物質粒子

你敲桌子時，指節會停在表面；兩個固體沒法佔據同一處地方。這種固執的、佔空間的、「實實在在」的性質，就是物質在日常中的面孔。在粒子物理學裡，構成物質的粒子——也就是萬物由之搭成的那些——構成了自然界兩大家族之一，與傳遞力的粒子相區別。

物質粒子就是夸克和輕子，它們共享一個深刻的性質：它們都是費米子，意思是沒有任何兩個完全相同的費米子能擠進完全相同的量子態。這種拒絕重疊的特性（包立不相容原理），正是物質之所以佔空間、原子之所以有結構的原因：電子一層層排進殼層，而不是全都塌到最底下。日常世界只由其中少數幾種搭成：上夸克和下夸克（構成質子和中子）以及電子。其餘的物質粒子——更重的夸克、緲子、濤子和微中子——是真實存在的，但在普通物質中很罕見，只出現在宇宙線、反應爐和加速器裡。

把物質粒子和傳遞力的粒子區分開，組織起了整個標準模型：物質粒子是「存在的東西」，傳遞力的粒子是物質粒子「彼此影響的方式」。值得知道的是，物質粒子分成三組重複出現的集合，稱為「代」，它們除質量之外完全相同——這是一個尚無人完全解釋的奇特模式。每個物質粒子還有一個電荷相反的鏡像反粒子，所以物質的完整名單，比那幾個熟悉名字組成的短表要稍長一些。