Subatomär partikel

av compositionEdit

subatomära partiklar är antingen ”elementära”, dvs. inte gjorda av flera andra partiklar, eller ”komposit” och tillverkade av mer än en elementär partikel bunden tillsammans.,

standardmodellens elementära partiklar är:

• sex ”smaker” av kvarkar: upp, ner, konstigt, charm, botten och topp;
• sex typer av leptoner: elektron, elektron neutrino, muon, Muon neutrino, tau, tau neutrino;
• tolv gauge bosons (kraftbärare): fotonen av elektromagnetism, de tre W-och Z-bosons av den svaga kraften och de åtta gluonsna av den starka kraften;
• Higgs boson.,

alla dessa har nu upptäckts genom experiment, med den senaste är den övre Kvarken (1995), tau neutrino (2000), och Higgs boson (2012).

olika tillägg av standardmodellen förutspår förekomsten av en elementär gravitonpartikel och många andra elementära partiklar, men ingen har upptäckts från och med 2020.,

HadronsEdit

nästan alla kompositpartiklar innehåller flera kvarkar (antiquarks) sammanbundna av gluoner (med några få undantag utan kvarkar, såsom positronium och muonium). De som innehåller få (≤5) kvarkar kallas hadrons. På grund av en egenskap som kallas färg inneslutning, kvarkar aldrig hittas ensamma men alltid förekommer i hadrons som innehåller flera kvarkar., Hadronerna divideras med antalet kvarkar (inklusive antiquarks) i baryonerna som innehåller ett udda antal kvarkar (nästan alltid 3), varav proton och neutron (de två nukleonerna) är överlägset mest kända; och mesonerna innehåller ett jämnt antal kvarkar (nästan alltid 2, en kvark och en antiquark), varav pionerna och kaons är mest kända.

förutom proton och neutron är alla andra hadroner instabila och sönderfaller till andra partiklar i mikrosekunder eller mindre., En proton består av två upp kvarkar och en ner kvark, medan neutronen är gjord av två ner kvarkar och en upp kvark. Dessa binder vanligen samman i en atomkärna, t. ex. en helium – 4-kärna består av två protoner och två neutroner. De flesta hadroner lever inte tillräckligt länge för att binda till kärnliknande kompositer; de som gör (andra än proton och neutron) bildar exotiska kärnor.,

av statisticsEdit

varje subatomisk partikel, som vilken partikel som helst i det tredimensionella utrymmet som lyder kvantmekanikens lagar, kan vara antingen en boson (med heltalssnurr) eller en fermion (med udda halvtalssnurr).

i Standardmodellen har alla elementära fermioner spin 1/2 och är uppdelade i kvarkarna som bär färgladdning och känner därför den starka interaktionen och de leptoner som inte gör det., De elementära bosonerna innefattar gauge bosons (photon, W och Z, gluons) med spin 1, medan Higgs boson är den enda elementära partikeln med spin zero.

den hypotetiska graviton krävs teoretiskt att ha spin 2, men är inte en del av standardmodellen. Vissa tillägg som supersymmetri förutsäger ytterligare elementära partiklar med spinn 3/2, men ingen har upptäckts från och med 2021.,

på grund av lagarna för spinn av kompositpartiklar har baryonerna (3 kvarkar) spinn antingen 1/2 eller 3/2 och är därför fermioner; mesonerna (2 kvarkar) har heltalspinn av antingen 0 eller 1 och är därför bosons.

genom massEdit

i speciell relativitet är energin hos en partikel i vila lika med dess massa gånger ljusets hastighet kvadrat, E = mc2. Det vill säga massan kan uttryckas i form av energi och vice versa. Om en partikel har en referensram där den ligger i vila, har den en positiv vilomassa och kallas massiv.,

alla kompositpartiklar är massiva. Baryoner (som betyder ”tunga”) tenderar att ha större massa än Meson (som betyder ”mellanliggande”), vilket i sin tur tenderar att vara tyngre än lepton (som betyder ”lätt”), men den tyngsta lepton (tau-partikeln) är tyngre än de två lättaste smakerna av baryoner (nukleoner). Det är också säkert att någon partikel med en elektrisk laddning är massiv.,

När det ursprungligen definierades på 1950-talet hänvisade termerna baryons, mesons och leptons till massorna; men efter att quark-modellen blev accepterad på 1970-talet erkändes det att baryoner är kompositer av tre kvarkar, mesons är kompositer av en kvark och en antiquark, medan leptoner är elementära och definieras som de elementära fermionerna utan färgladdning.

alla masslösa partiklar (partiklar vars invarianta massa är noll) är elementära. Dessa inkluderar fotonen och gluon, även om den senare inte kan isoleras.,

av decayEdit

de flesta subatomiska partiklar är inte stabila. Alla leptoner, såväl som baryoner sönderfaller av antingen den starka kraften eller den svaga kraften (förutom proton). Protoner är inte kända för att förfalla, även om det är” verkligen ” stabilt är okänt, eftersom vissa mycket viktiga Grand Unified teorier (GUTs) faktiskt kräver det. Μ Och τ muoner, liksom deras antipartiklar, sönderfaller av den svaga kraften. Neutriner (och antineutrinos) förfaller inte, men ett relaterat fenomen av neutrinooscillationer antas existera även i dammsugare., Elektronen och dess antipartikel, positron, är teoretiskt stabila på grund av laddningskonservering om inte en lättare partikel med magnitud av elektrisk laddning ≤ e existerar (vilket är osannolikt).Dess laddning visas inte ännu