Subatomare partikler

ved compositionEdit

subatomare partikler er enten “elementære”, dvs.ikke fremstillet af flere andre partikler, eller “komposit” og fremstillet af mere end en elementær partikel bundet sammen.,

de elementære partikler i standardmodellen er:

• seks “smag” af kvarker: op, ned, mærkelig, charme, bund og top;
• seks typer leptoner: elektron, elektronneutrino, Myon, myonneutrino, tau, tau neutrino;
• tolv gauge bosoner (kraftbærere): fotonen af elektromagnetisme, de tre Bos-og Z-bosoner i den svage kraft og de otte gauge bosoner (kraftbærere). gluoner af den stærke kraft;
• Higgs boson.,

alle disse er nu blevet opdaget ved forsøg, hvor den seneste er top quuark (1995), tau neutrino (2000) og Higgs boson (2012).

forskellige udvidelser af standardmodellen forudsiger eksistensen af en elementær gravitonpartikel og mange andre elementære partikler, men ingen er blevet opdaget fra 2020.,

HadronsEdit

næsten alle sammensatte partikler indeholder flere kvarker (antikvarker) bundet sammen af gluoner (med få undtagelser uden kvarker, såsom positronium og muonium). Dem, der indeholder få (5 5) kvarker kaldes hadroner. På grund af en egenskab kendt som farveindeslutning, kvarker findes aldrig enkeltvis, men forekommer altid i hadroner, der indeholder flere kvarker., Hadroner er divideret med antallet af kvarker (herunder antiquaruarks) i baryoner, der indeholder et ulige antal kvarker (næsten altid 3), hvoraf proton og neutron (de to nucleons) er langt den bedst kendte, og mesoner indeholder et lige antal kvarker (næsten altid 2, en kvark og en antikvark), hvoraf pioner og kaoner er de bedst kendte.

bortset fra proton og neutron er alle andre hadroner ustabile og henfalder til andre partikler i mikrosekunder eller mindre., En proton er lavet af to op kvarker og en ned kvark, mens neutron er lavet af to ned kvarker og en op kvark. Disse binder ofte sammen til en atomkerne, f.eks. består en helium-4-kerne af to protoner og to neutroner. De fleste hadroner lever ikke længe nok til at binde sig til kernelignende kompositter; dem, der (bortset fra proton og neutron) danner eksotiske kerner.,

af statisticsEdit

enhver subatomar partikel, som enhver partikel i det tredimensionelle rum, der adlyder kvantemekanikens love, kan enten være en boson (med heltal spin) eller en fermion (med ulige halv heltal spin).

i standardmodellen, alle de elementære fermioner har spin 1/2, og er opdelt i kvarker, der bærer farve ladning og derfor føler den stærke interaktion, og leptoner, som ikke., De elementære bosoner omfatter gauge bosonerne (foton, and og Glu, gluoner) med spin 1, mens Higgs bosonen er den eneste elementære partikel med spin nul.

den hypotetiske graviton kræves teoretisk at have spin 2, men er ikke en del af standardmodellen. Nogle udvidelser såsom supersymmetri forudsiger yderligere elementære partikler med spin 3/2, men ingen er blevet opdaget fra 2021.,

På grund af lovene for spin af sammensatte partikler har baryonerne (3 kvarker) spin enten 1/2 eller 3/2 og er derfor fermioner; mesonerne (2 kvarker) har heltalspin på enten 0 eller 1 og er derfor bosoner.

ved massEdit

i særlig relativitet er energien af en partikel i hvile lig med dens masse gange lysets hastighed kvadreret, E = mc2. Det vil sige, masse kan udtrykkes i form af energi og omvendt. Hvis en partikel har en referenceramme, hvor den ligger i ro, så har den en positiv hvilemasse og betegnes som massiv.,

alle sammensatte partikler er massive. Baryons (betyder “tung”) har tendens til at have større masse end mesons (betyder “mellemliggende”), som til gengæld en tendens til at være tungere end leptons (der betyder “at lette”), men den tungeste leptonen (tau-partikel) er tungere end de to letteste smag af baryons (nucleons). Det er også sikkert, at enhver partikel med en elektrisk ladning er massiv.,

da de oprindeligt blev defineret i 1950 ‘erne, henviste udtrykkene baryoner, mesoner og leptoner til masser; men efter at kvarkmodellen blev accepteret i 1970’ erne, blev det anerkendt, at baryoner er kompositter af tre kvarker, mesoner er kompositter af en kvark og en antikvark, mens leptoner er elementære og defineres som de elementære fermioner uden farveladning.

alle masseløse partikler (partikler, hvis invariant masse er nul) er elementære. Disse inkluderer foton og gluon, selvom sidstnævnte ikke kan isoleres.,

ved decayEdit

de fleste subatomære partikler er ikke stabile. Alle leptoner såvel som baryoner forfalder af enten den stærke kraft eller den svage kraft (undtagen protonen). Protoner er ikke kendt for at forfalde, selv om det er “virkelig” stabilt, er ukendt, da nogle meget vigtige Grand Unified teorier (GUTs) faktisk kræver det. Μ-Og τ-muonerne, såvel som deres antipartikler, forfalder af den svage kraft. Neutrinoer (og antineutrinos) forfalder ikke, men et beslægtet fænomen med neutrino-svingninger menes at eksistere selv i støvsugere., Elektronen og dens antipartikel, positronen, er teoretisk stabile på grund af ladningsbevarelse, medmindre der findes en lettere partikel med størrelsen af elektrisk ladning e e (hvilket er usandsynligt).Dens opladning er ikke vist endnu