Физика. Основные понятия, определения, законы, правила и формулы
Справочник по физикеFizikaBook.ru
Навигация
Статьи сайта FizBook.ru

Элементарные частицы

Элементарные частицы — мельчайшие материальные объекты, не являющиеся атомами или ядрами атомов (за исключением протона — ядра атома водорода). В настоящее время элементарными частицами называют частицы, которые на современном уровне знаний нельзя считать соединением других, более «простых» частиц, существующих в свободном состоянии.

Элементарные частицы в процессе взаимодействия с другими частицами или полями должны вести себя как единое целое. Элементарность не исключает сложного внутреннего строения частиц. Некоторые элементарные частицы, называемые основными, существуют в природе в свободном или слабо связанном состоянии и из них строится вся обычная материя. К ним относятся, например, протоны, нейтроны, электроны, нейтрино и к-мезо-ны.

Подавляющее большинство частиц, общее число которых сейчас превышает 350, не встречается в природе, их получают в лабораториях, так как они неустойчивы. Основной способ их получения — столкновение быстрых стабильных частиц, в результате чего часть их кинетической энергии превращается в энергию образующейся частицы, которая, едва родившись, практически мгновенно распадается.

В зависимости от времени жизни т элементарные частицы делятся на стабильные, квазистабильные и нестабильные. Стабильными являются электрон (т > 5 • 1021 лет), протон (т > 1031 лет), фотон и нейтрино. Время жизни квазистабильных частиц т > 10~20 с. Самыми короткоживущими являются нестабильные частицы — резонансы (х » 10"22—10~24 с). Наиболее важное свойство всех частиц — способность превращаться друг в друга.

Все взаимодействия частиц с другими частицами сводятся к четырем фундаментальным взаимодействиям: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Классификацию элементарных частиц производят по их участию в тех или иных видах взаимодействий. В особый класс выделяются переносчики взаимодействия: электромагнитного — фотоны, слабого — промежуточные бозоны, гравитационного — гравитоны и сильного — глюоны.

Следующий класс составляют лептоны — частицы, не участвующие в сильном взаимодействии. Наибольшее число элементарных частиц относится к классу адронов — частиц, участвующих в сильном взаимодействии. У каждой элементарной частицы имеется античастица; массы частицы и античастицы строго одинаковы, равно и их среднее время жизни.

Существует несколько частиц, называемых истинно нейтральными, которые совпадают со своими античастицами (например, фотон). Источниками элементарных частиц являются радиоактивные препараты (см. Радиоактивность), космическое излучение, ядерные реакторы, ускорители.

 

Элементарные частицы

Copyright ©, FizikaBook.ru, 2012. fizikabook@gmail.com При полном или частичном использовании материалов ссылка (для интернет-ресурсов - гиперссылка) на fizikabook.ru обязательна