代 (粒子物理学) 编辑

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物质的代 种类 第一代 第二代 第三代 夸克 上型 u夸克 c夸克 t夸克 下型 d夸克 s夸克 b夸克 轻子 带电 电子 μ子 τ子 中性 电中微子 μ中微子 τ中微子

在粒子物理学中，代或世代（セタェ, 英语：Generation）是基本粒子的一种分类。各代粒子之间的相异之处仅为味量子数及质量，但它们所涉及到的相互作用种类都是一样的。

根据粒子物理学的标准模型，基本费米子共有三代。每一代有两种轻子及两种夸克。两种轻子可分成带电荷-1的（像电子）及中性的（中微子）；而两种夸克则可分成带电荷 $\mathrm{\frac{1}{3}E}$ 的（下型）及带电荷 $\mathrm{\frac{2}{3}Pi}$的（上型）。

概要

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后一代粒子的质量要比前一代的要大，但是中微子可能是例外（它们的质量非零，但却小得很，故现时还未有准确地测量出它们的质量）。比方说，第一代的电子质量只有0.511 MeV/c2，而第二代的μ子质量为106 MeV/c2，第三代的τ子质量则为1777 MeV/c2（几乎是质子质量的两倍）。质量级列使得较后代的粒子会衰变至第一代的粒子，因此日常的物质（原子）都是由第一代粒子所组成的。电子在原子核的周围，而核则由质子及中子构成，它们则是由上及d夸克所组成。第二及第三代的带电基本粒子，并不会在一般的物质中出现，而只会在极高能量的环境下出现，例如宇宙射线或粒子加速器。代这一个词最早是由哈伊姆·哈拉里(Haim Harari)使用，并于1976年的法国勒斯乌舍(Les Houches)物理夏令营中正式提出[1] [2]。

所有代的中微子都在宇宙间飘流着，但都很少会与一般物质产生相互作用[3]。科学家们希望，透过深入研究轻子各代间关系，可以有助于解释基本粒子的质量比，以及在量子角度为质量本质之谜提供线索[4]。

第四代

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至于第四代或更后代的粒子，科学家们认为是不太可能会存在的。有些反对第四代粒子存在可能的论证，是基于额外代的存在，会为精准的电弱可观测量带来微小的修正值；而测量结果对这些修正值的存在很不利。而且，CERN的大型电子正子对撞机所量度的Z玻色子宽度，已经排除了有“轻”中微子（即质量小于45 GeV/c2)）的第四代模型[5] 。然而，高能对撞机对第四代粒子的搜索仍然持续中，但到目前为止仍未观测到任何第四代存在的证据[6][7]。在这些搜索中，第四代粒子的标记为第三代的符号外加一个撇号（例如：b′ 及t′）。

士大夫评论

会不会是第四世代质量数过大, 导致其额外效应无法被测出来?