이 글은 입자물리학에서 발견되었거나 존재할 것으로 추측된 입자들의 목록이다. 아래의 입자들 중 일부는 기본 입자이며, 나머지는 기본 입자들로 이루어진 합성 입자이다.
기본 입자
기본 입자는 내부 구조가 없는, 물질을 구성하는 가장 기본적인 입자를 말한다. 이들은 양자장론의 핵심 연구 대상이 된다. 기본 입자들은 크게 정수의 절반 값의 스핀을 갖는 페르미온과 정수 스핀을 갖는 보손으로 나눌 수 있다.
표준 모형
표준 모형은 인류가 현재 이해하고 있는 소립자계의 현상을 하나의 이론으로 정리한 것이다. 표준 모형에 나오는 모든 입자는 관찰되었다.
페르미온
페르미온은 반홀수의 스핀을 갖고 있는데, 표준 모형에서 모든 페르미온의 스핀은 1/2이다 (와인버그-위튼 정리). 각 페르미온에 대해 그에 대응하는 반입자가 존재한다. 표준 모형의 페르미온은 색력을 느끼는지의 여부에 따라, 쿼크와 렙톤으로 나뉜다. 표준 모형의 페르미온은 총 12가지 맛깔(flavor)이 있는데, 그 중 6가지는 쿼크이고 나머지 6가지는 렙톤이다.
한때 쿼크와 렙톤을 구성하는 하부 구조로 프레온의 존재가 추측되었지만, 이는 입자 가속기 실험으로 사실상 반증되었다.
합성 입자
강입자
강입자(하드론,Hardron)는 강한 상호작용(강력)으로서 정의되는 합성 입자이다. 강입자는 페르미온과 보손으로 나뉘며 합성된 입자의 spin합이 반정수(eg. 1/2, 3/2, etc)인 경우 중입자(바리온,Baryon)이라하고 합성된 입자의 spin합이 정수(eg. 0,1,2, etc)인 경우에는 중간자(메존,Meson)이라고 불린다.
1964년에 머리 겔만과 조지 츠바이히 (George Zweig)가 각각 독립적으로 제안한 쿼크모델은 양자색력에 의해 글루온과 매개하여 원자가 쿼크 혹은 반쿼크로서 강입자가 구성된다고 설명한다.
중입자(바리온)
일반적인 중입자(바리오르미온)은 세개의 원자가 쿼크 또는 세개의 원자가 반쿼크를 각각 포함한다.
일반적인 중간자는 원자가 쿼크와 원자가 반쿼크로 이루어진다. 중간자는 0이나 1의 스핀을 가지고 있고 기본 입자도 아니기 때문에 합성보손이다. 중간자의 예로는 파이온, 케이온, J/ψ가있다. 양자강력학 모델에 따르면 중간자는 핵자 사이에서 핵력을 매개한다.
중간자에 대해서도 별난 중간자(exotic mesons)의 존재 가능성이 언급되고 있으나 아직 확실히 확인된 바는 없다
복합중간자(하이브리드 중간자, Hybrid Bossonybrid mesons)은 한개나 그이상의 원자가 쿼크-반쿼크의 쌍들과 글로온들로 구성된다.
원자핵
원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있다. 각 핵의 종류에 따라 특정한 수의 양성자와 중성자를 가지며 이들의 개수로 인해 고유한 성질을 가진다. 양성자와 중성자의 수에 따라 핵종이나 동위원소들로 분류된다. 한편 핵반응에 의해서 하나의 핵종이 다른 것으로 변할 수도 있다.
S. Eidelman; 외. (2004). “"Review of Particle Physics"”. 《Physics Letters B》 592: 1. CS1 관리 - et al.의 직접적인 사용 (링크)(All information on this list, and more, can be found in the extensive, annually-updated review by the Particle Data Group)
Joseph F. Alward, Elementary Particles, Department of Physics, University of the Pacific