Елементарна частинка

Відео: Матерія. елементарні частинки

елементарна частинка - збірний термін, що відноситься до мікрооб`єктів в суб`ядерних масштабі, які неможливо розщепити на складові частини. Їх будова і поведінку вивчається фізикою елементарних частинок. Поняття елементарних частинок ґрунтується на факті дискретного будови речовини. Ряд елементарних частинок має складну внутрішню структуру, однак розділити їх на частини неможливо. Інші елементарні частинки є безструктурними і можуть вважатися первинними фундаментальними частинками.
Елементарні частинки - найдрібніші суб`ядерних частки речовини або фізичного поля. Це дискретні структурні елементи, які можуть існувати в неасоційованих стані. Найбільш характерною особливістю елементарних частинок є їх здатність до перетворень і взаємодії. При цьому дочірні частки не є структурними складовими материнських, а народжуються при актах перетворення. За властивостями елементарні частинки діляться на наступні групи: фотони, лептони, мезони і баріони (нуклони і гіперонів). Майже всі елементарні частинки нестабільні (за винятком електрона, протона, нейтрона, нейтрино, фотони). Основні характеристики елементарних частинок: електричний заряд, маса, час життя, спін, лептонний і Баріонна, дивина (квантове число).
Починаючи з 1932 року було відкрито більше 400 елементарних частинок і це число продовжує зростати.
Дослідження останніх десятиліть ХХ століття. показали відносність вживання терміна "елементарні" до ряду частинок. Зокрема виявлено внутрішню структуру протона, нейтрона, інших частинок. Вони складаються з кварків, пар "кварк-антікварк" і глюонів (кванти поля). У свою чергу кварки, можливо, теж мають свою структуру, хоча на сучасному рівні знань вони є фундаментальними складовими адронів.
Сучасний нам набір елементарних часток не був таким протягом усього існування Всесвіту. На самих його засадах в момент часу 10 -33 c після Великого вибуху існували частки-прабатьки, так звані преонов, з енергією більше 15 Жовтень ГеВ. Прямими "нащадками" преонов стали кварки, що близько 10 -6 с після Великого вибуху утворили вже згадані протони і нейтрони. За цими уявленнями через приблизно 3 хв. після початку процесу утворилася велика частина ядер гелію, які існують у Всесвіті.
За величиною спина все елементарні частинки діляться на два класи:


За видами взаємодій елементарні частинки діляться на наступні групи:

лептони - ферміони, які мають вигляд точкових частинок (т. е. не перебувають ні з чого) аж до масштабів порядку 10 -18 м. 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 - дробовозаряджені частки, що входять до складу адронів. У вільному стані не спостерігалися. Як і лептони, діляться на 6 типів і є безструктурними, однак, на відміну від лептонів, беруть участь у сильній взаємодії.


калібровані бозони - частинки, за допомогою яких здійснюються взаємодії:

Адрони і лептони утворюють речовину. Калібровані бозони - це кванти різних видів випромінювання.
Крім того, в Стандартної Моделі з необхідності бути присутнім бозон Хіггса, який, втім, поки не знайдений 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 хоча адрони мають внутрішні ступені свободи, тобто не є в строгому сенсі слова елементарними. Ця підозра в подальшому підтвердилося, коли з`ясувалося, що адрони складаються з кварків.
Таким чином, наука просунулася ще трохи вглиб будови речовини: самими елементарними, точковими частинами речовини зараз вважаються лептони і кварки. Саме по ним (разом з калібрувальними бозонами) застосовується термін «фундаментальні частинки».

Увага, тільки СЬОГОДНІ!