Page 133 - 世界学

第三章 微观世界学 117

释放 π 介子互相转换。原子核内部构成了中子稳定存在的环境，衰变发生的概率很小。
夸克被分成三代，每一代由两味轻子和两味夸克组成。第一代有上及下夸克，

第二代有奇及粲夸克，而第三代则有顶及底夸克。过去所有搜寻第四代基本粒子的
研究均以失败告终，又存在有力的间接证据支持不会有超过三代。代数较高的粒子，

一般会有较大的质量及较低的稳定性，于是它们会通过弱相互作用，衰变成代数较
低的粒子。只有第一代夸克（上及下）是常见的。较重的夸克只能通过高能碰撞来

生成（如宇宙射线），而且它们很快就会衰变。重夸克的实验研究都在人工的环境
下进行，如粒子加速器。

除电子本身外，还有比较重的叫做 μ 介子，还有一种甚至更重的粒子叫做 τ 粒
子。这两种重电子各有其自己的中微子，所以轻子族有六种（三对）粒子。在量子
场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。光子以光速运动，并具有能量、动量、

质量。虽然 μ 介子和 τ 粒子都能在粒子加速器中用能量制造或从宇宙线产生，但它
们很快衰变，转化成电子或中微子。

光子能够在很多自然过程中产生，例如，在分子、原子或原子核从高能级向低
能级跃迁时、粒子和反粒子湮灭时都会产生光子；相应的反向过程吸收光子。

根据相关计算，粒子和其反粒子的湮灭过程一定产生至少两个光子。产生光子
的频率，即它们的能量，则由能量 - 动量守恒定律决定。可见粒子和反粒子湮灭的

逆过程，即双光子生成电子 - 反电子对的过程不可能在真空中自发产生。
我们在前面说过，光子的内部有质核，就是中微子。正负中微子，也就是正负
光子核，光子核对就是构成电子核的基本组元。

电子是光子形成的共振态。由光传递的光能转化为电子的电场势能，每个电子
的能量，是光的一半。正负电子相遇，二电子的电子组分获得了一个矢量作为传递

方向矢量，变成了光子。
电子，是由光子的剥离核和光子构成的。正（负）电子核可以组成电子核对，

成为构成中子的基本组元。
有人建议把所有的粒子统归到正负微电子的门下，当然，就非常简单了。从而

形成一个庞大的微子序列，微分子、微原子、微中子、微质子、光子、中微子、正
负微电子……
这样也就可以把物质按照电性区分成了两类，阴阳电物质；四种，强弱阴阳电

物质。所有的物质均是电物质，所谓电中性物质只是阴阳电物质等量组合。