(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.
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
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