세대 (물리학) 문서 원본 보기

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[[입자물리학]]에서 '''세대'''(世代, generation)란 [[기본입자|기본 페르미온]]을 대략 [[질량]]에 따라 세 갈래로 묶은 범주다. 세대 간에 서로 대응하는 입자에는 질량을 제외하고는 모든 상호작용이 같은 꼴로 작용한다. 예를 들어, 1세대의 전자와 2세대의 [[뮤온]], 3세대의 [[타우온]]은 그 질량을 제외하고는 모든 [[양자수]]가 같다.
각 세대는 쿼크 2종 3색, 렙톤 2종, 총 8개의 입자로 이루어진다. 세대의 존재는 [[표준 모형]]의 [[변칙 (물리학)|변칙]]의 상쇄를 위해 필요하다.

== 세대의 수 ==
현재까지 발견된 세대는 총 3세대이다. [[표준모형]]은 입자의 세대 수를 예측하지 않으나, 일부 [[대통일이론]]은 새 세대의 존재를 예측한다. 우주론적인 관측 결과에 따르면, 4세대가 존재할 가능성은 희박하다. 새로운 세대가 존재한다면 이에 속하는 매우 가벼운 [[중성미자]]가 존재할 텐데, 이러한 입자의 수는 우주론적 관측 결과로 측정할 수 있다. 2013년 현재 가장 최신 데이터인 [[플랑크 위성]]의 [[우주 마이크로파 배경]] 측정 결과에 따르면, 중성미자의 유효 세대 수는 약 <math>N_\text{eff}=3.30\pm0.27</math>이고, 이를 만족시키는, 네 번째 세대를 포함하는 모형을 고안하기 쉽지 않다.<ref>{{저널 인용|arxiv=1303.5379|bibcode=2013arXiv1303.5379B|제목=New Light Species and the CMB|이름=Christopher|성=Brust|공저자=David E. Kaplan, Matthew T. Walters|날짜=2013-03}}</ref>

== 세대의 구성 ==
각 세대는 두 가지의 [[렙톤]]과 두 가지의 [[쿼크]]로 이루어진다. 두 렙톤 중 하나는 단위전하를 띠고, 다른 하나는 전하를 갖지 않는다. (이 중성 입자는 [[중성미자]]라 부른다.) 두 쿼크는 각 −{{frac|1|3}}과 +{{frac|2|3}}의 전하를 가진다.

{|align="center" border="1" cellspacing="0" cellpadding="2" class="wikitable" style="margin:0 0 1em 1em"
|-
!&nbsp;
!align="center" colspan="1"|[[전하]]
!align="center" colspan="1"|1세대
!align="center" colspan="1"|2세대
!align="center" colspan="1"|3세대
|-
!rowspan="2"|[[쿼크]]
|align="center"|+{{frac|2|3}}
|align="center"|[[위 쿼크|위]]<br />
|align="center"|[[맵시 쿼크|맵시]]<br />
|align="center"|[[꼭대기 쿼크|꼭대기]]<br />
|-
|align="center"|−{{frac|1|3}}
|align="center"|[[아래 쿼크|아래]]<br />
|align="center"|[[기묘 쿼크|기묘]]<br />
|align="center"|[[바닥 쿼크|바닥]]<br />
|-
!rowspan="2"|[[렙톤]]
|align="center"|−1
|align="center"|[[전자]]
|align="center"|[[뮤온]]
|align="center"|[[타우온]]
|-
|align="center"|0
|align="center"|[[전자 중성미자]] 
|align="center"|[[뮤온 중성미자]]
|align="center"|[[타우 중성미자]]
|-
|}

== 같이 보기 ==
* [[대통일 이론]]
* [[고이데 공식]]

== 각주 ==
{{각주}}

{{전거 통제}}
{{토막글|물리학}}

[[분류:표준 모형]]