Cząstka subatomowa

wszystkie z nich zostały odkryte w wyniku eksperymentów, z których ostatni to kwark górny (1995), neutrino tau (2000) i bozon Higgsa (2012).

różne rozszerzenia Modelu Standardowego przewidują istnienie elementarnej cząstki grawitonowej i wielu innych cząstek elementarnych, ale żadna z nich nie została odkryta od 2020 roku.,

HadronsEdit

prawie wszystkie cząstki kompozytowe zawierają wiele kwarków (antykwarków) połączonych ze sobą gluonami (z kilkoma wyjątkami bez kwarków, takich jak pozytronium i mionium). Te zawierające niewiele (≤ 5) kwarków nazywane są hadronami. Ze względu na właściwość zwaną ograniczeniem koloru, kwarki nigdy nie występują pojedynczo, ale zawsze występują w hadronach zawierających wiele kwarków., Hadrony są podzielone przez liczbę kwarków (w tym antykwarków) na bariony zawierające nieparzystą liczbę kwarków (prawie zawsze 3), z których proton i neutron (dwa nukleony) są zdecydowanie najbardziej znane; oraz mezony zawierające parzystą liczbę kwarków (prawie zawsze 2, jeden kwark i jeden antykwark), z których piony i kaony są najbardziej znane.

z wyjątkiem protonu i neutronu, wszystkie inne hadrony są niestabilne i rozpadają się na inne cząstki w mikrosekundach lub mniej., Proton składa się z dwóch kwarków górnych i jednego kwarku dolnego, podczas gdy neutron składa się z dwóch kwarków dolnych i jednego kwarku górnego. Zwykle łączą się one w jądro atomowe, np. jądro helu-4 składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Większość Hadronów nie żyje wystarczająco długo, aby wiązać się w kompozyty podobne do jąder; te, które to robią (inne niż proton i neutron), tworzą egzotyczne jądra.,

by statisticsEdit

każda cząstka subatomowa, podobnie jak każda cząstka w przestrzeni trójwymiarowej, która spełnia prawa mechaniki kwantowej, może być bozonem (ze spinem całkowitym) lub fermionem (ze spinem nieparzystym).

w modelu standardowym wszystkie fermiony elementarne mają spin 1/2 i są podzielone na kwarki, które przenoszą ładunek barwny i dlatego odczuwają silne oddziaływanie, oraz leptony, które nie., Bozony elementarne obejmują bozony skrajne (fotony, w I z, gluony) o spinie 1, podczas gdy bozon Higgsa jest jedyną cząstką elementarną o spinie zerowym.

hipotetyczny grawiton teoretycznie musi mieć spin 2, ale nie jest częścią Modelu Standardowego. Niektóre rozszerzenia, takie jak supersymetria, przewidują dodatkowe cząstki elementarne o spinie 3/2, ale żadna z nich nie została odkryta w 2021 roku.,

ze względu na prawa spinu cząstek kompozytowych, bariony (3 kwarki) mają spin 1/2 lub 3/2, a zatem są fermionami; mezony (2 kwarki) mają Spin całkowity 0 LUB 1, a zatem są bozonami.

według massEdit

w szczególnej teorii względności energia cząstki w spoczynku jest równa jej masie razy prędkości światła do kwadratu, E = mc2. Oznacza to, że masa może być wyrażona w kategoriach energii i odwrotnie. Jeśli cząstka ma układ odniesienia, w którym leży w spoczynku, to ma dodatnią masę spoczynkową i jest określana jako masywna.,

wszystkie cząstki kompozytowe są masywne. Bariony (oznaczające” ciężki”) mają zwykle większą masę niż mezony (oznaczające „pośredni”), które z kolei są cięższe niż leptony (oznaczające” lekki”), ale najcięższy lepton (cząstka tau) jest cięższy niż dwa najlżejsze smaki barionów (nukleonów). Pewne jest również, że każda cząstka o ładunku elektrycznym jest masywna.,

Kiedy pierwotnie zdefiniowano w latach 50., terminy bariony, mezony i leptony odnosiły się do mas; jednak po zaakceptowaniu modelu kwarków w latach 70.uznano, że bariony są kompozytami trzech kwarków, mezony są kompozytami jednego kwarka i jednego antykwarka, podczas gdy leptony są elementarne i są definiowane jako elementarne fermiony bez ładunku barwnego.

wszystkie cząstki bezmasowe (cząstki, których masa niezmiennicza wynosi zero) są elementarne. Należą do nich Foton i gluon, choć tego ostatniego nie można wyizolować.,

przez decayEdit

większość cząstek subatomowych nie jest stabilna. Wszystkie leptony, a także bariony rozpadają się pod wpływem silnej lub słabej siły (z wyjątkiem protonu). Protony nie są znane z rozpadu, choć nie wiadomo, czy są „prawdziwie” stabilne, ponieważ wymagają tego niektóre bardzo ważne Wielkie Teorie unifikacyjne (GUTs). Miony μ i τ, a także ich antycząstki, rozpadają się pod wpływem słabej siły. Neutrina (i antyneutrina) nie rozpadają się, ale uważa się, że podobne zjawisko oscylacji neutrin istnieje nawet w próżniach., Elektron i jego antycząstka, pozyton, są teoretycznie stabilne z powodu zachowania ładunku, chyba że istnieje lżejsza cząstka o wielkości ładunku elektrycznego ≤ e (co jest mało prawdopodobne).Jego ładunek nie jest jeszcze pokazany