整合管理～3.1格物致知～02粒子冒險奇境～02世界是由什麼組成？1

整合管理～3.1格物致知～02粒子冒險奇境～世界是由什麼組成？1
夸克和輕子
如你所見，每件事物；不論從銀河、山岳到分子都是由夸克和輕子構成的，但這並不是完整的敘述。
夸克和輕子所表現出的行為並不同，每一種物質粒子都有與它相應的反物質粒子。
物質與反物質
我們所發現的每種物質粒子，都存著與之應符的反物質粒子，或者是叫反粒子。
除了帶有相反的電荷之外，反粒子從外觀與行為都跟物質粒子相似。舉個例來說，質子是帶正電而反質子則是帶負電。萬有引力對於物質和反物質的影響是相同的，因為萬有引力並沒有帶電的性質，且物質粒子和反粒子有相同的質量。

當一個物質粒子和反物質粒子相遇時，它們會消失而轉變為純能量！
什麼是反物質？
等一下！“反物質？”“純能量？”這是啥？
反粒子這個想法很奇怪，使得一切看來都很怪異。因為這個世界似乎完全由物質組成，反粒子看似與你所知的世界反其道而行。
但你可以在早期的氣泡室相片中看到反物質的證據。
在這個室中的磁場會使帶負電的粒子向左旋而帶正電的粒子則向右旋。
許多電子-正子對看似不知從哪出現，但實際上是從光子來的，這個光子並不會脫離軌道。正子（反電子）的行為就像電子但旋往相反的方向，因為它們有相反的電荷。（一個這樣的電子-正子對是最重要的部分）如果反物質和物質是完全相等而又相反的，那為什麼在宇宙中的物質遠多於反物質？
我們並不知道，這問題讓物理學家們仍廢寢忘食地研究著。

照片由費米國家實驗室提供
（最常用的反粒子符號是在相對應的粒子符號上加一橫，例如：“上夸克”u有一個“反上夸克”命名為ū，唸作u-bar。夸克的反粒子是反夸克，質子的反粒子是反質子……諸如此類。反電子叫做正子，寫作e+。）
夸克
夸克是一種物質粒子。

大部份在我們週遭所見的物質都是由質子和中子構成的，而它們又是由夸克構成的。

原本有六種夸克，但物理學家通常以三對來討論它們 上/下，魅/奇異，和 頂/底（對於這裡的每一個夸克也都有相對應的反夸克。）
真高興夸克有這麼蠢的名字，使我們更容易記住！

有分數的電荷量是夸克較不尋常的特徵，不像質子和電子，它們分別有+1和 -1的整數電荷，夸克也帶有別種叫色荷的電荷，稍後我們會討論到。
頂夸克是最難以捉摸的夸克，在推測出它的存在之後20年，終於在1995年被發現。
軟木塞模型：

強子、重子、和介子
就像群居的大象，夸克總是和其他的夸克成群結隊，而從未發現有單一個存在的。
由夸克構成的結合粒子稱為：
強子
雖然每個夸克有分數電荷量，但是他們結合使得強子有淨整數的電荷量。
強子的另一個性質是即使夸克自己帶有色荷，但強子並不會有淨色荷（之後我們會談更多）。
強子有兩個種類：
重子
…是由任三個夸克(qqq)所組成的強子。

 

因為它是由兩個上夸克和一個 下夸克所組成
(uud)，質子是重子，中子也是 (udd)。
介子
…包括一個夸克(q)和一個反夸克()。

介子的一個例子是π介子 (π+)，它是由一個上夸克和一個 下反夸克構成。
介子的反粒子只是將夸克和反夸克轉換，所以反π介子 (π-)是由一個下夸克和一個上反夸克構成。
因為介子由是粒子和反粒子構成，所以它很不穩定。K介子 (K-) 比其他大部分的介子存在得更久，這就是為什麼稱為＂奇異＂的緣故，並且將這個名字給了它的組成夸克的其中一個，奇異夸克。
關於強子的不可思議的一件事就是：在其中的夸克只占有非常非常非常小部分的強子質量。
關於強子的詭異事件就是其中的夸克只佔強子質量很小很小的一部份。
舉例來說，一個質子 (uud) 的質量比夸克的質量和多：

我們在強子所看到的質量大部分來自於它的動能和位能。這些能量轉成強子的質量就如同愛因斯坦質能關係方程式中所描述的， E = mc2.