Читати безкоштовно книгу фізика елементарних частинок матерії, Сміла Голощапов (3-а сторінка книги)

(Сторінка 3 з 12)

Класифікація

За величиною спина все елементарні частинки діляться на два класи: 1. бозони - частинки з цілим спіном (наприклад, фотон, глюон, мезони). 2. ферміони - частинки з напівцілим спіном (наприклад, електрон, протон, нейтрон, нейтрино); Спін це характеристика, що відображає внутрішній стан елементарної частіци.По видам взаємодій. Елементарні частинки діляться на наступні групи: Складові частки. адрони - частинки, що беруть участь у всіх видах фундаментальних взаємодій. Вони складаються з кварків і поділяються, в свою чергу, на: мезони - адрони з цілим спіном, тобто є бозонами; баріони - адрони з напівцілим спіном, тобто ферміони. До них, зокрема, відносяться частинки, що становлять ядро ​​атома, - протон і нейтрон. Фундаментальні (безструктурні) частки. Лептони - ферміони, які мають вигляд точкових частинок (т. Е. Не перебувають ні з чого) аж до масштабів порядку 10? 18 м. Чи не беруть участь в сильних взаємодіях. Участь в електромагнітних взаємодіях експериментально спостерігалася тільки для заряджених лептонів (електрони, мюони, тау-лептони) і не спостерігалося для нейтрино. Відомі 6 типів лептонів. Кварки - дробнозаряженние частки, що входять до складу адронів. У вільному стані не спостерігалися (для пояснення відсутності таких спостережень запропоновано механізм конфайнмента). Як і лептони, діляться на 6 типів і вважаються безструктурними, однак, на відміну від лептонів, беруть участь у сильній взаємодії. Калібровані бозони - частинки, за допомогою обміну якими здійснюються взаємодії: фотон - частинка, що переносить електромагнітну взаємодію; вісім глюонів - частинок, що переносять сильну взаємодію; три проміжних векторних бозонаW +. W. і Z 0. переносять слабку взаємодію; гравітон - гіпотетична частинка, що переносить гравітаційна взаємодія. Існування гравітонів, хоча поки не доведено експериментально в зв'язку зі слабкістю гравітаційної взаємодії, вважається цілком вірогідним; проте гравітон не входить в Стандартну модель елементарних частинок. Адрони і лептони утворюють речовину. Калібровані бозони - це кванти різних типів взаємодій. Крім того, в Стандартної моделі з необхідністю присутня хіггсовський бозон, який, втім, поки що не виявлено експериментально. Спочатку термін «елементарна частинка» мав на увазі щось абсолютно елементарне, первокирпичик матерії. Однак, коли в 1950-х і 1960-х роках були відкриті сотні адронів зі схожими властивостями, стало ясно, що принаймні адрони мають внутрішніми ступенями свободи, тобто не є в строгому сенсі слова елементарними. Ця підозра в подальшому підтвердилося, коли з'ясувалося, що адрони складаються з кварків. Таким чином, фізики просунулися ще трохи вглиб будови речовини: самими елементарними, точковими частинами речовини зараз вважаються лептони і кварки ?.

Для них (разом з калібрувальними бозонами) застосовується термін «фундаментальні частинки». Стандартна модель елементарних частинок включає в себе 12 ароматів ферміонів, відповідні їм античастинки, а також калібрувальні бозони (фотон, глюони, W - і Z -бозони), які переносять взаємодії між частинками, і не виявлений на даний момент бозон Хіггса, який відповідає за наявність маси у частинок. Однак Стандартна модель в значній мірі розглядається скоріше як теорія тимчасова, а не дійсно фундаментальна, оскільки вона не включає в себе гравітацію і містить кілька десятків вільних параметрів (маси частинок і т. Д.), Значення яких не випливають безпосередньо з теорії. Можливо, існують елементарні частинки, що не описуються Стандартною моделлю - наприклад, такі, як гравітон (частка, що переносить гравітаційні сили) або суперсиметричні партнери звичайних частинок. Ферміони. 12 ароматів ферміонів поділяються на 3 сімейства (покоління) по 4 частки в кожному. Шість з них - кварки. Інші шість - лептони, три з яких є нейтрино, а решту три несуть одиничний негативний заряд: електрон, мюон і тау-лептон.

Читати безкоштовно книгу фізика елементарних частинок матерії, Сміла Голощапов (3-а сторінка книги)

Також існують 12 Ферміон античастинок. відповідних вищевказаним дванадцяти часткам. Кварки і антикварки ніколи не були виявлені у вільному стані - це пояснюється явищем конфайнмента. На підставі симетрії між лептонами і кварками, що проявляється в електромагнітній взаємодії. висуваються гіпотези про те, що ці частинки складаються з більш фундаментальних частинок преонов. Будова і поведінку елементарних частинок вивчається фізикою елементарних частинок.

ферміони античастинки

Читати безкоштовно книгу фізика елементарних частинок матерії, Сміла Голощапов (3-а сторінка книги)

Як видно з наведеного переліку, елементарних частинок безліч. При розподілі або бомбардуванню ядро ​​атома розпадається на нуклони (складові ядра), перелік яких ми Вам розповіли раніше. Тут опису ще ряду частинок, але ці частинки віртуальні. Чи не розпадаються тільки електрони (позитрони), нейтрино і фотони. Так може бути якась із цих частинок, які не розпадаються, і є та сама елементарна частинка, з яких складається вся матерія? Яка ж з них найелементарніша? Вольфганг Паулі "винайшов" частку «нейтрино» для того, щоб пояснити, куди дівається частина енергії, що виділяється при радіоактивному розпаді ядер з випусканням електронів. Такий розпад називають бета-розпадом. Маса нейтрино виміряна. Маси спокою електронних нейтрино становить приблизно 6. 10-32грамма. Так може бути нейтрино це і є те, з чого складається матерія? Може бути нейтрино - елементарна частинка матерії? Однак немає. Ми знаємо, що атом складається з заряджених частинок, нейтрино ж не має електричного заряду. Значить, нейтрино не може бути елементарною частинкою матерії. Електрон (позитрон) занадто масивний. На місце частинки, з якої складається матерія, залишається одна кандидатура, - фотон. Згідно Вікіпедії Фотон - частка, що переносить електромагнітну взаємодію. Отже, фотон це елементарна частинка; але частка чого, - матерії або поля?

Фотон (Рис. 8)
Будова атомів і принцип Паулі

Тут представлений ознайомлювальний фрагмент книги.
Для безкоштовного читання відкрита тільки частина тексту (обмеження правовласника). Якщо книга вам сподобалась, повний текст можна отримати на сайті нашого партнера.

сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Схожі статті