文章目录简介PDG ID简介particle是用于访问粒子数据组(Particle Data Group, PDG)的数据库的Python库十分权威安装如下。pipinstallparticle-ihttps://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple安装成功后可通过粒子名称来实例化一个粒子对象并获取其物理参数。下面创建一个π \pi^π子fromparticleimportParticle pi_plusParticle.from_name(pi)pi_plus# Particle: namepi, pdgid211, mass139.57039 ± 0.00018 MeV# 获取具体物理属性print(f质量:{pi_plus.mass}MeV)print(f电荷:{pi_plus.charge})print(f寿命 (c*tau):{pi_plus.ctau}mm) 质量: 139.57039 MeV 电荷: 1 寿命 (c*tau): 7804.420995859139 mm PDG IDπ \pi^π子对象有一个pidid参数值是211此即PID ID。particle库可以通过该值来创建粒子示例如下pi_plusParticle.from_pdgid(211)PDG ID是高能物理界通用的粒子编号系统其设计颇为巧妙将粒子的物理属性如夸克成分、自旋、激发态等直接编码在了数字的各位上且其正负号直接对应粒子和反粒子。PDG ID的位数表现了粒子内部结构的复杂度由于基本粒子没有内部结构故而被分配了固定的小数字类别粒子PDG ID规律说明夸克d, u, s, c, b, t1, 2, 3, 4, 5, 6按质量/发现顺序排列带电轻子e − , μ − , τ − e^-, \mu^-, \tau^-e−,μ−,τ−11,13,15奇数按世代排列中微子ν e , ν μ , ν τ \nu_e, \nu_\mu,\nu_\tauνe​,νμ​,ντ​12, 14, 16偶数与带电轻子对应规范玻色子胶子, 光子, Z, W21, 22, 23, 24注意W有反粒子编号为-24希格斯Higgs25π \pi^π是介子介子由夸克和反夸克组成对于普通介子其ID由三位数百位和十位分别是较重夸克和较轻夸克的ID个位数则等于2 J 1 2J12J1J JJ是自旋。具体来说π \pi^π内部结构为u d ˉ u\bar dudˉ,u uu比d dd重u uu的编号是2d dd的编号是1 11且基态π \pi^π的自旋为0所以π \pi^π的ID是211。重子由三个夸克组成编码共四位数千、百、十分别是由重到轻的三个夸克的ID个位数同样是2 J 1 2J12J1。原子核的ID共有10位格式为± 10 L, ZZZ, AAA, I \pm 10 \text{L, ZZZ, AAA, I}±10L, ZZZ, AAA, I其中L \text{L}L是超子数ZZZ \text{ZZZ}ZZZ是质子数AAA \text{AAA}AAA是核子总数I \text{I}I则是同位旋/激发态标记。当然粒子实在是太多了其编码并不完全遵循上述规律。通过particle中的PDGID类可以查询当前编号的一些性质fromparticleimportPDGID pidPDGID(211)print(f是否为介子?{pid.is_meson})# 输出: Trueprint(f是否包含底夸克?{pid.has_bottom})# 输出: False 是否为介子? True 是否包含底夸克? False