文章目錄簡(jiǎn)介PDG ID簡(jiǎn)介particle是用于訪問(wèn)粒子數(shù)據(jù)組(Particle Data Group, PDG)的數(shù)據(jù)庫(kù)的Python庫(kù)十分權(quán)威安裝如下。pipinstallparticle-ihttps://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple安裝成功后可通過(guò)粒子名稱來(lái)實(shí)例化一個(gè)粒子對(duì)象并獲取其物理參數(shù)。下面創(chuàng)建一個(gè)π \pi^π子fromparticleimportParticle pi_plusParticle.from_name(pi)pi_plus# Particle: namepi, pdgid211, mass139.57039 ± 0.00018 MeV# 獲取具體物理屬性print(f質(zhì)量:{pi_plus.mass}MeV)print(f電荷:{pi_plus.charge})print(f壽命 (c*tau):{pi_plus.ctau}mm) 質(zhì)量: 139.57039 MeV 電荷: 1 壽命 (c*tau): 7804.420995859139 mm PDG IDπ \pi^π子對(duì)象有一個(gè)pidid參數(shù)值是211此即PID ID。particle庫(kù)可以通過(guò)該值來(lái)創(chuàng)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編號(hào)系統(tǒng)其設(shè)計(jì)頗為巧妙將粒子的物理屬性如夸克成分、自旋、激發(fā)態(tài)等直接編碼在了數(shù)字的各位上且其正負(fù)號(hào)直接對(duì)應(yīng)粒子和反粒子。PDG ID的位數(shù)表現(xiàn)了粒子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度由于基本粒子沒(méi)有內(nèi)部結(jié)構(gòu)故而被分配了固定的小數(shù)字類別粒子PDG ID規(guī)律說(shuō)明夸克d, u, s, c, b, t1, 2, 3, 4, 5, 6按質(zhì)量/發(fā)現(xiàn)順序排列帶電輕子e ? , μ ? , τ ? e^-, \mu^-, \tau^-e?,μ?,τ?11,13,15奇數(shù)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偶數(shù)與帶電輕子對(duì)應(yīng)規(guī)范玻色子膠子, 光子, Z, W21, 22, 23, 24注意W有反粒子編號(hào)為-24希格斯Higgs25π \pi^π是介子介子由夸克和反夸克組成對(duì)于普通介子其ID由三位數(shù)百位和十位分別是較重夸克和較輕夸克的ID個(gè)位數(shù)則等于2 J 1 2J12J1J JJ是自旋。具體來(lái)說(shuō)π \pi^π內(nèi)部結(jié)構(gòu)為u d ˉ u\bar dudˉ,u uu比d dd重u uu的編號(hào)是2d dd的編號(hào)是1 11且基態(tài)π \pi^π的自旋為0所以π \pi^π的ID是211。重子由三個(gè)夸克組成編碼共四位數(shù)千、百、十分別是由重到輕的三個(gè)夸克的ID個(gè)位數(shù)同樣是2 J 1 2J12J1。原子核的ID共有10位格式為± 10 L, ZZZ, AAA, I \pm 10 \text{L, ZZZ, AAA, I}±10L, ZZZ, AAA, I其中L \text{L}L是超子數(shù)ZZZ \text{ZZZ}ZZZ是質(zhì)子數(shù)AAA \text{AAA}AAA是核子總數(shù)I \text{I}I則是同位旋/激發(fā)態(tài)標(biāo)記。當(dāng)然粒子實(shí)在是太多了其編碼并不完全遵循上述規(guī)律。通過(guò)particle中的PDGID類可以查詢當(dāng)前編號(hào)的一些性質(zhì)fromparticleimportPDGID pidPDGID(211)print(f是否為介子?{pid.is_meson})# 輸出: Trueprint(f是否包含底夸克?{pid.has_bottom})# 輸出: False 是否為介子? True 是否包含底夸克? False