基本粒子(英文名:Elementary particle 或 Fundamental particle)是组成物质最基本的单位,是组成各种各样物体的基础。[3][2]基本粒子由费米子(夸克、轻子、反夸克和反轻子)和玻色子(规范玻色子和希格斯玻色子)组成。目前已发现十七种不同的基本粒子——十二种费米子和五种玻色子。由于味道、颜色组合以及反物质的影响,费米子和玻色子分别有 48 种和 13 种变化。[5]标准模型中包含61 种基本粒子:电子和其他轻子、夸克和基本玻色子。[2][4][6] 普通物质由原子组成,原子本身一度被认为是不可分割的基本粒子。原子这个名字来自古希腊语ἄτομος(atomos),意思是不可分割。[7]尽管关于原子的理论已经存在了数千年,但原子的实际存在仍然存在争议。[8]原子的亚原子成分在 19 世纪末首次被识别,首先是电子,随后是 1919 年的质子、1920 年代的光子和 1932 年的中子。[2]量子力学的出现从根本上改变了“粒子”的定义,提出了一种理解,即粒子作为物质波同时存在。随着实验和量子场论的进展,发现质子、中子、介子是由更基本 的夸克和胶子所组成。同时人类也陆续发现性质和电子类似的一系列轻子,还有性质和光子、胶子类似的一系列规范玻色子。这些是现代的物理学所理解的基本粒子。[9][10] 概述
所有基本粒子要么是玻色子,要么是费米子。这些类别通过其量子统计来区分:费米子服从费米-狄拉克统计,玻色子服从玻色-爱因斯坦统计。 它们的自旋通过自旋统计定理来区分:费米子的自旋为半整数,玻色子的自旋为整数。如下图所示。[2][11][12]