Елементарна частица: Разлика между версии
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
Вече пет години |
м интервал; козметични промени |
||
Ред 19:
В днешно време елементарните частици се класифицират въз основа на стандартния модел – теория, която систематизира и обяснява всички експериментални наблюдения във [[физика на високите енергии|физиката на високите енергии]] и [[ядрена физика|ядрената физика]] до този миг.
Известни са четири [[фундаментални взаимодействия]] (сили) между елементарните частици. Подредени в намаляващ ред, те са: [[силно взаимодействие|силно]], [[електромагнитно взаимодействие|електромагнитно]], [[слабо взаимодействие|слабо]] и [[гравитационно взаимодействие|гравитационно]] взаимодействие. Стандартният модел обединява електромагнитното и слабото взаимодействие в едно взаимодействие, наречено [[електрослабо взаимодействие|електрослабо]]. Съществуват теории, които разширяват стандартния модел, като обединяват и другите взаимодействия, но тези теории все още не са потвърдени експериментално. Теориите за [[Велико обединение|Великото обединение]] (началото на 80-те години на XX век) обединяват силното и електрослабото взаимодействие. [[Суперструнна теория|Суперструнната теория]] от края на 80-те години на XX век обединява всичките четири взаимодействия. Същото се стреми да направи нейният конкурент – теорията за [[
* '''[[Фермион]]и:'''
:[[Кварк]]и — [[горен кварк]], [[долен кварк]], [[чаровен кварк]], [[странен кварк]], [[топ кварк]], [[дънен кварк]]
::[[Лептон]]и — [[електронно неутрино]], [[електрон]], [[мюонно неутрино]], [[мюон]], [[тау-неутрино]], [[тау-лептон]]
* '''[[Бозон]]и:'''
::[[Калибровъчни бозони]] – [[глуон]], [[W и Z бозони]], [[фотон]]
::Други бозони – [[бозон на Хигс]], [[гравитон]]
Ред 104:
=== Допълнителна информация ===
# Частиците на взаимодействието имат целочислен [[спин]] и са свързани с вътрешни (не пространствено-временни) симетрии на теорията, наречени [[калибровъчни симетрии]]. Всички частици с целочислен спин се наричат [[бозон]]и. Частиците от един и същ вид са неразличими една от друга и могат да се намират в едно и също [[квантово състояние]].
#* Носителят на електромагнитното взаимодействие е [[фотон]]ът γ, който е безмасов и има спин 1.
#* Носителите на слабото взаимодействие са W<sup>+</sup>, W<sup>-</sup> и Z<sup>0</sup> бозоните с маси съответно 80,4 и 91,2 [[GeV]] и спин 1. Тези частици са нестабилни и се разпадат.
#* Носителите на силното взаимодействие са безмасовите [[глуон]]и g, които имат спин 1, но те както и [[кварк]]ите, споменати по-долу имат „цветен“ заряд и поради явленията [[удържане]] и [[асимптотична свобода]] съществуват като свободни частици само на малки разстояния от други цветни заряди, докато всеки опит, цветен заряд да се отдели на голямо разстояние води до образуването на цветно-неутрален [[адрон]]. Съществуват 8 глуона и 8 [[антиглуон]]а.
#* Носителят на гравитационното взаимодействие е безмасовия [[гравитон]] G със спин 2, но поради изключително слабото им взаимодействие с останалите частици, гравитоните не са наблюдавани експериментално и гравитационните взаимодействия не са включени в стандартния модел. За разлика от гравитоните, касически [[гравитационни вълни]] се очаква да бъдат наблюдавани в най-близко бъдеще чрез [[детектори на гравитационни вълни]], като новопостроеният [[LIGO]].
# Частиците на материята имат спин 1/2 и се наричат [[фермион]]и. Това означава, че частиците от един и същ вид са неразличими една от друга, но не могат да се намират в едно и също [[квантово състояние]]. Частиците на материята се разделят по два признака: „аромат“ и поколение. Освен това за всяка една от тези частици съществува [[античастица]], която има същата маса и спин, но противоположен електрически заряд и други [[квантово число|квантови числа]].
#* Всяко поколение съдържа следните аромати:
#** Двойка лептони (частици, неучастващи в силните взаимодействия). Първият лептон има отрицателен заряд, а вторият е неутрален и се нарича [[неутрино]]. Наскоро беше открито, че неутринотата не са безмасови, а имат изключително малка маса (от порядъка на 10<sup>-12</sup> GeV). Зареденият лептон от първото поколение е [[електрон]]ът с маса 0,000511 GeV. Антиелектронът е по-популярен под името [[позитрон]].
Ред 115:
#** Всяка двойка кварки се среща в три варианта, наречени „цветове“ – син, червен и зелен. Те са аналогът на електрическия заряд при силните взаимодействия. За разлика от електрическия заряд, който е два вида (положителен или отрицателен), цветният заряд е 6 вида (3 цвята и 3 антицвята). Наименованията цвят и аромат са съвсем условни и нямат нищо общо с обикновените понятия за цвят и аромат. Думата цвят е избрана по аналогия с физиологичната теория за цвета.
#* Съществуват само 3 поколения частици и това е доказано експериментално. Лептоните от второто поколение са [[мюон]]ът (µ) и [[мюонно неутрино|мюонното неутрино]] (ν<sub>μ</sub>). Съответните кварки се наричат очарован (c) и странен (s). Лептоните от третото поколение са [[тау-лептон]]ът (τ) и [[тау-неутрино]]то (ν<sub>τ</sub>). Съответните кварки се наричат топ (t) и дънен (b). Частиците от второто и третото поколение са нестабилни и се разпадат на други по-леки частици измежду изброените по-горе. Най-тежката от частиците на материята е t-кваркът, който има маса около 170 GeV и най-кратък живот.
# Третият вид частици са тези, които дават маса на останалите. Поради важни симетрии, теорията изисква всички частици да са първоначално безмасови. Масата се появява чрез специфичен вариант на [[спонтанно нарушение на симетрията]], наречен [[механизъм на Хигс]]. Тези частици имат спин 0 и са бозони. Единствената такава частица в стандартния модел и единствената, която все още не е открита, е бозонът на Хигс (H). Неговата маса е вече определена в ясни граници – между 150 и 300 GeV. Очаква се той да бъде открит в европейския ускорител [[Голям адронов ускорител|LHC]], след пускането му през [[2007]] г. Ако той не бъде открит, това ще доведе до криза в стандартния модел. В LHC се очаква да бъдат открити и първите суперсиметрични частици, което ще доведе до разширяване на стандартния модел.
== Вижте също ==
Ред 129:
{{Списък елементарни частици}}
{{материя}}
[[Категория:Елементарни частици| ]]
[[Категория:Квантова теория на полето]]
| |||