For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Елементарна частинка.

Елементарна частинка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Елементарна частинка
Античастинка елементарна частинка
Фундаментальні взаємодії гравітація

Елемента́рна части́нка — збірний термін, що стосується мікрооб'єктів в суб'ядерному масштабі, які неможливо розщепити на складові частини. Їх будова й поведінка вивчається фізикою елементарних частинок. Поняття елементарних частинок ґрунтується на факті дискретної будови речовини. Низка елементарних частинок має складну внутрішню структуру, проте розділити їх на частини неможливо. Інші елементарні частинки є безструктурні й можуть вважатися первинними фундаментальними частинками.

Загальна інформація

[ред. | ред. код]

Елементарні частинки — найдрібніші суб'ядерні частинки речовини або фізичного поля. Це дискретні структурні елементи, що можуть існувати в неасоційованому стані. Найхарактернішою особливістю елементарних частинок є їхня здатність до перетворень і взаємодії. При цьому дочірні частинки — це не структурні складові материнських, вони народжуються при актах перетворення. За властивостями елементарні частинки поділяють на такі групи: фотони, лептони, мезони й баріони (нуклони й гіперони). Майже всі елементарні частинки нестабільні (за винятком електрона, протона, нейтрона, нейтрино, фотона). Основні характеристики елементарних частинок: електричний заряд, маса, тривалість життя, спін, магнітний момент, лептонний і баріонний заряди, ізотопічний спін, дивність, чарівність.

Починаючи з 1932 року було відкрито понад 500 елементарних частинок[джерело?], і це число зростає й надалі.

Дослідження останніх десятиліть ХХ ст. показали відносність вживання терміну «елементарні» до ряду частинок. Зокрема виявлено внутрішню структуру протона, нейтрона, інших частинок. Вони складаються з кварків, пар «кварк-антикварк» та глюонів. В свою чергу кварки, можливо, теж мають свою структуру, хоча на сучасному рівні знань вони є фундаментальними складовими адронів.

Сучасний нам набір елементарних частинок можливо не був таким протягом всього існування Всесвіту. Є теорія, що на самому початку розвитку Всесвіту після Великого вибуху існували частинки-прабатьки, так звані преони. Прямими «нащадками» преонів стали кварки і лептони.

Класифікація

[ред. | ред. код]

За величиною спіну всі елементарні частинки поділяють на два класи:

  • ферміони — частинки з напівцілим спіном (наприклад, електрон, протон, нейтрон, нейтрино);
  • бозони — частинки з цілим спіном (наприклад, фотон).

За видами взаємодій елементарні частинки поділяють на такі групи:

  • адрони — частинки, що беруть участь у всіх видах фундаментальних взаємодій. Вони складаються з кварків і поділяються, у свою чергу, на:
    • мезони (адрони з цілим спіном, тобто бозони);
    • баріони (адрони з напівцілим спіном, тобто ферміони). До них, зокрема, відносяться частинки, що становлять ядро атома, — протон і нейтрон.
  • лептони — ферміони, які мають вид точкових частинок (тобто, що не складаються ні з чого) аж до масштабів порядку 10−18 м. Не беруть участь в сильних взаємодіях. Участь в електромагнітних взаємодіях експериментально спостерігалася тільки для заряджених лептонів (електрони, мюони, тау-лептони) і не спостерігалася для нейтрино. Відомі 6 типів лептонів.
  • кварки — дробовозаряджені частинки, що входять до складу адронів. У вільному стані не спостерігалися. Як і лептони, діляться на 6 типів і є безструктурними, проте, на відміну від лептонів, беруть участь у сильній взаємодії.
  • калібрувальні бозони — частинки, за допомогою обміну якими здійснюються взаємодії:
    • фотон — частинка, що переносить електромагнітну взаємодію
    • вісім глюонів — частинки, що переносять сильну взаємодію;
    • три проміжні векторні бозони W+, W- і Z0, що переносять слабку взаємодію;
    • гравітон — частинка, що переносить гравітаційну взаємодію. Існування гравітонів, хоча поки не доведено експериментально, у зв'язку зі слабкістю гравітаційної взаємодії, вважається цілком імовірним.

Адрони і лептони утворюють речовину. Калібрувальні бозони — кванти різних видів випромінення.

Крім того, в Стандартній моделі з необхідності присутній бозон Хіггса, про відкриття якого було оголошено 4 липня 2012 року[1].

Спочатку термін «елементарна частинка» мав на увазі щось абсолютно елементарне, першоцеглинка матерії. Проте, коли в 1950-х і 1960-х роках були відкриті сотні адронів зі схожими властивостями, стало ясно, що принаймні адрони мають внутрішні ступені вільності, тобто не є в строгому значенні слова елементарними. Ця підозра надалі підтвердилася, коли з'ясувалося, що адрони складаються з кварків.

Таким чином, наука просунулася ще трошки вглиб будови речовини: найелементарнішими, точковими частинами речовини зараз вважаються лептони і кварки. Саме щодо них (разом із калібрувальними бозонами) застосовується термін «фундаментальні частинки».

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. Ceri Perkins & Nick Collins. Higgs boson: scientists 99,999% sure 'God Particle' has been found, The Telegraph, 04 Jul 2012. Архів оригіналу за 19 вересня 2012. Процитовано 25 вересня 2014.

Джерела

[ред. | ред. код]

Посилання

[ред. | ред. код]
  • (англ.) Elementary Particles [Архівовано 16 липня 2015 у Wayback Machine.] — інфограма фундаментальних властивостей елементарних частинок.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Елементарна частинка
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?