Стандартная модель элементарных частиц
Мы знаем, что материя состоит из атомов. Резерфорд описал строение атома как солнечную систему – в центре положительно заряженное массивное ядро из протонов и нейтронов (нуклонов), а по орбиталям вращаются электроны. Добавляя больше протонов и нейтронов в ядро, и вращающихся электронов вокруг них мы получаем новые элементы.
При исследовании космических лучей были обнаружены фотон, позитрон (первая открытая античастица), мюоны, мезоны и ученые задумались над классификацией. В настоящее время общее число известных элементарных частиц (вместе с античастицами) приближается к 400. Какие свойства есть у частиц? Основные - спин, время жизни, электрический заряд, масса.
СПИН. Все частицы подразделяются на бозоны и фермионы. Бозоны – это частицы с нулевым или целочисленным спином (фотон, мезоны ). Фермионы – это частицы с полуцелым спином (электрон, мюон, таон, нейтрино, протон, нейтрон). Одни являются кирпичиками материи, а другие – переносчиками взаимодействий.ВРЕМЯ ЖИЗНИ. Практически все элементарные частицы являются нестабильными, распадаясь на другие частицы. По времени жизни различают стабильные, квазистабильные и резонансы.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД. У каждой частицы есть своя античастица с теми же свойствами кроме заряда (например, электрон и позитрон). Но есть и исключения - фотон нейтрален (античастица совпадает с частицей).МАССА варьируется в широком диапазоне от 0 у фотона до 90 ГэВ у Z-бозона.
Фермионы делятся на ЛЕПТОНЫ и КВАРКИ. Они отличаются тем, что кварки участвуют в сильном взаимодействии, а лептоны — нет.
В итоге сложилась стандартная модель, которая в выглядит вот так:
