标准模型与“上帝粒子”
前一阵子，有关“上帝粒子”的新闻甚嚣尘上，笔者是位业余的物理学爱好者，对这个新闻自然相当关注。想必很多博友都知道，“上帝粒子”是希格斯玻色子（Higgs Boson）的俗称，是著名的“标准模型” （Standard Model）中最后一个尚未被发现的粒子。不过，针对“标准模型”中基本粒子的数量，在各种不同的报道中，笔者看到了三个不同的版本：
1. 标准模型理论预言了62种基本粒子的存在，希格斯玻色子是唯一尚未被发现的粒子。
2. 标准模型预言的61个基本粒子中的60个都已经得到了实验数据的支持与验证，唯独希格斯玻色子尚未得到实验证实。
3. 标准模型理论预言了62种基本粒子，其中的60种已被证实。
以上描述中，两个版本说有62种基本粒子，一个说只有61种；两个版本说有60种基本粒子已被证实，一个说证实了61种。其中，最多见的是第一个版本，后面两个较少一些，笔者建议诸位不妨上网搜索一番，验证一下。
上述三种描述只可能有一种是正确的，但是哪一个版本呢？笔者是粒子物理的门外汉，困惑之余在脑海中也没有现成的答案，但笔者一向认为，科学的精髓之一就是“顶真”，于是想通过自身的学习来澄清这个非常重要和基本的事实。
要回答上述问题，我们必须先了解什么是“标准模型”，在网上我们可以轻易地搜索到如下的答案：
标准模型包含费米子及玻色子——费米子为拥有半整数（1/2）的自旋并遵守泡利不相容原理的粒子；玻色子则拥有整数自旋（1）而并不遵守泡利不相容原理。简单来说，费米子就是组成物质的粒子，而玻色子则负责传递各种作用力。
上述解释来自“维基百科”的词条，其它资料的表述可能与此有所区别，但本质是一致的，或者说，在对标准模型的理解方面，各种资料是统一的，并无分歧。
下表是最常见的标准模型粒子表，笔者也喜欢这种用色彩来区分不同种类粒子的方法。其中，左侧三列表示费米子，费米子可分为夸克（紫色）和轻子（绿色），又可分成I、II、III三个“世代”，每一列表示一代。所有普通物质都是由第一代的粒子所组成，因为质子和中子均由上、下夸克组成，再加上属于轻子的电子，就组成了原子，而我们一般意义上的普通物质都是由原子组成的；第二及第三代粒子只能在宇宙射线或是高能实验中制造出来，而且会在短时间内衰变成第一代粒子。该表的最右侧一列（橙色）代表玻色子（表中错误地写成了波色子，我们国人的粗心真是无处不在啊）
但是，笔者对这张表有两个疑问，一是找不到“主角”希格斯玻色子；二是怎么只有16种粒子呢？我们先回答第二个问题。
原来，夸克和轻子都有其自身的反粒子，比如我们所熟知的电子就有正电子（带正电荷）作为其反粒子。如此一来，夸克和轻子的数量就可翻一倍，不过，这离60多还差了一大截。
笔者这里打断一下，下图也是笔者很喜欢的，一是因为它对这些基本粒子有简要的说明，而且还直观地描绘了它们之间的质量差别。不过需要强调的是，这些粒子的质量可差几百、甚至几万倍，大家不可过于直观地“看图理解”。
上文中我们知道，夸克和反夸克各有6种，共12种，每种再乘以3种“色”，就得到了36种夸克。至此我们可以来算一些基本粒子的总数了：
夸克+反夸克： （6+6）X 3 = 36
轻子+反轻子： 6 + 6 = 12
玻色子： 4
上述相加得到52种基本粒子，还是不够啊。原来玻色子中还有名堂。
在标准模型中，玻色子包括：负责传递电磁力的光子；负责传递弱核力的W及Z玻色子；负责传递强核力的胶子。其中光子是我们最熟悉的基本粒子之一，它的“波粒两相性”曾搅得20世纪初的世界物理界鸡犬不宁。W子其实有两个：W+ 和W- ，两者互为反粒子。而Z粒子因为不带电荷，没有反粒子。传递强核力的胶子又8种之多，是它们把夸克紧紧地“粘”在一起，形成了质子和中子等所谓强子。这样算来，玻色子共有1+3+8 = 12种，再加上36种夸克和12种轻子，总共60种基本粒子，而且这60种基本粒子都已经得到了物理学家的证实。因此，我们可以肯定地说：目前已得到证实的基本粒子有60种，而非61种。
2012年7月4日，欧洲核子研究组织CERN宣布发现质量为125.3±0.6 GeV/c2 的新粒子，其行为方式和标准模型中的希格斯玻色子相似，疑似“上帝粒子”，但要确认其为本尊还需一些时间，因为科学的另一个精髓是严谨。而希格斯玻色子并不在我们上述所计算的60种基本粒子之中，因此，标准模型的基本粒子至少有61种。
那么为什么很多资料说有62种基本粒子呢？笔者的推测是，他们算入了“引力子”。对物理学有所了解的朋友都知道，在整个宇宙中只有四种力，前文提到了其中的三种：电磁力、弱核力和强核力，还有一种就是著名的引力。标准模型之所以重要，是因为它统一了电磁力、弱核力和强核力，但并不包括引力。有很多模型试图把引力也包括进去，但那已不是我们这里所说的标准模型了。而且引力子时至今日还未得到任何实验数据的支持，仅仅是纸上谈兵而已。
至此，我们可以解答本文开始时的问题了：标准模型所预言的基本粒子共有61种，其中60种已得到证实，只有“上帝粒子”希格斯玻色子还有待证实，但我们已看到了被证实的曙光。本文最初的三种描述中，第二种描述是正确的，第三种表述中“混入”了引力子，而最流行的第一种描述最错误，基本粒子的总数错了，已被证实的粒子数量也错了。
这个事例告诉笔者，我们国人在普遍意义上缺乏科学精神（至于什么是科学精神，笔者也许日后会另文论述，这里略去不谈），导致各类资料中错误不少，对于对事实真相有“洁癖”的读者来说（笔者恐怕算其中之一吧），必须要保持清晰的头脑，不必怀疑一切，也切忌人云亦云。
