Σωματίδιο

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Τα στοιχειώδη σωματίδια και σωμάτια (πιο σύνθετες δομές) είναι οι δομικοί λίθοι της ύλης. Αν και τα γνωστότερα συστατικά των ατόμων είναι το πρωτόνιο, το νετρόνιο και το ηλεκτρόνιο, ωστόσο δεν είναι τα μόνα. Μετά τα μέσα του εικοστού αιώνα ανακαλύφθηκε ότι το πρωτόνιο και το νετρόνιο αποτελούνται κι αυτά από άλλα, πιο στοιχειώδη σωματίδια, τα κουάρκς. Ακόμα, η χρήση ολοένα ισχυρότερων επιταχυντών σωματιδίων για τη μελέτη της δομής της ύλης, αποκάλυψε την ύπαρξη ενός μεγάλου αριθμού ασταθών στοιχειωδών σωματιδίων.


[Επεξεργασία] Κατηγορίες σωματιδίων

Υπάρχουν τρεις κατηγορίες σωματιδίων: αδρόνια (hadrons), λεπτόνια (leptons) και σωματίδια φορείς αλληλεπιδράσεων (force carriers).

Αδρόνια (hadrons) Έχουν εσωτερική δομή, αποτελούνται από άλλα σωματίδια. Υπάρχουν σε δύο τύπους: τα βαρυόνια που σχηματίζονται από 3 quarks, πχ p=uud, και τα μεσόνια (mesons) που σχηματίζονται από ζεύγος Κουάρκ (quark), αντικουάρκ (antiquark), πχ. \pi^+=u \overline{d}

Λεπτόνια (leptons) Δεν έχουν εσωτερική δομή, δεν συμμετέχουν στον σχηματισμό άλλων σωματιδίων, δεν αλληλεπιδρούν με την ισχυρή πυρηνική δύναμη.

Σωματίδια φορείς δυνάμεων (force carriers) Ανταλλάσσονται μεταξύ των σωματιδίων στις 4 αλληλεπιδράσεις της φύσης.


[Επεξεργασία] Αντιύλη

Για κάθε σωματίδιο ύλης υπάρχει ένα αντισωματίδιο (που ανήκει στην αντιύλη (anti-matter)).

Ένα σωματίδιο αντιύλης έχει την ίδια μάζα και σπιν με το αντίστοιχο σωματίδιο ύλης αλλά αντίθετες τις άλλες του ιδιότητες: φορτίο, ομοτιμία, ελικότητα, κτλ. Συμβολίζονται με μία γραμμή πάνω από το όνομα του σωματιδίου, πχ. p : πρωτόνιο, αντιπρωτόνιο, αλλά και e-: ηλεκτρόνιο, e+ : ποζιτρόνιο (αντιηλεκτρόνιο). Μερικά σωματίδια είναι τα ίδια το αντισωματίδιο του εαυτού τους: π.χ. το φωτόνιο γ, το ουδέτερο μποζόνιο Ζο, το μεσόνιο ηc=c , κτλ.

Η αντιύλη είναι εξαιρετικά σπάνια στο σύμπαν γιατί έχει σχεδόν ολόκληρη αλληλεπιδράσει με την ύλη, δίνοντας φωτόνια. Όταν ένα σωμάτιο ύλης και ένα αντιύλης έρθουν σε επαφή εξαϋλώνονται αμοιβαία δίνοντας το αντίστοιχο της μάζας τους σε ενέργεια με την μορφή φωτονίων (φαινόμενο εξαΰλωσης).