Элементарная частица

Элементарная частица

Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части.

Следует иметь в виду, что некоторые элементарные частицы (электрон, фотон, кварки и т. д.) на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы. Другие элементарные частицы (так называемые составные частицы — протон, нейтрон и т. д.) имеют сложную внутреннюю структуру, но, тем не менее, по современным представлениям, разделить их на части невозможно (см. Конфайнмент).

Строение и поведение элементарных частиц изучается физикой элементарных частиц.

Содержание

Классификация

По величине спина

Все элементарные частицы делятся на два класса:

По видам взаимодействий

Элементарные частицы делятся на следующие группы:

Составные частицы

Фундаментальные (бесструктурные) частицы

Адроны и лептоны образуют вещество. Калибровочные бозоны — это кванты разных типов взаимодействий.

Кроме того, в Стандартной модели с необходимостью присутствует хиггсовский бозон, первые экспериментальные указания на существование которого появились в 2012 году.

История

Первоначально термин «элементарная частица» подразумевал нечто абсолютно элементарное, первокирпичик материи. Однако, когда в 1950-х и 1960-х годах были открыты сотни адронов с похожими свойствами, стало ясно, что по крайней мере адроны обладают внутренними степенями свободы, то есть не являются в строгом смысле слова элементарными. Это подозрение в дальнейшем подтвердилось, когда выяснилось, что адроны состоят из кварков.

Таким образом, физики продвинулись ещё немного вглубь строения вещества: самыми элементарными, точечными частями вещества сейчас считаются лептоны и кварки. Для них (вместе с калибровочными бозонами) применяется термин «фундаментальные частицы».

Стандартная модель

Стандартная модель элементарных частиц включает в себя 12 ароматов фермионов, соответствующие им античастицы, а также калибровочные бозоны (фотон, глюоны, W- и Z-бозоны), которые переносят взаимодействия между частицами, и обнаруженный в 2012 году[1][2][3] бозон Хиггса, отвечающий за наличие массы у частиц. Однако Стандартная модель в значительной степени рассматривается скорее как теория временная, а не действительно фундаментальная, поскольку она не включает в себя гравитацию и содержит несколько десятков свободных параметров (массы частиц и т. д.), значения которых не вытекают непосредственно из теории. Возможно, существуют элементарные частицы, которые не описываются Стандартной моделью — например, такие, как гравитон (частица, переносящая гравитационные силы) или суперсимметричные партнёры обычных частиц.

Фермионы

12 ароматов фермионов разделяются на 3 семейства (поколения) по 4 частицы в каждом. Шесть из них — кварки. Другие шесть — лептоны, три из которых являются нейтрино, а оставшиеся три несут единичный отрицательный заряд: электрон, мюон и тау-лептон.

Поколения частиц
Первое поколение Второе поколение Третье поколение
Электрон: e Мюон: μ Тау-лептон: τ
Электронное нейтрино: νe Мюонное нейтрино: νμ Тау-нейтрино:  \nu_\tau
u-кварк («верхний»): u c-кварк («очарованный»): c t-кварк («истинный»): t
d-кварк («нижний»): d s-кварк («странный»): s b-кварк («прелестный»): b

Античастицы

Также существуют 12 фермионных античастиц, соответствующих вышеуказанным двенадцати частицам.

Античастицы
Первое поколение Второе поколение Третье поколение
позитрон: e+ Положительный мюон: μ+ Положительный тау-лептон: τ+
Электронное антинейтрино:  \bar{\nu}_e Мюоное антинейтрино:  \bar{\nu}_\mu Тау-антинейтрино:  \bar{\nu}_\tau
u-антикварк:  \bar{u} c-антикварк:  \bar{c} t-антикварк:  \bar{t}
d-антикварк:  \bar{d} s-антикварк:  \bar{s} b-антикварк:  \bar{b}

Кварки

Кварки и антикварки никогда не были обнаружены в свободном состоянии — это объясняется явлением конфайнмента. На основании симметрии между лептонами и кварками, проявляемой в электромагнитном взаимодействии, выдвигаются гипотезы о том, что эти частицы состоят из более фундаментальных частиц − преонов.

Гипотетические элементарные частицы

См. также

Примечания

  1. Физики обнаружили претендента на роль бозона Хиггса // Lenta.ru 4.07.2012
  2. В ЦЕРНе объявлено об открытии хиггсовского бозона — Elementy.ru, 4.07.2012
  3. http://elementy.ru/news?newsid=431868 «Физическое сообщество считает, что хиггсовский бозон открыт.»

Ссылки



Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем решить контрольную работу
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Элементарная частица" в других словарях:

  • ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА — ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА, хотя в узком смысле данный термин означает, что эти частицы нельзя более разделить на составные компоненты, его употребляют в более широком смысле. Элементарные частицы отличаются друг от друга МАССОЙ (которую обычно… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • элементарная частица — сущ., кол во синонимов: 1 • частица (128) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • элементарная частица — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN fundamental particle …   Справочник технического переводчика

  • элементарная частица — elementarioji dalelė statusas T sritis chemija apibrėžtis Dalelė, kurios šiuo metu nemokame suskaldyti į mažesnes. atitikmenys: angl. elementary particle; fundamental particle; subatomic particle; ultimate particle rus. субатомная частица;… …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • элементарная частица — elementarioji dalelė statusas T sritis chemija apibrėžtis Mažiausia materijos dalelė, kuri nėra atomas ar atomo branduolys (išskyrus protoną). atitikmenys: angl. elementary particle; fundamental particle; subatomic particle; ultimate particle rus …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • элементарная частица — elementarioji dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. elementary particle; fundamental particle vok. Elementarteilchen, n rus. элементарная частица, f pranc. particule élémentaire, f …   Fizikos terminų žodynas

  • элементарная частица — микрокосм. , | субатомный. корпускула. корпускулярный. корпускулярно волновой дуализм …   Идеографический словарь русского языка

  • ПРОТОН (элементарная частица) — ПРОТОН (от греч. protos первый) (р), стабильная элементарная частица со спином (см. СПИН) 1/2 и массой в 1836 электронных масс (ПРОТОН (элементарная частица)10 24 г), относящаяся к барионам; ядро легкого изотопа атома водорода (протия). Вместе с… …   Энциклопедический словарь

  • ФОТОН (элементарная частица) — ФОТОН, квант электромагнитного излучения, нейтральная элементарная частица с нулевой массой и спином 1; переносчик электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами. Фотон обладает энергией e = ћw и импульсом р = ћw /с, где ћ Планка… …   Энциклопедический словарь

  • Бозон (элементарная частица) — Бозон (от фамилии физика Бозе) частица (квазичастица) с целым значением спина. Бозоны, в отличие от фермионов, подчиняются статистике Бозе Эйнштейна, которая допускает, чтобы в одном квантовом состоянии могло находиться неограниченное количество… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»