Υ介子反粒子

反粒子是相對于正常粒子而言的，它們的質(zhì)量、壽命、自旋都與正常粒子相同，但是所有的內(nèi)部相加性量子數(shù)（比如電荷、重子數(shù)、奇異數(shù)等）都與正常粒子大小相同、符號相反。有一些粒子的所有內(nèi)部相加性量子數(shù)都為0，這樣的粒子叫做純中性粒子，反粒子就是它本身，比如光子、π介子等。并不是粒子物理學(xué)中的每種粒子都有這種意義上的反粒子，中微子就沒有反粒子，反中微子的定義與此不同。

反粒子的概念首先是1928年由英國物理學(xué)家狄拉克在他的空穴理論中提出的。1932年在宇宙射線中發(fā)現(xiàn)了正電子，證實(shí)了狄拉克的預(yù)言。1956年美國物理學(xué)家歐文·張伯倫（Owen Chamberlain）在勞倫斯-伯克利國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了反質(zhì)子。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，狄拉克的空穴理論對玻色子不適用，因而不能解釋所有的粒子和反粒子。根據(jù)量子場論，粒子被看作是場的激發(fā)態(tài)，而反粒子就是這種激發(fā)態(tài)對應(yīng)的復(fù)共軛激發(fā)態(tài)。

底夸克是帶有電荷?1?₃e的 第三代夸克，又稱為美夸克。雖然量子色動力學(xué)描述每一種夸克的方法都很類似，由于底夸克帶有很大的裸質(zhì)量（約為4.2GeV/c2，稍微多過質(zhì)子質(zhì)量的四倍)，而且CKM矩陣的元素V_ub與V_cb的數(shù)值很小，因此底夸克擁有獨(dú)特的標(biāo)簽。當(dāng)做實(shí)驗(yàn)時，使用一種稱為底貼簽的技術(shù)，可以很容易地辨識出它的蹤跡。由于CP破壞涉及到三代的夸克，因此研究CP破壞比較合適使用的粒子是含有底夸克的介子。BaBar實(shí)驗(yàn)、Belle實(shí)驗(yàn)與LHCb實(shí)驗(yàn)都正在進(jìn)行這類實(shí)驗(yàn)。

幾乎所有頂夸克的衰變都會產(chǎn)生底夸克，希格斯玻色子的衰變也常會產(chǎn)生底夸克。1973年，為了解釋CP破壞，物理學(xué)者小林誠與益川敏英預(yù)言底夸克的存在。海姆·哈拉里在1975年將這粒子命名為底夸克。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的利昂·萊德曼研究團(tuán)隊(duì)于1977年做通過粒子碰撞實(shí)驗(yàn)制成底夸克偶素，從而發(fā)現(xiàn)底夸克。由于“發(fā)現(xiàn)對稱性破缺的來源，并預(yù)測了至少三大類夸克在自然界中的存在”，小林誠與益川敏英榮獲2008年諾貝爾物理學(xué)獎。有一些學(xué)者稱底夸克為“美夸克”，但至今為止，“底夸克”仍舊是最常用的名稱。

Υ介子（?）是一種由底夸克和它的反粒子構(gòu)成的無味的介子。它由費(fèi)米國立加速器實(shí)驗(yàn)室的E288協(xié)作于1977年發(fā)現(xiàn)，領(lǐng)導(dǎo)者為1988年諾貝爾物理學(xué)獎得主利昂·萊德曼。這也是第一種被發(fā)現(xiàn)的含有底夸克的離子，因?yàn)樗钶p，生成時不需要其他大質(zhì)量的離子。它的平均壽命為1.21×10^-20s，質(zhì)量約為9.46GeV/c²。

• Oops-Leon，1976年時錯誤報(bào)道的一種質(zhì)量更輕的相似粒子。

• 夸克偶素，由夸克和相應(yīng)的反夸克形成的偶素。

• φ粒子是奇夸克的類似態(tài)。

• J/ψ粒子是粲夸克的類似態(tài)。

在粒子物理學(xué)中，ρ介子是一種壽命短的強(qiáng)子，它的同位旋三重態(tài)是由ρ 、ρ⁰及ρ^?所表示。除了π介子及K介子，ρ介子是最輕的強(qiáng)相互作用粒子，三種態(tài)的質(zhì)量都大概在770MeV左右。ρ 及ρ⁰間應(yīng)該有一個小的質(zhì)量差，是由粒子自身的電磁能所造成的，同時輕夸克質(zhì)量所造成的同位旋破缺也會帶來一點(diǎn)的質(zhì)量差；然而，現(xiàn)時的實(shí)驗(yàn)指出這樣的質(zhì)量差差額上限為0.7 MeV。

ρ介子的壽命很短，其衰變寬度約為145 MeV，還有很奇怪的一點(diǎn)是，ρ介子的共振寬度并不能用布賴特-維格納分布(Breit-Wigner distribution)來描述。ρ介子主衰變模式的產(chǎn)物為一對π介子，其分支比達(dá)99.9%。

在重子的德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述(De Rujula-Georgi-Glashow description)中，ρ介子可被視為夸克與反夸克的束縛態(tài)，同時也是π介子的受激版本。跟π介子不一樣的是，ρ介子的自旋j=1（矢量介子），而且質(zhì)量要大很多。π介子和ρ介子的質(zhì)量差，是來自夸克與反夸克間一股大的超精細(xì)相互作用。但德·魯胡拉-喬吉-格拉肖描述則用意外來解釋這質(zhì)量差，而不是手性對稱破缺，因此這點(diǎn)也成為了反對該描述的主要根據(jù)。

ρ介子可被視為自發(fā)破缺規(guī)范對稱的規(guī)范玻色子，具有突現(xiàn)的局部特點(diǎn)（從QCD而來）。注意破缺的規(guī)范對稱（也叫隱藏局部對稱），與作用于味的總體手性對稱是有區(qū)別的。哈沃德·喬吉在他的一篇論文《手性對稱的矢量極限》中，就有描述這一點(diǎn)，論文中他還把大部分有關(guān)隱藏局部對稱的文獻(xiàn)，歸入非線性σ模型。

μ子與同屬于輕子的電子和τ子具有相似的性質(zhì)，人們至今未發(fā)現(xiàn)輕子具有任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)。歷史上曾經(jīng)將μ子稱為μ介子，但現(xiàn)代粒子物理學(xué)認(rèn)為μ子并不屬于介子。

每一種基本粒子都有與之對應(yīng)的反粒子，μ子的反粒子是反μ子(反渺子,antimuon)。反μ子（μ ）與μ子（μ^-）相比只是帶一個單位的正電荷，質(zhì)量、自旋等性質(zhì)完全相同，因此又叫做正μ子。

與其他帶電的輕子一樣，μ子有一個與之伴隨的中微子——μ中微子（ν_μ）。μ中微子與電中微子ν_e參與的反應(yīng)不同，是兩種不同的粒子。

μ子的質(zhì)量為105.7MeV/c²，大約是電子質(zhì)量的200倍。由于μ子的性質(zhì)與電子相似，因而可以把μ子想象成一個“加重版”的電子。由于質(zhì)量更大，μ子在電磁場中的加速和偏轉(zhuǎn)比電子要慢，發(fā)出的軔致輻射也較電子少，這使得μ子比相同能量的電子能夠穿透更厚的物質(zhì)。例如，宇宙射線中的μ子能夠穿透厚達(dá)數(shù)百千米的大氣層到達(dá)地表，甚至能到達(dá)數(shù)百米深的礦井之中。

μ子的質(zhì)量和能量遠(yuǎn)大于常見放射性衰變的衰變能，因此μ子不能通過放射性衰變產(chǎn)生。μ子可以在加速器上進(jìn)行的高能物理實(shí)驗(yàn)中通過強(qiáng)子參與的核反應(yīng)產(chǎn)生，此外，宇宙射線與地球大氣作用也會產(chǎn)生大量μ子，這也是已知唯一的天然的μ子來源。

μ子是一種不穩(wěn)定的亞原子粒子，平均壽命為2.2微秒。與其他不穩(wěn)定的亞原子粒子相比，μ子的壽命相對較長（僅短于中子的881.5秒）。

重子（Baryon）是一個現(xiàn)代粒子物理學(xué)名詞，在標(biāo)準(zhǔn)模型理論中，“重子”這一名詞是指由三個夸克（或者三個反夸克組成的“反重子”）組成的復(fù)合粒子。在這理論中它是強(qiáng)子的一類。值得注意的是，因?yàn)橹刈訉儆趶?fù)合粒子，所以“不是”基本粒子。最常見的重子有組成日常物質(zhì)原子核的質(zhì)子和中子，合稱為核子。其它重子中，有比這兩種粒子更重的粒子，所謂的超子。重子這個稱呼是指其質(zhì)量相對重于輕子和介于兩者之間的介子起的。

重子是強(qiáng)相互作用的費(fèi)米子，也就是說它們遵守費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)和泡利不相容原理，它們通過組成它們的夸克參加強(qiáng)相互作用。同時它們也參加弱相互作用和引力。帶電荷的重子也參加電磁力作用。

重子與由一個夸克和一個反夸克組成的介子一起被合稱為強(qiáng)子。強(qiáng)子是所有強(qiáng)相互作用的粒子的總稱。

質(zhì)子是唯一獨(dú)立穩(wěn)定的重子。中子假如不與其它中子或者質(zhì)子一起組成原子核的話就不會穩(wěn)定，并產(chǎn)生衰變。