大部分同学学到Particles这章都晕晕呼呼的，因为新的名词解释太多。特别是AQA的同学，在AS第一年第一个单元，直接上来就是Particle Physics。对许多同学们理解起来难度不小。尤其内容全都是英语单词，根本适应不了。比较OCR和Edexcel的同学，第二年A2的时候才学，想想他们有多幸福。

　　今天，我们从原子结构分析开始，对Particles的学习方法做简单的说明。

　　我们日常生活中，组成元素最小的结构是原子。过去原子被认为是基本粒子，原子(atom)这个词来自希腊语中“不可切分的”。直到约1910年以前，原子的存在与否仍存在争议

　　。那么能不能把原子继续拆分呢?之后，原子核被发现是由质子(protons)和中子(neutrons)所构成。20世纪前、中期的基本粒子是指质子、中子、电子、光子和各种介子，这是当时人类所能探测的最小粒子。

　　那么能不能把protons和neutrons继续拆分呢?随著实验和量子场论的进展，发现质子、中子、介子发现是由更基本的quarks所组成。

　　同时人类也陆续发现了性质和electron类似的一系列lepton，还有性质和光子、胶子类似的一系列规范boson。这些是现代的物理学所理解的基本粒子。所以我们把所有有quarks组成的物质叫做hadrons。不是由quarks组成的叫做leptons。Bosons是构成了力的基本物质。

　　目前的实验显示共存在6种夸克(quark)，和他们各自的反粒子。分别是up, down, strange, charm, top, and bottom。

　　我们用符号：u d sc t b来表示。A-Level阶段，只用记住前三个就好了。由三个quarks组成的物质叫做Baryons，由两个quarks(一正一反)组成的是Mesons。

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