Елементарна частица: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Bbbar (беседа | приноси)
Редакция без резюме
м препратка; форматиране: 9x дълго тире (ползвайки Advisor.js)
Ред 1:
ВВъв [[физика на елементарните частици|физиката на високитеелементарните енергиичастици]], под '''елементарна частица''' се разбира частица, за която няма експериментални доказателства, че има вътрешна структура, т.е. не е съставена от други по-малки частици. Те са основните градивни блокчета - — фундаменти, от които са изградени композитните частици като [[протон]]ите или [[неутрон]]ите. [[Стандартен модел | Стандартния модел]] във [[Физика на елементарните частици | Физиката на елементарните частици]] класифицира, подрежда и обяснява свойствата и взаимодействията на елементарните частици, които познаваме. Единствената ненаблюдавана, но предсказа частица от [[Стандартен модел | Стандартния модел]] е [[Хигс бозон | бозонът Хигс]]. В [[Стандартен модел|Стандартния модел]] фундаменталните частици се подреждат в три поколения, като всяко поколение съдържа два [[кварк]]а - — горен и долен и два [[лептон]]а - — един, който има електрически заряд и един неутрален. Различните типове взаимодействия между фундаменталните частици се осъществяват чрез преносителите на взаимодействия - — така наречените [[калибровъчни бозони]].
В [[Стандартен модел | Стандартния модел]] има 4 калибровъчни бозона, благодарение на които се осъществяват електомагнитното и слабото взаимодействие и още 8 [[глуон]]ни полета, които пренасят силното взаимодействие между [[квар]]ките.<ref>{{cite book | author=Gribbin, John | title=Q is for Quantum - An Encyclopedia of Particle Physics | publisher=Simon & Schuster | year=2000 | id=ISBN 0-684-85578-X}}</ref><ref>{{cite book | author=Clark, John, E.O. | title=The Essential Dictionary of Science | publisher=Barnes & Noble | year=2004 | id=ISBN 0-7607-4616-8}}
</ref>
Ред 32:
Стандартният модел е подкрепен с огромен експериментален материал. Някои негови предсказания, като например аномалният магнитен момент на електрона, са едни от най-точните в човешкото познание. Съвпадението между теория и експеримент в този случай е 10 части на трилион (10<sup>-11</sup>). Като всяка добра физическа теория, стандартният модел има граници на валидност. Експериментално той е изучен до енергии от около 150 GeV, които съответствуват на разстояния не по-малки от около 10<sup>-20</sup>m. Теоретично, той би могъл да бъде валиден до много по-високи енергии(тъй като всички негови взаимодействия са [[пренормируеми]] и константите на взаимодействие се изменят само логаритмично с енергията). В крайна сметка, съществува енергетичен мащаб, при който дори теоретично стандартният модел престава да бъде валиден и трябва да бъде заместен от друга теория, на която той е ниско-енергетична граница. Стандартният модел, както и всяка друга [[квантова теория на полето]] е фундаментално несъвместим с [[Обща теория на относителността|Общата теория на относителността]] (ОТО). Последната обаче, може да бъде линеаризирана и в този орязан вариант да бъде квантувана. Тази теория е непренормируема и бързо губи предсказателна стойност. Частицата, която пренася гравитационното взаимодействие в тази квантова теория се нарича [[гравитон]]. Той, както и всички останали ефекти на квантовата гравитация не са наблюдавани експериментално и няма особени надежди това да се случи скоро. Опити да се създаде високо-енергетична теория, която включва стандарния модел и пълната "квантова версия" на ОТО са [[Суперструнна теория|Суперструнната теория]] и [[Примкова квантова гравитация|Примковата квантова гравитация]]. Тези теории също страдат от това, че не се очертава никаква надежда за експериментално потвърждение в близкото бъдеще.
 
Много от физиците очакват, че скоро (например в експериментите с [[Голям адронов ускорител|Големия адронен колайдер]] в [[ЦЕРН]]), ще бъде открита физика отвъд стандарният модел. Една от възможностите е за проявяване на [[суперсиметрия]] при мащаба на [[слабо взаимодействие|слабите взаимодействия]] (който е и енергетичният мащаб на експериментите). Точният вид на теорията, която включва тази суперсиметрия е неизвестен, но е възможно да се формулира най-малкото възможно суперсиметрично разширение на стандарния модел. То се нарича [[Минимален суперсиметричен стандартен модел]] (МССМ) и съдъжа на порядък повече свободни параметри от стандарния модел. Това не е особен теоретичен проблем, тъй като МССМ не претендира да бъде фундаменатална теория, а само параметризация на очакваните експериментални резултати. Повече от половината от частиците в МССМ не са още открити. Това е защото, както във всички суперсиметрични теории, в МССМ на всеки бозон съответствува суперсиметричен партньор&nbsp;— фермион, чието име завтршва на -ино (например фотон&nbsp;— фотино) и на всеки фермион съответствува суперсиметричен партньор -&nbsp;— бозон, чието име започва със с- (например електрон -&nbsp;— селектрон). Един от най-популярните кандидати за състава на [[тъмна материя| тъмната материя]] е масивният суперсиметричен партньор на някой от неутралните бозони в стандартния модел . Тъй като не е известно на кой точно, тази частица се нарича [[неутралино]].
 
=== Фундаментални фермиони ===
Ред 89:
Кварките и антикварките не съществуват в свободни състояния поради свойството на силното взаимодействие, наречено [[удържане]] ({{lang-en|confinement}}). Всеки кварк е носител на един от трите цвята на силното взаимодействие (наречени условно "червен", "зелен" и "син"), а антикварките носят съответно три антицвята ("античервен", "антизелен", "антисин"). Цветните частици взаимодействат чрез обмяна на глуони (така както заредените частици взаимодействат чрез обмяна на фотони) - също носители на цветове. Основно свойство на силното взаимодействие с обмен на цветни частици е, че силата му се увеличава с нарастване на разстоянието между частиците (за разлика от електромагнитното взаимодействие, където се наблюдава обратното).
 
Като свободни частици в природата се наблюдават само безцветни (или бели) състояния, наречени [[адрон]]и. Безцветна частица би могла да се получи при взаимодействие на кварк и антикварк, носещи определен цвят и съответния му антицвят. Такива структури се наричат [[мезон]]и. Друг вариант за получаване на безцветна частица е комбинирането на три кварка (или три антикварка), които носят трите различни цвята (или антицвята). Такива структури се наричат [[барион]]и (или съответно антибариони). Протонът и неутронът са примери за адрони -&nbsp;— бариони. Съществуват и по-екзотични начини за образуване на стабилни безцветни състояния, които обаче все още са експериментално ненаблюдавани -&nbsp;— пентакваркът, например, се състои от 4 кварка и 1 антикварк.
 
Кварките носят дробен електричен заряд (<math>+{2 \over 3}</math> или (<math>-{1 \over 3}</math>), който не се наблюдава самостоятелно поради конфайнмънта. Структурите, които образуват имат сумарен целочислен или нулев заряд. Антикварките носят противоположния на съответния кварк заряд (<math>-{2 \over 3}</math> или <math>+{1 \over 3}</math>).
Ред 103:
==== Електрослаби бозони ====
 
Слабите взаимодействия се пренасят от три масивни калибровъчни бозона -&nbsp;— два електрически заредени и един неутрален: ''W<sup>+</sup>'', ''W<sup>−</sup>'' и ''Z<sup>0</sup>''. Електромагнитното взаимодействие се пренася от безмасов фотон.
 
=== Допълнителна информация ===