Subatomaire deeltjes

door samenstellingdit

subatomaire deeltjes zijn ofwel “elementair”, d.w.z. niet gemaakt van meerdere andere deeltjes, ofwel” samengesteld ” en gemaakt van meer dan één elementair deeltje dat aan elkaar is gebonden.,

de elementaire deeltjes van het standaardmodel zijn:

• zes “smaken” van quarks: up, down, strange, charm, bottom, and top;
• zes soorten leptonen: elektron, elektron neutrino, muon, muon neutrino, tau, tau neutrino;
• twaalf ijkbosonen (krachtdragers): het foton van elektromagnetisme, de drie W-en Z-bosonen van de zwakke kracht, en de acht gluonen van de sterke kracht;
• het higgsboson.,

al deze zijn nu ontdekt door experimenten, met als laatste de top quark (1995), tau neutrino (2000) en Higgs boson (2012).

verschillende uitbreidingen van het standaardmodel voorspellen het bestaan van een elementair gravitondeeltje en vele andere elementaire deeltjes.,

HadronsEdit

bijna alle samengestelde deeltjes bevatten meerdere quarks (antiquarks) die aan elkaar zijn gebonden door gluonen (met enkele uitzonderingen zonder quarks, zoals positronium en muonium). Die met weinig (≤ 5) quarks worden hadrons genoemd. Vanwege een eigenschap die bekend staat als kleuropsluiting, worden quarks nooit afzonderlijk gevonden, maar komen ze altijd voor in hadrons die meerdere quarks bevatten., De hadronen worden gedeeld door het aantal quarks (inclusief antiquarks) in de baryons met een oneven aantal quarks (bijna altijd 3), waarvan het proton en het neutron (de twee nucleonen) veruit de bekendste zijn; en de mesonen met een even aantal quarks (bijna altijd 2, een quark en een antiquark), waarvan de pions en kaons het meest bekend zijn.

Met uitzondering van het proton en het neutron, zijn alle andere hadronen onstabiel en vervallen in andere deeltjes in microseconden of minder., Een proton bestaat uit twee quarks en een quark, terwijl het neutron bestaat uit twee quarks en een quark. Deze binden gewoonlijk samen in een atoomkern, b.v. bestaat een helium-4-kern uit twee protonen en twee neutronen. De meeste hadrons leven niet lang genoeg om zich te binden aan nucleus-achtige composieten; degenen die dat wel doen (anders dan het proton en neutron) vormen exotische kernen.,

By statisticsEdit

elk subatomair deeltje, zoals elk deeltje in de driedimensionale ruimte dat de wetten van de kwantummechanica gehoorzaamt, kan een boson (met gehele spin) of een fermion (met oneven half-gehele spin) zijn.

in het standaardmodel hebben alle elementaire fermionen spin 1/2 en zijn ze verdeeld in de quarks die kleurlading dragen en daarom de sterke interactie voelen, en de leptonen die dat niet doen., De elementaire bosonen bestaan uit de ijkbosonen (foton, W en Z, gluonen) met spin 1, terwijl het higgsboson het enige elementaire deeltje is met spin nul.

het hypothetische graviton is theoretisch nodig om spin 2 te hebben, maar maakt geen deel uit van het standaardmodel. Sommige uitbreidingen zoals supersymmetrie voorspellen extra elementaire deeltjes met spin 3/2, maar er zijn er geen ontdekt vanaf 2021.,

vanwege de wetten voor de spin van samengestelde deeltjes hebben de baryonen (3 quarks) een spin van 1/2 of 3/2, en zijn daarom fermionen; de mesonen (2 quarks) hebben een gehele spin van 0 of 1, en zijn daarom bosonen.

bij massEdit

In de speciale relativiteit is de energie van een deeltje in rust gelijk aan zijn massa maal de lichtsnelheid in het kwadraat, E = mc2. Dat wil zeggen, massa kan worden uitgedrukt in termen van energie en vice versa. Als een deeltje een referentiekader heeft waarin het in rust ligt, dan heeft het een positieve rustmassa en wordt het massief genoemd.,

alle samengestelde deeltjes zijn massief. Baryonen (wat “zwaar” betekent) hebben meestal een grotere massa dan mesonen (wat “middelmatig” betekent), die op hun beurt zwaarder zijn dan leptonen (wat “lichtgewicht” betekent), maar het zwaarste lepton (het Tau-deeltje) is zwaarder dan de twee lichtste smaken van baryonen (nucleonen). Het is ook zeker dat elk deeltje met een elektrische lading massief is.,

Als oorspronkelijk gedefinieerd in de jaren 1950, de voorwaarden baryons, mesonen en leptonen, bedoeld om de massa ‘ s; echter, na het quark-model geaccepteerd werd in de jaren 1970, werd erkend dat baryons zijn composieten van drie quarks, mesonen zijn composieten van een quark en een antiquark, terwijl leptonen zijn elementaire en zijn gedefinieerd als de elementaire fermionen met geen kleur opladen.

alle massaloze deeltjes (deeltjes waarvan de invariante massa nul is) zijn elementair. Deze omvatten het foton en gluon, hoewel dit laatste niet kan worden geïsoleerd.,

bij decayEdit

De meeste subatomaire deeltjes zijn niet stabiel. Alle leptonen, evenals baryonen vervallen door de sterke of zwakke kracht (behalve het proton). Het is niet bekend dat protonen vervallen, hoewel het niet bekend is of het “echt” stabiel is, omdat sommige zeer belangrijke Grote Verenigde theorieën (GUTs) het eigenlijk vereisen. De μ En τ muonen, evenals hun antideeltjes, vervallen door de zwakke kracht. Neutrino ’s (en antineutrino’ s) verval niet, maar een verwant fenomeen van neutrino-oscillaties wordt verondersteld te bestaan zelfs in vacuums., Het elektron en zijn antideeltje, het positron, zijn theoretisch stabiel als gevolg van lading behoud tenzij een lichter deeltje met grootte van elektrische lading ≤ e bestaat (wat onwaarschijnlijk is).De lading is nog niet weergegeven