Az elemi részecskék osztályozása - stadopedia
Történelmileg az első kísérletileg kimutatott elemi részecskék egy elektron, egy proton és egy neutron. Azonban hamarosan világossá vált, hogy a világ sokkal bonyolultabb. Megállapították, hogy minden egyes részecske esetében van egy anti-szemcsék, amely csak a töltések jeleiben különbözik ettől; Az összes töltés nulla értékével rendelkező részecskék esetében a részecskék egybeesnek a részecske (példa - foton). Továbbá a kísérleti nukleáris fizika kifejlesztésével több mint 300 részecskét adtak a felsorolt részecskékhez.
Az elemi részecskéket a tömegük, az elektromos töltésük, a lendület - pörgetés pillanatának jellemzi. A spin érték alapján az összes elemi részecske két csoportba osztható. A féltengelyű részecskéket fermionoknak hívják (a híres fizikus E. Fermi tiszteletére). Mindezek részecskék tulajdonát jellegük jog - részecskék fél-egész centrifuga együtt lehet csak azzal a feltétellel, hogy a fizikai állapota (azaz a teljes készlet a jellemző paraméterek a részecskék) nem ugyanaz. Ezt a kvantummechanikai törvényt Pauli-tilalomnak hívják. Az egész pörgetett részecskéket bozonoknak hívják (a másik után nagy fizikus, Shose Bose). Rájuk, Pauli tilalma nem vonatkozik rá, és számuk bármelyike együtt lehet.
A fermion mezők mindig kvantáltak maradnak, és a klasszikus határértékben részecskékké válnak. Például, egy elektron, amely egy fermion (spin 1/2) a klasszikus határban, mint valódi részecske, valójában hullám tulajdonságokkal rendelkezik. Ugyanez vonatkozik a protonra, a neutronra és az összes többi fermionrészecskére is. A bozonok mezõi a határokon átmennek a klasszikus mezõkre. Tehát, az egyik képviselői bozon részecskéket - foton (spin jelentése 1) - a határ válik a klasszikus elektromágneses mezőt (fény, rádióhullámok). A létezése bozonok és fermionok létrehoz egy fontos előfeltétele a szokásos megnyilvánulásai makrokozmosz álló atomi anyagot (fermionok) és sugárzás (bozonok).
Tudva, hogy minden elemi részecske vagy bozon vagy fermion, megpróbálhatjuk válaszolni az anyag elemi "téglájának" kérdésére. Keresés az elemi részecskék az anyag alapján a kutatók a megértése, hogy nincs abszolút elemi, hogy egy részecske minden szinten az összetett lényegét és annak megnyilvánulásai, ez elválaszthatatlan a többi fizikai valóságot, beleértve a különleges szerepet tartozik a fizikai vákuum. Feltételes, hogy az alapelemeket olyan részecskéknek tekintik, amelyek ma nem rendelkeznek belső struktúrával.
Az ilyen részecskék három csoportja ismert: leptonok, kvarkok és bozonok. A leptonok és a kvarkok a fermionokhoz tartoznak. A leptonok osztálya hat részecskéből és hat anti-részecskékből áll (elektron, muon, tau-lepton és háromféle neutrínó). Minden feltöltött lepton megfelel semleges részecske - neutrínó (elektronikus, muonikus vagy tau). A leptonok fontos szerepet játszanak a világ szerkezetében. A semleges leptonok csak gyenge kölcsönhatásban vesznek részt; töltve - a gyenge és elektromágneses.
A kvarkok osztálya. Mint a leptonok osztálya, hat részecskét és ugyanannyi anti-részecskét tartalmaz. A fizikusok minden típusú kvark ízt neveztek. Ez a kifejezés, amely a szaglással társul, valójában az adott típusú részecskékhez tartozó kvantumszámot jelenti. Aromákat az angol szavak első betűi jelölik, mint nevüket: felfelé, lefelé, különösnek, varázsoltnak, szépségnek, igazságnak. A kvarkok elektromosan töltött részecskék. Azonban a töltésüknek az elektron töltéssel arányos értékei vannak, amelyek szokásos módon 1-nek tekinthetők, és ± 1/3 vagy ± 2/3. A frakcionált töltés kísérleti keresése sikertelen volt, bár a mérések pontosságát kivételesen magas értékekre emelték. Nyilvánvaló, hogy a létezése a természetben frakcionált elektromos töltés lehet használni, feltéve, hogy az ilyen díjak együtt hordozó részecskék alkotnak csatlakoztatott kombináció, amelyben a teljes elektromos töltéshez 0 vagy ± 1.
Továbbá, a szabad állapotban nem találtak kvarkokat, bár a gyorsító kísérletek meggyőző közvetett bizonyítékot szolgáltattak tényleges létezésükről egy kötött állapotban. A kvarkokat és az antiquarkokat két vagy három részecskék csoportjába csoportosították, összetett részecskéknek nevezték, amelyeknek hadronok voltak. A kvarkok csak ilyen alkotó részecskékben léteznek, kívülről modern körülmények között nem létezhetnek, és ez az anyag alapvető tulajdonsága egy adott mikroszintnek.
A quarkból álló hadronok három csoportra oszthatók. Az első - barionok - három kvark kombinációjából állnak. Ez a csoport egy protonot és egy neutront tartalmaz - az atommagok alapvető alapja. A második csoportot egy kvark és egy antiquark összekapcsolásával nyert részecskék alkotják. Mesóniak. A másik csoport három antiquark kombinációjából álló részecskéket tartalmaz. Antiproton lesz, ez az antimatter alapja. A fent említett hadron részecskék csak a kvarkokból képződő részecskék kis részét alkotják. Legtöbbjük az úgynevezett rezonancia - instabil, rövid életű részecskék, amelyek gyorsan rothadnak a stabil részecskékbe. A hadronok erős, gyenge és elektromágneses kölcsönhatásokat vesznek részt.
A leírt harmonikus rendszerben alapvető hiba merül fel. A quarks, mint a fermionoknak engedelmeskedniük kell a Pauli-tilalomnak, és nem lehet összeilleszteni, ha az államok ugyanazok. A barióni és az antibarióni részecskékben az ízek kvarkjai gyakran együtt fordulnak elő. Például a protonok kvarkok kombinációjából állnak, az alábbiak szerint: uud, neutron-udd. Úgy tűnik, hogy Pauli tilalmát megsértették. Ahhoz, hogy megszüntesse ezt az ellentmondást bevezettük a feltételezés, hogy a kvarkok íze nem azonos, különböznek a természetben kölcsönhatásban vannak egymással, és ezért azok leírását megadott egy másik kvantumszám - szín.
A színterhelések kölcsönhatását gluonok végzik. A színes töltésű Gluonok kölcsönhatásba lépnek egymással. Nyilvánvalóan ez az oka egy alapvetően új jelenségnek, amelyet a kvarkok elszigetelésének vagy bezárásának neveznek. Az a tény, hogy a modern gyorsítókban felgyorsult meglehetősen nagy részecske-energiák ellenére a kvarkokat nem lehet szabad állapotban megfigyelni. Nyilvánvalóan a természetben csak kvark-antiquark (), háromszoros (qqq) vagy összetettebb alakzatok formájában léteznek. Ha a kvarkokat és antikvariákat hadronokká alakítják, akkor két feltételnek kell teljesülnie: a hadírok kvarkjai teljes elektromos töltése szerves; hogy egy hadronba keverednek, teljesen kompenzálniuk kell színes töltéseiket, és eleget kell tenniük a színtelenség jeleinek.