Klasifikace elementárních částic

Jak jsou různé elementární částice, tak jsou jejich různé vlastnosti. Na základě vlastností je sestavena klasifikace elementárních částic.

Jedním z nejdůležitějších ukazatelů je hmotnost. Je důležité vzít v úvahu zbytek hmoty částice, protože v době pohybu, zejména při vysokých rychlostech, se výrazně zvyšuje. Někdy, bez ohledu na tuto skutečnost, někteří vědci ohlásili objev nových částic, ačkoli se zabývali dlouho známými. Referenční jednotka se považuje za zbytek hmoty elektronu, protože je nejsnadnější z nich. V naší době je klasifikace elementárních částic v souladu se zbytkovou hmotností následující:

• fotony, které nemají odpočinkovou hmotnost, protože se neustále pohybují rychlostí světla;
• lehké částice jsou leptony, které zahrnují neutriny a elektrony;
• průměrné částice, které váží z jedné hmotnosti elektronu na tisíc;
• těžké baryony, které mají hmotnost více než tisíc elektronových hmot, které zahrnují neutrony, protony, hyperony.

Následující charakteristika, podle níž je klasifikace elementárních částic vytvořena, je jejich elektrický náboj. Je to násobek náboje jednoho elektronu (-1) vždy. Podle této charakteristiky jsou všechny částice rozděleny na kladně nabité, záporně nabité a nulové náboje. Předpokládá se také existence částic s částečným nábojem.

Další charakteristickou vlastností klasifikace elementárních částic je doba jejich života:

• stabilní částice, ke kterým se vztahují elektron, neutrino, foton a proton, neutron zůstává stabilní, pokud je v něm složení jádra atomu, a ve volném stavu se rozpadá během 15 minut;
• nestabilní částice - všechny ostatní. Jejich životnost je 10 (-10) - 10 (-24) vteřin a částice s nejkratší životností - rezonance, které se zhroutí předtím, než mohou opustit atomové jádro nebo atom. Žijí 10 (-25) - 10 (-26) sekund. Ačkoli existence takových částic byla teoreticky vypočtena, prakticky nikdo je nezaznamenal. V životě člověka nejdůležitější roli samozřejmě patří stabilní částice, protože z nich jsou postaveny všechny makro těla.

Následující klasifikační charakteristika je typ interakce:

• leptony jsou částice, které se účastní pouze slabých a elektromagnetických interakcí;
• hadrony jsou částice, které kromě výše uvedených se také účastní silných interakcí.

Ale nejdůležitější vlastností elementárních částic je spin (popis hybnosti částic). Taková hodnota v klasické mechaniky popisuje charakteristiku otáčení těla. Ale fyzika, vzhledem k vlastnostem elementárních částic, charakterizuje spin zvlášť - jako vnitřní stupeň svobody dané částice. Může mít pouze kladné hodnoty, které jsou úměrné konstantě Planckovy konstanty, na rozdíl od rotace v mechanice, schopné přijímat libovolné hodnoty. Koeficient vyjadřující jeho proporcionalitu se nazývá číslo kvantového odstřeďování. U některých částic může mít celé číslo (0, 1, 2), zatímco u jiných částeček - poloviční (1/2, 3/2). Část s nulovým odstupem vypadá stejně, když se otáčí v libovolném úhlu, s jedním odstřeďováním - po otočení otočí o 360 stupňů a od otáčení na 2 - po otočení o 180 stupňů se rotuje frac12- - při 720 stupních. Všechny částice s neintegrální spin hodnotou se nazývají fermions. Patří sem všechny známé částice, například protony, elektrony, neutrony. Jejich záda je 1/2. A s celými, bosony. Tyto látky ve skutečnosti jsou kvantové pole, ale dokonce mají korpuskulární vlastnosti, stále působí jako pole v klasickém limitu. Jasným příkladem bosonů je foton, jehož spin je 1, stejně jako mezony s nulovým odstřeďováním.