基本粒子與複合粒子

有些粒子像單塊磚頭；有些則像用磚砌成的小牆。一個「基本」（或稱基礎、初等）粒子，就我們所知，不是由任何更小的東西構成的——它沒有內部。一個「複合」粒子則是一群基本粒子的束縛組合。把這兩者區分開，是物理學中反覆出現的主題，因為在一個時代看似基本的東西，往往在下一個時代被發現其實有內部構件。

在標準模型裡，基本粒子是夸克、輕子（如電子）、力傳遞者（光子、膠子、W、Z）以及希格斯玻色子。即便用能量最高的束流去探測——這些束流就像極其鋒利的顯微鏡——它們也不顯露任何內部結構的跡象。相比之下，複合粒子是諸如質子和中子這樣的東西，它們是被膠合在一起的一束夸克；還有原子，那是原子核加上電子。判斷的方法是：如果你把一個粒子撞得足夠狠，它露出了內部構件、或能被激發成它自身更重的版本，那它就是複合的；如果在你所能達到的每一種能量下它都保持點狀，你就稱它為基本的。

一個如實的提醒是：「基本」這個詞意味著「目前尚未發現有結構」，而不是「保證永遠沒有」。原子曾被認為不可分割；後來出現了原子核；再後來是質子內部的夸克。今天的基本粒子也許有朝一日同樣會顯露出子構件——某些超出標準模型的理論提案正是這樣設想的。不過就目前而言，電子和夸克一直到我們能檢驗的最小距離上，行為都像是完美的點。