素粒子

物質をつくる最も基本的な粒子で、それ以上分けられないと考えられているもの。クォークとレプトンに分かれる

このほかに、力を伝える粒子（光子など）と、素粒子に質量を与えるはたらきに関わるヒッグス粒子がある。

6 種類。アップ・チャーム・トップは電気素量の $+\frac{2}{3}$ 倍、ダウン・ストレンジ・ボトムは $-\frac{1}{3}$ 倍

電気素量の整数倍でない電気量をもつのが、クォークの特徴である。身のまわりの物質をつくっているのは、アップとダウンの 2 種類。

6 種類。電子・ミュー粒子・タウ粒子（電気量は電気素量の $-1$ 倍）と、それぞれに対応する 3 種類のニュートリノ（電気をもたない）

レプトンは強い力を受けない。ニュートリノは電気ももたないので、物質とほとんど反応せず、地球も通り抜けてしまう。

ハドロンは、クォークが強い力で結びついてできた粒子。バリオンはクォーク 3 個、メソンはクォーク 1 個と反クォーク 1 個でできている

陽子と中性子はバリオン。メソンの例は、π 中間子である。

陽子はアップ 2 個とダウン 1 個（uud）。中性子はアップ 1 個とダウン 2 個（udd）

電気量を足すと、陽子は $+1$、中性子は $0$ になる。陽子と中性子の違いは、クォーク 1 個がアップかダウンかの違いである。

できない。クォークは強い力でハドロンの中に閉じこめられていて、単独では観測されていない

クォークの存在は、高いエネルギーの電子を陽子に当てたときの散乱のしかたなどから確かめられている。

強い力、電磁気力、弱い力、重力

原子核の中で核子を結びつけている核力は、クォークのあいだに働く強い力がもとになっている。β 崩壊を引き起こすのは弱い力である。

強い力はグルーオン、電磁気力は光子、弱い力はウィークボソン

重力を伝える粒子として重力子が考えられているが、まだ見つかっていない。

ある粒子と質量が等しく、電気量の符号が逆の粒子。電子の反粒子は、正の電気をもつ陽電子

陽子には反陽子、クォークには反クォークというように、粒子にはそれぞれ反粒子がある。

両方とも消えて、γ 線の光子などに変わる（対消滅）。逆に、高いエネルギーの γ 線などから、粒子と反粒子の組が生まれる（対生成）

消えた質量は、質量とエネルギーの等価性のとおりに、光子のエネルギーになる。電子と陽電子の対消滅は、医療の検査（PET）に利用されている。