Фундаментални частици

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Внимание! Текстът вероятно нарушава нечии авторски права. Ако можете да подкрепите или опровергаете това подозрение с факти, моля пишете на беседата!


Табела за ремонт

Тази статия се нуждае от подобрение.

Необходимо е: форматиране. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, просто щракнете на редактиране и нанесете нужните корекции.



Списък на частиците Това е списък на частиците във физика на частиците, включващ понастоящем всички познати и хипотетични елементарни частици и всички частици които са изградени от тях.


Нова частица е открита: Първото засичане на позитрона е осъществено през 1932 в камера построена от Карл Андерсън. Следата от позитрона може да бъде видяна откъм върха до дъното и извиваща се надясно. Елементарни частици Елементарната частица е частица с неизмерима вътрешна структура,която не е съставена от други частици. Те са фундаментални обекти на теорията за квантовото поле.Елементарните частици могат да бъдат класифицирани съгласно своя спин, с фермиони имащи полуцял спин и бозони с цял спин. Стандартен модел Стандартния модел на физиката на частиците е нашето сегашно разбиране на физиката на елементарните частици. Всички частици на Стандартния модел изключват бозона на Хигс който е бил наблюдаван. Фермиони(полуцял спин) Фермионите имат полуцял спин; за всички познати елементарни фермиони той е ½. Всеки фермион си има собствена отделна античастица. Фермионите са основните строителни „блокчета” на цялата материя. Те се класифицират съгласно с това дали участват с цветни взаимодействия или не. Съгласно Стандартния модел има 12 разновидности на елементарните фермиони: шест кварка и шест лептона.


Кваркова структура на протон: 2 горни и един долен кварк. • Кварките взаимодействат чрез цветните взаимодействия. Техните съответни античастици са познати като антикварки. Кварките съществуват в шест разновидности: Поколение Име/Означение Електричен заряд (е) Маса (MeV) Антикварк 1 Горен (u) +2/3 1.5 до 4 Антигорен кварк

Долен (d) −1/3 4 до 8 Антидолен кварк

2 Странен (s) −1/3 80 до 130 Антистранен кварк

Чаровен (c) +2/3 1,150 до 1,350 Античаровен кварк

3 Дънен (b) −1/3 4,100 до 4,400 Антидънен кварк

Върховен (t) +2/3 178,000 ± 4,300 Антивърховен кварк • Лептоните не взаимодействат с цветните взаимодействия.Техните съответни античастици са познати като антилептони(Макар че античастицата на електрона се нарича позитрон поради исторически причини).Лептоните също съществуват в 6 разновидности: Заредени лептони / античастици Неутрино / антинеутрино Име Означение Електричен заряд (е) Маса (MeV) Име Означение Електричен заряд (е Маса (MeV) Електрон / Позитрон −1 / +1 0.511 Електронно неутрино/ Електронно антинеутрино 0 < 0.000003 Мюон −1 / +1 105.7 Мюонно неутрино/ Мюонно антинеутрино 0 < 0.19 Тау лептон −1 / +1 1,777 Тау неутрино/ Тау антинеутрино 0 < 18.3 Забележка:Масата на неутриното е нула поради неутринните осцилации, но техните маси са достатъчно леки,за да не могат да бъдат измерени директно до 2006 година. Бозони(цял спин)) Бозоните имат целочислен спин. Фундаменталните взаимодействия в природата се осъществяват от калибрирани бозони и маса, хипотетично създавана от бозона на Хигс. Съгласно Стандартния модел елементарните бозони са: Име Заряд (e) Спин Маса (GeV) Сили на взаимодействие Фотон 0 1 0 Електромагнитна W± ±1 1 80.4 Слаба ядрена Z0 0 1 91.2 Слаба ядрена Глуон 0 1 0 Силна ядрена Хигс 0 0 >112 Виж отдолу Хигс бозона(спин-0) е предсказан от електрослабата теория и е единствената частица от Стандартния модел която още не е наблюдавана.В устройството на Хигс на Стандартния модел,масивния Хигс бозон е създаден при спонтанно нарушаване на симетрията на Хигсовото поле. Съществената маса на елементарните частици(особено на масивните W± и Z0 бозони)би могла да се обясни от техните взаимодействия с това поле. Много физици очакват Хигс да се открие от големия адронен ускорител на частици,който сега е пред изграждане в ЦЕРН. Хипотетични частици Суперсиметричните теории предсказват съществуването на още частици,нито една от които не е потвърдена експериментално до 2006. • Неутралино (спин-½) е суперпозиция на суперпартньорите на няколко неутрални на Стандартния модел частици.Водещ кандидат за тъмната материя.Партньорите на заредените бозони се наричат чарджинос. charginos. • Фотиното (спин-½) е суперпартньор на фотона. • Гравитиното (спин-3⁄2) е суперпартньор на бозона гравитон в супергравитационните теории. • Слептоните и скварките (спин-0) са суперсиметрични партньори на фермионите от Стандартния модел.Върховния скварк (суперпартньор на върховния кварк) се мисли че е лек и често е обект на експериментални изследвания. Други теории предсказващи съществуването на допълнителни бозони. • Гравитона (спин-2) е предложен като частица-посредник на гравитацията в теориите на квантовата гравитация. • Аксионът (спин-0) е представен от теорията на Песи-Куин за разрешаване на силния-CP проблем. • X бозона и Y бозона са предсказани от теориите на GUT да бъдат тежки варианти на W и Z. • Гравискаларът (спин-0) и гравифотона (спин-1). • Магнитен фотон • Стерилните неутрина са представени от много разтягания на Стандартния модел и може би са нужни да обяснят LSND резултати.. Магнитния монопол е общо име за частици с ненулев магнитен заряд. Те са предсказани от някои GUT теории. Прионът е предложена субструктура на кварките и лептони, но модерни експерименти със сблъскване не доказват тяхното съществуване. Сложни частици Адрони Адроните се определят като силно взаимодействащи сложни частици.Адроните са: • Фермиони,в този случай се наричат бариони. • Бозони,в този случай се наричат мезони. Кварковият модел първо предложен през 1964 независимо от Мурай Гел-Ман и Джордж Цвейк(които наричат кварките "aces"), описващи познатите адрони като образувани от цветни кварки и/или антикварки,здраво държани от цветните сили, които се осъществяват от глуоните. „Море” от виртуални кварк-антикварк двойки също са представени във всеки адрон. Бариони(фермиони)


Комбинацията от трите горен,долен и странен кварк с общия спин 3/2 форми още се нарича барионен decuplet. Обикновените бариони (фермиони) съдържат три разноцветни кварки или три разноцветни антикварка всеки. • Нуклеоните са фермионните съставни части на нормалното атомно ядро. o Протони o Неутрони • Хипероните като Λ, Σ, Ξ, и Ω частици,които съдържат един или повече странни кварки са с кратък живот и по-тежки от нуклеоните. Те не се виждат нормално в атомното ядро. • Количеството чаровни и дънни бариони също са наблюдавани. Някои загатвания за съществуването на екзотични бариони са били открити напоследък;обаче отрицателните резултати също са били съобщени. Тяхното съществуване е несигурно. • Пентакварките състоящи се от четири разноцветни кварка и един разноцветен антикварк. Мезони(бозони)


Мезоните със спин-0 формират нонет. Обикновените мезони (бозони) са съставени от разноцветен кварк и разноцветен антикварк и включващи пионът,каонът и J/ψ и други видове мезони. В моделите на Квантовата адродинамика, силните сили между нуклеоните са подпомагани от мезоните. Екзотичните мезони може също да съществуват. Положителни известия са били съобщавани за всички тези частици от време на време, но тяхното съществуване е все още до известна степен несигурно. • Тетракварките са съставени от два разноцветни кварка и два разноцветни антикварка. • Глуболите са гранично състояние на глуоните без разноцветни кварки. • Хибридите се състоят от една или повече кварк-антикварк двойки и един или повече реални глуони. Атомно ядро Атомното ядро се състои от протони и неутрони. Всеки вид ядро съдържа специфичен брой протони и специфичен брой неутрони и се казва нуклеоид или изотоп. Ядрените реакции могат да променят един нуклеоид в друг. Атоми Атомите са най-малките неутрални частици във всяка материя,делящи се при химични реакции. Атомът съдържа малко, тежко ядро обградено от относително широк,лек облак от електрони.Всеки вид атом отговаря на специфичен химичен елементи, от които 111 са с официални имена. Сгъстена материя Уравнението на полето на физиката на сгъстената материя се забележително подобни на тези на физиката на високо енергийните частици. Като резултат има избор на заредени полета, наречени квази-частици,които могат да бъдат създадени и изследвани. Те включват: • Фононите са вибрационни начини в кристалната решетка. • Екскитоните са граничното положение между електрон и дупка • Плазмоните са последователно възбуждане на плазма • Поларитоните са смесица от фотони и други квази-частици • Полароните движат заредени (квази-) частици които са обградени от йони материята • Магноните са последователни зареждания на електронни спин в материята. Други • СВМЧ (слабо взаимодействаща масивна частица) е една от няколко частици,които може да обяснят тъмната материя (като неутралиното или аксионът). • Померонът,се използва да се обясни еластичното разсейване на адроните и мястото на полетата на Рег в теорията на Рег. • Скирмионът е топологично решение на полето на пиона,използвана като модел на нискоенергийните свойства на нуклеона,подобно на сегашния осов вектор сдвояващ се и масата • Голдстонния бозон е безтегловно възбуждане на полето което е било спонтанно нарушено. Пионите са квази-голдстонни бозони (квази - защото те не са точно безтегловни) на нарушената спирална изоспин симетрия на квантовата хромодинамика. • Голдстиното е голдстонен фермион създаден при спонтанно нарушаване на суперсиметрията. • Инстантона е конфигурация на поле,което е локален минимум на Евклидовото действие.Инстантоните са използвани в непертурбативни изчисления на тунелни размери. • Oh-My-God частиците са ултрависоки енергетични космически лъчи(вероятно протони) падащи зад GZK прекъсването,енергийната граница зад която виртуално няма космически лъчи ще бъде засечена. • Спуриона е хипотетична частица,която запазва процеса на разпадане изоспин. Категоризация по скорост • Тардиона или брадиона се движат по-бавно от светлината и имат по-голяма маса от нула при покой. • Луксоните се движат със скоростта на светлината и нямат маса на покой. • Тахионът е хипотетична частица която се движи по-бързо от скоростта на светлината и мат въображаема маса на покой.