Какие есть элементарные частицы
- Элементарные частицы и их классификация
- Адроны и их свойства
- Фундаментальные частицы и их классификация
- Лептоны и их свойства
- Фермионы и бозоны
Элементарные частицы и их классификация
Элементарные частицы являются материальными объектами, которые не могут быть разделены на составные части. Они имеют размеры, меньшие атомных ядер, и наиболее крупные из них называются адронами. Всего известно несколько сотен частиц, большая часть из которых являются адронами.
Адроны и их свойства
Адроны - самый большой класс элементарных частиц. Все адроны участвуют в сильном взаимодействии, как и во всех остальных видах взаимодействий. Адроны могут состоять из двух или трех кварков. Нейтрон и протон являются наиболее известными адронами. Существуют также адроны, состоящие из кварка и антикварка, называемые мезонами, а также барионы, которые включают три кварка. Все адроны, за исключением нейтрона, нестабильны и распадаются. Резонансами называют адроны, распадающиеся за счет сильного взаимодействия.
Фундаментальные частицы и их классификация
Помимо адронов, существуют также бесструктурные частицы, называемые фундаментальными. Они включают в себя лептоны, кварки, фотоны и некоторые другие частицы. Фундаментальные частицы являются элементарными фермионами, имеющими спин ½. Известно 6 кварков и 6 лептонов, которые разделяются на три группы, называемые поколениями, в каждой из которых содержится 2 лептона и 2 кварка.
Лептоны и их свойства
Лептоны - это группа точечных бесструктурных частиц, которые не участвуют в сильном взаимодействии. Существуют три пары лептонов: электрон и электронное нейтрино, мюон и мюонное нейтрино, тау-лептон и тау-лептонное нейтрино. Каждая пара лептонов характеризуется своим лептонным квантовым числом, которое также называется лептонным ароматом. Лептонные квантовые числа сохраняются во всех наблюдаемых реакциях и распадах. Электроны и их нейтрино стабильны, в то время как мюоны и тау-лептоны нестабильны и распадаются на более легкие частицы. Нейтрино являются электрически нейтральными и обладают нулевой или очень малой массой.
Фермионы и бозоны
Фермионы - это класс частиц, которые обладают полуцелым спином и подчиняются статистике Ферми-Дирака. Они включают в себя кварки и электроны, которые составляют наблюдаемую материю. Кварки u и d входят в состав нуклонов, из которых состоят ядра атомов, а электроны находятся на орбитах вокруг ядер. Фермионы различаются по своим квантовым числам и могут находиться только в одном состоянии с определенными квантовыми числами.
Бозоны - это частицы со спином 1 или 2, которые выполняют роль переносчиков взаимодействий. Фотон, глюон, бозоны Z и W, а также гравитон являются фундаментальными бозонами. Частицы обмениваются бозонами в процессе различных фундаментальных взаимодействий - сильном, слабом, гравитационном и электромагнитном.
