이 글은 粒子物理學 에서 發見되었거나 存在할 것으로 推測된 粒子들의 目錄 이다. 아래의 粒子들 中 一部는 基本 粒子 이며, 나머지는 基本 粒子들로 이루어진 合成 粒子이다.

基本 粒子 [ 編輯 ]

基本 粒子는 內部 構造가 없는, 物質을 構成하는 가장 基本的인 粒子를 말한다. 이들은 兩者章論 의 核心 硏究 對象이 된다. 基本 粒子들은 크게 定數의 折半 값의 스핀 을 갖는 페르微溫 과 精髓 스핀을 갖는 보손 으로 나눌 수 있다.

標準 模型 [ 編輯 ]

標準 模型 은 人類가 現在 理解하고 있는 素粒子系의 現象을 하나의 理論으로 整理한 것이다. 標準 模型에 나오는 모든 粒子는 觀察되었다.

페르微溫 [ 編輯 ]

페르미온은 半홀數의 스핀을 갖고 있는데, 標準 模型에서 모든 페르미온의 스핀은 1/2이다 ( 와인버그-위튼 整理 ). 各 페르미온에 對해 그에 對應하는 反粒子 가 存在한다. 標準 模型의 페르미온은 色力 을 느끼는지의 與否에 따라, 쿼크 와 렙톤 으로 나뉜다. 標準 模型의 페르미온은 總 12가지 맛깔 (flavor)이 있는데, 그 中 6가지는 쿼크 이고 나머지 6가지는 렙톤 이다.

• 쿼크 들은 色力을 통해 相互作用한다.

世代	이름/맛		殿下 ( e )	質量 ( MeV )	反쿼크
1	位	(u)	+2/3	1.5 ~ 4	반위 쿼크	${\displaystyle ({\overline {u}})}$
	아래	(d)	?1/3	4 ~ 8	半아래 쿼크	${\displaystyle ({\overline {d}})}$
2	己卯	(s)	?1/3	80 ~ 130	反奇妙 쿼크	${\displaystyle ({\overline {s}})}$
	맵시	(c)	+2/3	1,150 ~ 1,350	反맵시 쿼크	${\displaystyle ({\overline {c}})}$
3	바닥	(b)	?1/3	4,100 ~ 4,400	반바닥 쿼크	${\displaystyle ({\overline {b}})}$
	꼭대기	(t)	+2/3	171,400 ± 2,100 [1]	反꼭대기 쿼크	${\displaystyle ({\overline {t}})}$

• 렙톤 은 色力 의 影響을 받지 않는다.

電氣띤 렙톤(Charged lepton) / 反粒子					中性微子 / 反中性微子
이름	記號	殿下 ( e )	質量 ( MeV )		이름	記號	殿下 ( e )	質量 ( MeV )
電子 / 陽電子	${\displaystyle e^{-}\,/\,e^{+}}$	?1 / +1	0.511		電子 中性微子 / 電子 反中性微子	${\displaystyle \nu _{e}\,/\,{\overline {\nu }}_{e}}$	0	< 0.0000022 [2]
뮤온	${\displaystyle \mu ^{-}\,/\,\mu ^{+}}$	?1 / +1	105.7		뮤온 中性微子 / 뮤온 反中性微子	${\displaystyle \nu _{\mu }\,/\,{\overline {\nu }}_{\mu }}$	0	< 0.17 [2]
타우온	${\displaystyle \tau ^{-}\,/\,\tau ^{+}}$	?1 / +1	1777		타우 中性微子 / 타우 反中性微子	${\displaystyle \nu _{\tau }\,/\,{\overline {\nu }}_{\tau }}$	0	< 15.5 [2]

中性微子 振動 으로 인해 中性微子는 量의 質量을 갖게 된다. 그 값이 極히 작아서 正確하게 測定되지는 않았지만, 質量이 있다는 것은 證明되었다.

보손 [ 編輯 ]

보손 은 精髓 스핀을 갖는다. 自然系의 基本 相互作用은 게이지 보손 에 依해 傳達되며, 質量은 힉스 보손 에 依해 생기는 것으로 推定되고 있다. 다음은 標準 模型에 나타나는 步손들이다.

이름	殿下 ( e )	스핀	質量 ( GeV )	媒介하는 힘
光子	0	1	0	電磁氣力
W ±	±1	1	80.4	弱한 核力
Z 0	0	1	91.2	弱한 核力
글루온	0	1	0	强한 核力
힉스 보손	0	0	>112	(아래 參考)

假說的 粒子 [ 編輯 ]

標準 模型 [ 編輯 ]

標準 模型에서는 約電磁氣 對稱 을 깨기 위하여, 스칼라 粒子인 힉스 보손 을 導入한다. 가장 簡單한 模型의 境遇 中性인 하나의 힉스 步손이 있으나, 더 複雜한 模型의 境遇 複數의 힉스 步손이 있는 境遇도 있다.

大統一理論과 其他 擴張 標準 模型 [ 編輯 ]

大統一理論 에서는 各種 追加 粒子를 豫測한다. 豫測하는 正確한 粒子의 種類는 理論에 따라 다르다. 大部分의 境遇, 自己 單極者 를 豫測한다.

페체이 퀸 理論 에서는 强力 의 CP 問題 를 解決하기 위하여 액시온 이라는 스칼라 粒子를 導入한다.

招待칭 [ 編輯 ]

招待칭 을 包含하는 理論들은 追加的인 粒子들의 存在를 豫測한다. 이 中 오늘날 (2010年) 實驗的으로 檢證된 것은 없다. 아래의 目錄은 最小 招待칭 標準 模型 (MSSM)을 따른다. (다른 模型의 境遇 입자 目錄이 다를 수 있다.

• 標準 模型 의 페르微溫 은 各各 스핀 0의 超짝粒子(superpartner)을 가진다.
  • 쿼크 의 超짝粒子는 超쿼크 (squark)다. 이 中, 超꼭대기 超쿼크(꼭대기 쿼크의 超짝粒子)는 比較的 낮은 質量을 가질 것으로 생각되어, 實驗的 發見을 위한 努力이 이루어지고 있다.
  • 렙톤 의 超짝粒子는 超렙톤 (slepton)다. 卽, 超電子, 超뮤온, 初中性미자 따위다.
• 標準 模型의 보손 의 超짝粒子는 서로 섞여, 電荷에 따라 超中性粒子 (neutralino)와 超電荷粒子 (chargino) 두 範疇로 나뉜다. 이들은 모두 스핀 ½이다.
  • 中性 初W (wino)와 初B (bino) [或은 超Z(zino)와 超光子(photino)], 2種의 中性 超힉스 (higgsino)가 섞여 總 4種의 初中性粒子를 이룬다.
  • 殿下 初W와 殿下 超힉스가 섞여 2種의 超電荷粒子를 이룬다.
  • 이 外에도, 글루온 의 超짝粒子로 超글루온(gluino)이 있다.

超짝粒子 가운데 가장 가벼운 粒子(lightest supersymmetric partner, LSP)는 安定하며, 暗黑 物質 을 이룰 것이라 豫想된다.

이 外에도 超對稱的 페체이 퀸 理論 에는 액시온 의 超짝粒子가 있다. 액시온의 境遇, 超짝粒子가 스칼라 超짝粒子 (saxion)와 페르微溫 超짝粒子 (axion) 두 種이 있다. (一部 模型에서는 스칼라 超액시온은 딜라톤 (dilaton)과 같다.)

또한, 超重力 超重力 理論 에는 重力子 의 超짝粒子인 스핀 1½의 超重力子 (gravitino)가 있다. (이는 라리타-슈윙거 方程式 을 따른다.)

兩者 重力 理論 [ 編輯 ]

兩者 重力 理論, 끈理論 따위에서는 重力을 說明하기 위하여 追加로 粒子를 導入한다.

• 兩者 重力 理論에서 重力子 (스핀 2)는 重力을 媒介하는 粒子이다.
• 重力스칼라 (graviscalar, 스핀 0)와 重力光子 (graviphoton, 스핀 1)
• 칼累差-클라인 理論 과 끈理論 의 境遇, 스핀 0의 딜라톤 (dilaton)이 있다.

기타 [ 編輯 ]

타키온 은 빛보다 빠르게 움직이며 虛數 停止 質量을 갖는 粒子를 말한다.

한때 쿼크와 렙톤을 構成하는 下部 構造로 프레온 의 存在가 推測되었지만, 이는 粒子 加速器 實驗으로 事實上 反證되었다.

合成 粒子 [ 編輯 ]

强粒子 [ 編輯 ]

强粒子 (하드론,Hardron)는 强한 相互作用(强力)으로서 定義되는 合成 粒子이다. 强粒子는 페르微溫 과 보손 으로 나뉘며 合成된 粒子의 spin合이 半整數(eg. 1/2, 3/2, etc)인 境遇 重粒子 (바리온,Baryon)이라하고 合成된 粒子의 spin合이 精髓(eg. 0,1,2, etc)인 境遇에는 中間者 (메존,Meson)이라고 불린다.

1964年에 머리 겔만 과 조지 츠바이히 (George Zweig)가 各各 獨立的으로 提案한 쿼크 모델은 兩者色力 에 依해 글루온 과 媒介하여 原子가 쿼크 或은 反쿼크 로서 强粒子가 構成된다고 說明한다.

重粒子(바리온) [ 編輯 ]

一般的인 重粒子 (바리오르미온)은 세個의 原子가 쿼크 또는 세個의 原子가 反쿼크를 各各 包含한다.

• 核子 는 페르微溫 原子核의 一般的인 構成이다.
  • 陽性子 는 두個의 業 쿼크와 한個의 다운 쿼크로 이루어진다. (uud:up,up,down)
  • 中性子 는 두個의 다운 쿼크와 한個의 業 쿼크로 이루어진다. (ddu)
• 한個나 그 以上의 己卯 쿼크 로 이루어져 있는 Λ, Σ, Ξ, Ω와 같은 粒子로 構成된 重核子 (하이퍼론)는 核子보다 더 무겁고 쉽게 崩壞되어 짧은 時間 存在할 수 있다. 비록 自然狀態에서 原子核으로 거의 存在하지 않지만 短時間동안 原子核으로 存在하기도 한다.
• 많은 數의 맵시 쿼크 重粒子와 바닥 쿼크 重粒子들 또한 觀測되었다.

近來에 發見된 몇가지 實驗 結果에 따르면 별난 重粒子 (exotic baryons)가 存在하는 것처럼 보인다. 하지만 否定的인 意見도 報告되고 있어 이는 아직 不確實 하다.

• 펜타쿼크 는 네個의 原子가 쿼크와 한個의 原子가 反쿼크로 構成된다.

中間者(보손) [ 編輯 ]

一般的인 中間者 는 原子가 쿼크 와 原子가 反쿼크 로 이루어진다. 中間子는 0이나 1의 스핀을 가지고 있고 基本 粒子도 아니기 때문에 合成보손이다. 中間子의 例로는 파이온 , 케이온 , J/ψ 가있다. 揚子江力學 모델에 따르면 中間子는 核子 사이에서 核力을 媒介한다. 中間子에 對해서도 별난 中間者(exotic mesons)의 存在 可能性이 言及되고 있으나 아직 確實히 確認된 바는 없다

• 테트라쿼크 는 두個의 原子가 쿼크와 두個의 原子가 反쿼크로 이루어진다.
• 글루볼 銀 原子가 쿼크가 없는 글루온 의 束縛狀態 이다.
• 複合中間者 (하이브리드 中間者, Hybrid Bossonybrid mesons)은 한個나 그以上의 原子가 쿼크-反쿼크의 雙들과 글로온들로 構成된다.

原子核 [ 編輯 ]

原子核 은 陽性子와 中性子로 이루어져 있다. 各 核의 種類에 따라 특정한 數의 陽性子와 中性子를 가지며 이들의 個數로 인해 固有한 性質을 가진다. 陽性子 와 中性子 의 數에 따라 核種 이나 同位元素 들로 分類된다. 한便 核反應 에 依해서 하나의 核種이 다른 것으로 變할 수도 있다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 크로論
• 粒子 動物園

參考資料 [ 編輯 ]

• S. Eidelman; 外. (2004). “ " Review of Particle Physics " ”. 《Physics Letters B》 592 : 1.   CS1 管理 - et al.의 직접的인 使用 ( 링크 ) (All information on this list, and more, can be found in the extensive, annually-updated review by the Particle Data Group )
• Joseph F. Alward, Elementary Particles , Department of Physics, University of the Pacific
• Elementary particles , The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2001.