基本的、不可分割的粒子的概念可以追溯到古希腊人（这个概念被称为“原子论”）。在20世纪，物理学家们开始探索物质最小层次上的活动，他们最令人吃惊的现代发现是宇宙中不同粒子的数量。量子物理学预测了18种基本粒子，其中16种已经被实验检测到。基本粒子物理学的目标是找到剩余的粒子。

标准模型

粒子物理学的标准模型将基本粒子分为若干组，是现代物理学的核心。在这个模型中，描述了四种基本物理力中的三种，以及规范玻色子，它们是介导这些力的粒子。虽然重力在技术上不包括在标准模型中，但理论物理学家正在努力扩展该模型，以包括并预测重力的量子理论。

如果说有一件事是粒子物理学家喜欢的，那就是把粒子分成若干组。基本粒子是物质和能量的最小组成部分。就科学家所知，它们似乎不是由任何更小的粒子组合而成的。

分解物质和力量

物理学中所有的基本粒子都被归类为费米子或玻色子。量子物理学证明，粒子可能具有与之相关的内在非零“自旋”或角动量。

费米子（以恩里科·费米命名）是自旋为半整数的粒子，而玻色子（以萨蒂恩德拉·纳特·博斯命名）是自旋为整数或整数的粒子。在特定情况下，这些旋转会导致不同的数学应用。整数和半整数相加的简单数学表示如下：

• 由于总自旋仍然是半整数值，所以将奇数个费米子组合成一个费米子。
• 将偶数个费米子组合在一起会产生玻色子，因为总自旋会产生一个整数值。

费米子

费米子的粒子自旋等于半整数值（-1/2、1/2、3/2等）。这些粒子构成了我们在宇宙中观察到的物质。物质的两个基本成分是夸克和轻子。这两种亚原子粒子都是费米子，所以所有玻色子都是由这些粒子的均匀组合产生的。

夸克是组成强子的一类费米子，如质子和中子。夸克是通过所有四种基本物理力相互作用的基本粒子：重力、电磁、弱相互作用和强相互作用。夸克总是以组合形式存在，形成亚原子粒子，称为强子。夸克有六种不同的类型：

• 底夸克
• 奇异夸克
• 下夸克
• 顶夸克
• 魅力夸克
• 上夸克

轻子是一种基本粒子，不经历强相互作用。轻子有六种：

• 电子
• 电子中微子
• μ介子
• μ介子中微子
• 头
• Tau中微子

轻子的三种“味道”（电子、μ子和τ）中的每一种都由一种“弱偶极子”组成，即上述粒子和一种称为中微子的几乎无质量的中性粒子。因此，电子轻子是电子和电子中微子的弱偶极子。

玻色子

玻色子的粒子自旋等于一个整数（如1、2、3等整数）。在量子场论下，这些粒子介导了物理学的基本力。

• 光子
• W玻色子
• Z玻色子
• 胶子
• 希格斯玻色子
• 引力子

复合粒子

强子是由多个结合在一起的夸克组成的粒子，它们的自旋是半整数值。强子分为介子（即玻色子）和重子（即费米子）。

• 介子
• 重子
• 核子
• 超子：由奇异夸克组成的短命粒子

分子是由多个原子结合在一起组成的复杂结构。原子是物质的基本化学组成部分，由电子、质子和中子组成。质子和中子是核子，是重子的一种，它们共同形成复合粒子，即原子核。原子结合在一起形成各种分子结构的研究是现代化学的基础。

颗粒分类

在粒子物理学中，很难把所有的名字都说清楚，所以想想动物世界可能会有帮助，在那里，这种结构化的命名可能更为熟悉和直观。人类是灵长类、哺乳类和脊椎动物。同样，质子是核子、重子、强子，还有费米子。

不幸的是，这些术语听起来似乎很相似。例如，混淆玻色子和重子要比混淆灵长类和无脊椎动物容易得多。要真正将这些不同的粒子组分开，唯一的方法就是仔细研究它们，并尽量小心使用哪个名称。

安妮·玛丽·赫尔曼斯汀博士编辑。