Гэта спіс часціц у фізіцы элементарных часціц, які ўключае не толькі адкрытыя, але і гіпатэтычныя элементарныя часціцы, а таксама састаўныя часціцы, што складаюцца з элементарных часціц.
Элементарныя часціцы
Элементарная часціца — гэта часціца без унутранай структуры, г. зн. не змяшчае іншых часціц. Элементарныя часціцы — фундаментальныя аб'екты квантавай тэорыі поля. Яны могуць быць класіфікаваны па спіну: ферміёны маюць напаўцэлы спін, а базоны — цэлы спін[1].
Стандартная мадэль
Стандартная мадэль фізікі элементарных часціц — тэорыя, якая апісвае ўласцівасці і ўзаемадзеянні элементарных часціц. Усе часціцы, што прадказваюцца Стандартнай мадэллю, за выняткам гіпатэтычных, былі эксперыментальна выяўлены. Усяго мадэль апісвае 61 часціцу[2].
Ферміёны
Ферміёны маюць паўцэлы спін; для ўсіх вядомых элементарных ферміёнаў ён роўны ½. Кожны ферміён мае сваю ўласную антычасціцу. Ферміёны з'яўляюцца базавымі цаглінкамі ўсёй матэрыі. Яны класіфікуюцца па сваім удзеле ў моцным узаемадзеянні. Згодна Стандартнай мадэлі, існуе 12 водараў элементарных ферміёнаў: шэсць кваркаў і шэсць лептонаў[1].
- Кваркі маюць каляровы зарад і бяруць удзел у моцным узаемадзеянні. Іх антычасціцы завуцца антыкваркамі. Існуе шэсць водараў кваркаў (па 2 у кожным пакаленні):
Пакаленне | Кваркі з зарадам (+2⁄3)e | Кваркі з зарадам (−1⁄3)e | ||||||
Назва/ водар кварка/ антыкварка | Сімвал кварка/ антыкварка | Маса (МэВ) | Назва/ водар кварка/ антыкварка | Сімвал кварка/ антыкварка | Маса (МэВ) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | u-кварк (up-кварк) / анты-u-кварк | ад 1,5 да 3 | d-кварк (down-кварк) / анты-d-кварк | 4,79±0,07 | ||||
2 | c-кварк (charm-кварк) / анты-c-кварк | 1250 ± 90 | s-кварк (strange-кварк) / анты-s-кварк | 95 ± 25 | ||||
3 | t-кварк (top-кварк) / анты-t-кварк | 174 200 ± 3300[3] | b-кварк (bottom-кварк) / анты-b-кварк | 4200 ± 70 | ||||
Ва ўсіх кваркаў ёсць таксама электрычны зарад, кратны 1⁄3 элементарнага зарада. У кожным пакаленні адзін кварк мае электрычны зарад +2⁄3 (гэта u-, c- і t-кваркі) і адзін — зарад -1⁄3 (d-, s- і b-кваркі); у антыкваркаў зарады процілеглыя па знаку. Апроч моцнага і электрамагнітнага ўзаемадзеяння, кваркі бяруць удзел у слабым узаемадзеянні.
- Лептоны не бяруць удзел у моцным узаемадзеянні. Іх антычасціцы — антылептоны (антычасціца электрона завецца пазітрон па гістарычных прычынах). Існуюць лептоны шасці водараў:
Пакаленне | Зараджаны лептон / антычасціца | Нейтрына / антынейтрыно | ||||||||
Назва | Сімвал | Электрычны зарад (e) | Маса (МэВ) | Назва | Сімвал | Электрычны зарад (e) | Маса (МэВ) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Электрон / Пазітрон | −1 / +1 | 0,511 | Электроннае нейтрына / Электроннае антынейтрына | 0 | < 0,0000022[4] | ||||
2 | Мюон | −1 / +1 | 105,66 | Мюоннае нейтрына / Мюоннае антынейтрына | 0 | < 0,17[4] | ||||
3 | Тау-лептон | −1 / +1 | 1776,99 | Тау-нейтрына / тау-антынейтрыно | 0 | < 15,5[4] | ||||
Масы нейтрына ≠0 (гэта пацвярджаецца існаваннем нейтрынных асцыляцый), але гэтак малыя, што не былі вымераны непасрэдна на 2016 год.
Базоны
Базоны маюць цэлалікавыя спіны[1]. Фундаментальныя сілы прыроды пераносяцца калібравальнымі базонамі, а маса, паводле тэорыі, ствараецца базонамі Хігса. Паводле Стандартнай мадэлі, элементарнымі базонамі з'яўляюцца наступныя часціцы:
Назва | Зарад (e) | Спін | Маса (ГэВ) | Пераноснае ўзаемадзеянне |
Фатон | 0 | 1 | 0 | Электрамагнітнае ўзаемадзеянне |
W± | ±1 | 1 | 80,4 | Слабае ўзаемадзеянне |
Z0 | 0 | 1 | 91,2 | Слабае ўзаемадзеянне |
Глюон | 0 | 1 | 0 | Моцнае ўзаемадзеянне |
Базон Хігса | 0 | 0 | ≈125 | Поле Хігса |
Базон Хігса, ці хігсон. У механізме Хігса Стандартнай мадэлі масіўны хігсаўскі базон ствараецца з-за спантаннага парушэння сіметрыі поля Хігса. Уласцівыя элементарным часціцам масы (у прыватнасці, вялікія масы W±- і Z0-базонаў) могуць быць растлумачаны іх узаемадзеяннямі з гэтым полем. Многія фізікі чакаюць адкрыцця базона Хігса на Вялікім адронным калайдары (англ.: Large Hadron Collider, LHC) — паскаральніку зараджаных часціц, які пабудаваны ў CERN і запушчаны ў верасні 2008 года. Звесткі пра знаходжанне часціцы, падобнай на базон Хігса, ужо былі абнародаваны, аднак, у наш час ідзе праверка дадзеных і вызначэнне ўласцівасцей знойдзенай часціцы[5].
Гіпатэтычныя часціцы
Суперсіметрычныя тэорыі, што пашыраюць Стандартную мадэль, прадказваюць існаванне новых часціц (суперсіметрычных партнёраў часціц Стандартнай мадэлі), але ніводная з іх не была эксперыментальна пацверджана (на чэрвень 2009 года).
- Нейтраліна (спін — ½) — суперпазіцыя суперпартнёраў некалькіх нейтральных часціц Стандартнай мадэлі. Гэта вядучы кандыдат на асноўны складнік цёмнай матэрыі. Партнёры зараджаных (англ.: charged) базонаў завуцца чарджына (англ.: chargino).
- Фаціна (спін — ½) — суперпартнёр фатона.
- Гравіціна (спін — ³⁄2) — суперпартнёр гравітона ў тэорыях супергравітацыі.
- Слептоны і Скваркі (спін — 0) — суперсіметрычныя партнёры ферміёнаў Стандартнай мадэлі. С-топ кварк (Stop) (суперпартнёр top-кварка) меркавана павінен мець адносна маленькую масу, у звязку з гэтым яго пошукі вядуцца асабліва актыўна.
- Сямейства гейджына, суперпартнёраў калібравальных базонаў (глюіна — суперпартнёр глюёна, ві́на[6] — суперпартнёр W-базона, бі́на — суперпартнёр калібравальнага базона, што адпавядае слабому гіперзараду, зі́на — суперпартнёр Z-базона).
- Хігсіна — суперпартнёр базона Хігса.
Крыніцы
- 1 2 3 Фундаментальные частицы и взаимодействия
- ↑ Половинка от магнита Владислав Кобычев, Сергей Попов «Популярная механика» № 2, 2015Архив
- ↑ Масса top-кварка: теперь неопределённость на отметке 1,2% (англ.) (3 жніўня 2006). Архівавана з першакрыніцы 21 лютага 2012. Праверана 25 верасня 2009.
- 1 2 3 Лабораторные измерения и ограничения на свойства нейтрино (англ.). Архівавана з першакрыніцы 21 лютага 2012. Праверана 25 верасня 2009.
- ↑ источник
- ↑ Горбунов Д. С., Дубовский С. Л., Троицкий С. В. Калибровочный механизм передачи нарушения суперсимметрии. УФН 169 705—736 (1999).
Спасылкі
- S. Eidelman; et al. (2004). "Review of Particle Physics". Physics Letters B. 592: 1.
{{cite journal}}
: Непасрэднае ўжыванне et al. у:|author=
(даведка) (На сайте Particle Data Group находится регулярно обновляемая электронная версия этого обзора свойств частиц.) - Joseph F. Alward, Elementary Particles Архівавана 15 верасня 2005., Department of Physics, University of the Pacific
- Elementary particles Архівавана 2 лістапада 2005., The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2001.