Які є елементарні частинки

Які є елементарні частинки


Елементарні частинки - це матеріальні об 'єкти, які не можуть бути розділені на складені частини. Їх розміри менше атомних ядер, найбільш великі з них називають адронами, вони складаються з двох або трьох кварків. Всього відомо кілька сотень частинок, велика частина з них є адронами.

Адрони

Адрони - найбільший клас елементарних частинок. Всі адрони беруть участь у сильній взаємодії, як і у всіх інших видах взаємодій. Ці частинки складаються з кварків, найбільш відомі з них - нейтрон і протон. Адрони, що складаються з кварка і антикварка, називають мезонами. Баріони - адрони, до складу яких входить три кварки.

До адронів також належать: К-мезони, гіперони та інші частинки. Всі адрони, за винятком нейтрона, нестабільні, вони розпадаються. Резонансами називають адрони, що розпадаються за рахунок сильної взаємодії. Кварки та адрони можуть брати участь у всіх взаємодіях, лептони не беруть участі в сильній взаємодії.

Фундаментальні частинки

Крім адронів існують безструктурні частинки - лептони, кварки, фотони та деякі інші. Їх називають фундаментальними, серед них відомо 6 кварків і 6 лептонів. Всі вони мають спин і є фундаментальними ферміонами, їх поділяють на три групи - покоління, в кожному з них 2 лептона і 2 кварки.

Лептони

Лептонами називають групу точкових безструктурних частинок, які не беруть участі в сильній взаємодії. Існує три пари лептонів: електрон і електронне нейтрино, мюон і мюонне нейтрино, а також тау-лептон і тау-лептонне нейтрино. Причина існування трьох пар лептонів незрозуміла. Кожна пара характеризується своїм лептонним квантовим числом, яке ще називають лептонним ароматом. Лептонні квантові числа (аромати) зберігаються у всіх спостережуваних реакція і розпадах. У електрона і електронного нейтрино, мюону і мюонного нейтрино, тау-лептона і тау-нейтрино це число дорівнює + 1, у антилептонів знаки лептонних чисел протилежні. Електрон і нейтрино стабільні, тау-лептон і мюон нестабільні, вони розпадаються на більш легкі частинки. Мюон, електрон і тау-лептон мають один і той же негативний заряд, але їх маси різні. Нейтрино електрично нейтральні і мають нульову або дуже малу масу.

Ферміони

До частинок першого покоління належать u і d кварки, а також електрон. З них складається вся спостережувана матерія, кварки u і d входять до складу нуклонів, з нуклонів складаються ядра атомів. Атоми утворюють ядра з електронами на орбітах. Ферміони володіють напівцілим спином (1/2, 3/2, 5/2) і підпорядковуються статистиці Фермі-Дірака, згідно з якою в стані з певним набором квантових чисел може знаходитися тільки один ферміон даного типу.

Бозони

Існують частинки зі спином 1, це фотон, глюон, бозони Z і W, а також зі спином 2 (гравітон), їх називають фундаментальними бозонами. Бозони виконують роль переносників взаємодій. Частинки обмінюються бозонами в процесі різних фундаментальних взаємодій - сильному, слабкому, гравітаційному та електромагнітному.



Матеріали по темі