系统阐述：物质的微观组成与粒子的构成关系

宏观物质，最终都是由微观粒子所组成的。

微观粒子从大到小，有分子、原子、质子和中子（原子核）、最后是基本粒子。而基本粒子，就是目前不可再分割的微观最小物质。这里不可分割的意思——是指没有体积与模型图像，无法检测到其内部结构，即：可以作为点粒子（类似质点的概念）来处理。

那么， 基本粒子 主要由三大类构成—— 夸克、轻子 和 部分玻色子 （每一类又有多种）。

其中，夸克和轻子又称 费米子 ——其构成了物质最开始可被观测的结构。而 费米子 是 自旋为半奇数 粒子的统称，夸克与轻子只是 费米子 中的基本粒子，还有很多（由基本粒子构成的）复合粒子也是 费米子 。

玻色子 是 自旋为整数 粒子的统称，其中有一部分称为 规范玻色子 （与规范场论关系密切而得名）——其传递了粒子之间的基本相互作用（即传递力），还有一种特殊的 玻色子 ——希格斯粒子（又称上帝粒子）则负责产生了质量。这两类粒子，都是 玻色子 中的基本粒子，还有很多（由基本粒子构成的）复合粒子也是 玻色子 。

综上可见， 费米子 中的基本粒子——构建了物质结构， 玻色子 中的基本粒子——产生了相互作用和质量。

另外， 费米子 ——遵循泡利不相容原理（Pauli Exclusion Principle），即不能有两个或两个以上的 费米子 处在相同的量子态；而 玻色子 ——则不遵守泡利不相容原理，即多个全同 玻色子 可以同时处于同一个量子态。而 量子态的计数 则对应着时间的本质，具体解读参看下面的链接文章。

分子是能够独立存在，且保持化学特性的最小物质，分子由多个原子构成，原子是化学反应不可分割的最小物质（即元素），原子由质子和中子组成的原子核，及核外电子（属于轻子）构成。其中，原子核的体积，只有原子的几千亿分之一，但质量却占到了9996%以上。

如果原子是一个足球场，原子核只是足球场中的一个铅笔大小。

而原子核中的质子和中子，两者质量差不多（中子略重），约是核外单个电子质量的1836倍，且均由三个（不同种类的）夸克构成。这些夸克，其实并不能被直接观测到，或被分离出来，只能通过其构造的质子和中子（复合粒子）进行研究。

事实上，夸克并不能独立存在，只能以复合粒子的形式出现。而基本粒子中，轻子（如电子、中微子）和规范玻色子，包括希格斯玻色子，则可以独立存在。但所有基本粒子都是点粒子，没有可观测的体积与结构。

不同角度的分类

基本粒子：构成物质基础

费米子中的基本粒子——夸克和轻子，构成了物质基础结构。其中轻子，又有以下几类：

基本粒子：传递相互作用

玻色子中的基本粒子——规范玻色子传递了相互作用，希格斯玻色子产生了质量。

复合粒子：原子核

费米子中的复合粒子——质子和中子（其中有规范玻色子——胶子），构成了原子核。

复合粒子：其它分类

最后，原子 = 质子（夸克 + 胶子）+ 中子（夸克 + 胶子）+ 核外电子。而原子又称为元素，已知的元素有118种，元素构成了分子化合物，后面的就是化学了。

更多宇宙认知系列文章：

第一类：纯单个粒子，中微子，电子，大统一粒子，夸克。

第二类：由两个基本粒子合成的粒子，如π介子，W、Z玻色子。

第三类：由三个基本粒子合成的粒子，如：中子，质子及其它强子。

第一类粒子中的大统一粒子不能游离态存在，它们必须二个并存，构成了π介子，和W玻色子。（特别注意的是，这一点与传统理论完全不同，为什么要这样猜想呢？你如果接着往下看就明白了。）

第一类中的夸克也不能单独存在，它们必须三个并存在，构成了质子与中子等强子

二、基本粒子质量关系

因此，我们只要分析第一类粒子，就知道第二类和第三类粒子的情况，以下是从粒子的质量着手分析的。

它们之间的质量转换关系式是：

大统一粒子二代－sinα→ 夸克－sinα→ 大统一粒子一代－sinα→ 电子－sinα→ 中微子

根据复时空理论，sinα为力的作用强度，在这个转换关系式中，由于弱电是统一的，故只存在两种力的作用强度：

对于强作用力来说sinα＝1－5为了与实验结果相符取为47

对于弱电相互作用来说：sinα＝1/137

因为电子的质量是已知的，现在我们来推算其它粒子的质量，

电子的质量＝051Mev

通过关系：m中微子＝m电子sinα。（弱电力参与作用过程，故sinα＝1/137

）

1、中微子质量＝00037 Mev

通过关系：m电子＝m大统一粒子sinα。（弱电力参与作用过程，故sinα＝1/137

）

2、大统一粒子一代质量＝70 Mev

通过关系：m大统一粒子一代＝m夸克sinα。（强作用力参与作用过程，故取sinα＝47）

3、夸克质量＝330 Mev

通过关系：m夸克＝m大统一粒子二代 sinα。（弱电力参与作用过程，故取sinα＝1/137）

4、m大统一粒子二代＝45Gev

合成粒子的质量：

由于我们无法观测到大统一粒子一代、二代和夸克的质量，但我们可以得出其合成粒子的质量：

π介子质量＝2×大统一粒子一代＝2×70＝140mev

中子的质量＝3×夸克＝3×330＝990 mev

W、Z玻色子＝2×大统一粒子二代＝2×45＝90Gev

考虑到粒子结合后，结合能会消耗部分质量能，所以比实验室测出的真实质量要高。实验室测出的粒子质量：

中性π介子质量为135mev，正负π介子的质量为：13957mev

中子、质子质量约939 mev

W玻色子质量80Gev,Z玻色子质量91 Gev。

理论与实验基本相符，事实上，这已经相当不错了。

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解析:

原子分子是微观粒子

当带电体的大小和形状可以忽略时，就可以看成点电荷，不一定时微观粒子。

电子是微观粒子。

基本粒子是什么

人们常以“捡了芝麻，丢了西瓜”来比喻芝麻之小。可是，在物质的微观世界里，芝麻却简直大得无法比拟。芝麻由无数个细胞组成，细胞又由无数个分子组成，分子又由原子组成。

二十世纪初，人们发现原子是由电子和原子核组成的。原子很小，原子核更是微乎其微。

如果说，一个原子像十层高楼那么大的话，那么原子核只有一粒豆子那样小。而且，原子核还可以分成更小的“小不点儿”。

这些“小不点儿”都属于原子世界的“居民”，种类很多。起初，人们只发现了电子、光子、质子、中子四种。后来，又发现了正电子、中微子、介子、超子、变子等，统称为“基本粒子”。

1972年，我国高能物理研究所云南宇宙线观测站，在宇宙线中发现一种新的重质量荷电粒子。1974年秋，美籍物理学家丁肇中教授为首的实验小组，发现一种新的重光子，命名为丁粒子。在1979年，丁肇中再接再厉，又发现了一种新的重要的基本粒子--胶子。据统计，目前已发现的基本粒子近300种，而且还在不断发现之中。

在基本粒子的家族中，要算质子和中子比较大，它们的直径约十万亿分之一厘米，别的基本粒子，就要小得多了。例如，一千八百三十六个电子的总质量只相当于一个质子而一个中微子或反中微子，只有一个电子质量的万分之一。有趣的是，光子的静止质量竟等于零。质量最大的是超子，超过质子质量的340倍，所以叫做“超子”。不过，超子的寿命很短，一般只能“活”一百亿分之一秒。介子的名称来源也很有趣，就是说它的质量是介于电子和质子间的基本粒子。介子的“兄弟”很多，有的带正电，有的带负电，有的不带电，它也有打进原于核，引起核反应的本领。

人们还发现，这些基本粒子，竟能互相变来变去，就拿电子和正电子来说，它俩长得一样大，质量也一样，带着同样多的电荷--只是电荷的正负相反。它俩遇在一起，可以变成两个光子。当反质子和质子相接近时，两者都会丧失电荷变成中性的反中子。1960年3月，我国物理学家王涣昌教授在第九届国际高能物理学会议上，报告了他发现的新的基本粒子--反西格马负超子。这种负超子可以衰变成一个反中子和一个带电的介子。这就是说，这些原子世界的小“居民”彼此间不是孤立静止的。而是相互联系，变化着的。

基本粒子，是不是物质世界最“基本”的微粒了呢其实，真正的“基本”粒子是不存在的。物质是无限可分的。任何“基本”粒子都还可以一分为二。

现在，人们提出了许多关于基本粒子的理论。如我国科学工作者提出了“层子模型”，日本著名物理学家坂田昌一提出了“坂田模型”等等。尽管原子世界的“居民们”是那么微小，那么难以捉摸，然而高能物理工作者们正在继续探索，努力揭开微观世界的种种奥秘。

微观粒子一、粒子的分类

在我的思维中，大量的基本粒子的构成分为三类：