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第一部分 标准模型简介 粒子物理有两个很成功的理论。其一是统一描写弱电相互作用的温伯格-萨拉姆模型。它是定域规范群为SU (2)LU (1)Y 的理论。其二是描写强作用的量子色动力学（QCD）。它是定域规范群为SU (3)C 规范理论，通常人们把这两个理论组成SU (3)CSU (2)LU (1)Y 规范理论，统一描写强、弱、电三种相互作用，称为基本粒子的标准模型。 在粒子物理学里，标准模型是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。它隶属量子理论的范畴，并与量子力学及狭义相对论相容。到目前为止，几乎所有对以上三种力的实验的结果都合乎这套理论的预测。但是标准模型还不是一套万有引力，主要是因为它并没有描述到引力。标准模型常被人缩写作“SM”。 标准模型的内容 标准模型包含费米子及玻色子，其中费米子为拥有半整数的自旋并遵守泡利不相容原理（这原理指出没有相同的费米子能占有同样的量子态）的粒子；玻色子则拥有整数自旋而并不遵守泡利不相容原理。简单来说，费米子就是组成物质的粒子而玻色子则负责传递各种作用力。 电弱统一理论与量子色动力学在标准模型中合并为一。这些理论都是规范场论，即它们把费米子跟玻色子（即力的中介者）配对起来，以描述费米子之间的力。由于每组中介玻色子的拉格朗日函数在规范变换中都不变，所以这些中介玻色子就被称为规范波色子。标准模型所包含的玻色子有： • 胶子-强相互作用的媒介粒子，自旋为1，有8 种 • 光子-电磁相互作用的媒介粒子，自旋为1，只有1 种 • W 及Z 波色子-相互作用的媒介粒子，自旋为1，有3 种 • 希格斯粒子- 引导规范组的自发对称性破缺，亦是惯性质量的源头。 实际上规范玻色子的规范变换是可以准确地利用一个称为“规范群”的酋群去描述。强相互作用的规范群是SU（3），而电弱作用的规范群是SU(2)×U(1)。所以标准模型亦被称为SU(3)×SU(2)×U(1)。 在众玻色子中，只有希格斯玻色子不是规范玻色子。而负责传递引力相互作用的玻色子——引力子则未能被包括入标准模型之中。 标准模型包含了十二种“味道”的费米子。组成大部份物质三种粒子：质子、中子及电子，当中只有电子是这套理论的基本粒子。质子和中子只是由更基本的夸克，受强作用力吸引而组成。以下的标准模型的基本费米子： 费米子 符号 电磁荷 弱荷* 弱同自旋 (Weak isospin) 超荷 强荷（色荷)* 质量** 第一代 左旋电子 e -1 2 -1/2 -...