Standard model #

• Fermion 构成物质
  • 夸克（36）
    • 三代：ud, cs, tb
    • up-type 的都具有 +2/3e，down-type 都具有-1/3e
    • 6 种夸克每种都具有三种 color
      • 但是结合成的复合粒子必然是无色的
    • 带有色荷，参与强相互作用，无法单独存在
      • 色禁闭：带有色荷的粒子都无法单独存在
    • 如果加能量尝试把夸克从强子中拉出来，会产生的现象是：能量高到一定程度时产生新的夸克-反夸克 pair，并且产生新的强子
  • lepton（12）
    • 电子、muon、tau 及其中微子
    • 按照上面的顺序分出三代，和夸克的三代是对应的
      • 每一代的粒子都比前一代更重，也更加不稳定
• Boson 传递相互作用
  • photon 传递电磁作用（1）
  • W boson 和 Z boson 传递弱相互作用（2+1）
    • 可以改变夸克和 lepton 的 flavor
    • 电弱作用的对称性是 SU2*Y1
  • gluon 传递强相互作用（8）
    • 作用于所有带色荷的粒子，本身也带有 color
    • 由 QCD 描述
    • 对称性是 SU3
  • Higgs boson 赋予质量（1）
    • 是 Higgs field 的量子激发
• 仍然存在的问题
  • 不包含引力
  • 不能解释中微子质量
  • DM 和 DE
• 复合粒子
  • 强子包括 baryon 和 meson，以及三个夸克以上的态，甚至由 gluon 组成的 glueballs
    • baryon 包括质子（uud）和中子（udd），属于 Fermion
    • meson 包括 pion、Kaon 之类，由一个夸克和一个反夸克组成，属于 boson
• 中微子的 flavor 本征态和质量本征态略有不同，这是中微子振荡的一个来源
  • 夸克的味道/质量/颜色本征态是相同的，不会发生振荡
  • 但是夸克参与弱相互作用的本征态和描述夸克种类的本征态是不同的

Baryon in the astronomical context #

• baryon 的分类是：composite particle - hadron - baryon
• baryon 是 Fermion
• 相比 SM 中的 non-relativistic particles，差集是
  • lepton，包括电子、muon、tau
    • 后两者不稳定
  • meson：不稳定
  • 其实稳定的粒子中不属于 baryon 的就只有电子