[科普中国]-微观粒子

微观粒子就是在“波粒二象性”中，更多表现为“波动性”的粒子，一般体现为物质波长。电子及电子以下（中子，质子，原子，离子，分子是实物粒子）都可以认为是微观粒子。

简介物质世界有两个极限尺度，那就是“小宇宙”和“大宇宙”，“小宇宙”如同神秘的潘多拉魔盒，珍藏着众多形形色色的微观粒子，并成为这个世界不可或缺的重要部分，人类向微观世界的进军，伴随着一种又一种神秘粒子的发现——分子、原子、原子核、轻子，夸克……每一种微观粒子的惊奇发现都是人类向微观世界迈出的一大步，每一种微观粒子的闪耀登场都让我们更加见识了世界的奇妙，每一种微观粒子的认识过程都是科学巨人们的辉煌奋斗史，每一种微观粒子的应用都给我们的文明带来了重大变革1。

分类在我的思维中，大量的基本粒子的构成分为三类：

第一类：纯单个粒子，中微子，电子，大统一粒子，夸克。

第二类：由两个基本粒子合成的粒子，如π介子，W、Z玻色子。

第三类：由三个基本粒子合成的粒子，如：中子，质子及其它强子。

第一类粒子中的大统一粒子不能游离态存在，它们必须二个并存，构成了π介子，和W玻色子。

第一类中的夸克也不能单独存在，它们必须三个并存在，构成了质子与中子等强子。

运算基本粒子质量关系

因此，我们只要分析第一类粒子，就知道第二类和第三类粒子的情况，以下是从粒子的质量着手分析的2。

质量转换关系式大统一粒子二代 －sinα→夸克－sinα→ 大统一粒子一代 －sinα→ 电子 －sinα→中微子

根据复时空理论，sinα为力的作用强度，在这个转换关系式中，由于弱电是统一的，故只存在两种力的作用强度：

对于强作用力来说sinα=1－5为了与实验结果相符取为4.7

对于弱电相互作用来说：sinα=1/137

因为电子的质量是已知的，我们来推算其它粒子的质量，

电子的质量=0.51Mev

通过关系：m中微子=m电子sinα。（弱电力参与作用过程，故sinα=1/137）

1、中微子质量=0.0037 Mev

通过关系：m电子=m大统一粒子sinα。（弱电力参与作用过程，故sinα=1/137）

2、大统一粒子一代质量=70 Mev

通过关系：m大统一粒子一代=m夸克sinα。（强作用力参与作用过程，故取sinα=4.7）

3、夸克质量=330 Mev

通过关系：m夸克=m大统一粒子二代 sinα。（弱电力参与作用过程，故取sinα=1/137）

4、m大统一粒子二代=45Gev

合成粒子的质量由于我们无法观测到大统一粒子一代、二代和夸克的质量，但我们可以得出其合成粒子的质量：

π介子质量=2×大统一粒子一代=2×70=140mev

中子的质量=3×夸克=3×330=990 mev

W、Z玻色子=2×大统一粒子二代=2×45=90Gev

考虑到粒子结合后，结合能会消耗部分质量能，所以比实验室测出的真实质量要高。

粒子的质量中性π介子质量为135mev，正负π介子的质量为：139.57mev

中子、质子质量约939 mev

W玻色子质量80Gev,Z玻色子质量91 Gev。

理论与实验基本相符，事实上，这已经相当不错了3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学