Елементарна частинка - Збірний термін, що відноситься до мікрооб'єктів в суб'ядерними масштабі, які неможливо розщепити (або поки це не доведено) на складові частини. Їх будова і поведінку вивчається фізикою елементарних частинок. Поняття елементарних частинок ґрунтується на факті дискретного будови речовини. Ряд елементарних частинок має складну внутрішню структуру, однак розділити їх на частини неможливо. Інші елементарні частинки є безструктурними і можуть вважатися первинними фундаментальними частинками.
Починаючи з 1932 року було відкрито понад 400 елементарних частинок.
Класифікація
За величиною спина всі елементарні частинки діляться на два клас:
* Ферміони - частинки з напівцілим спіном (наприклад, електрон, протон, нейтрон, нейтрино) ;
* Бозони - частинки з цілим спіном (наприклад, фотон).
За видами взаємодій елементарні частинки поділяються на такі групи:
* Адрони - частинки, що беруть участь у всіх видах фундаментальних взаємодій. Вони складаються з кварків і поділяються, в свою чергу, на:
o мезони (адрони з цілим спіном, т. е. бозони) ;
o баріони (адрони з напівцілим спіном, т. е. ферміони). До них, зокрема, відносяться частинки, що становлять ядро атома, - протон і нейтрон.
* Лептони - ферміони, які мають вигляд точкових частинок (т. Е. Не перебувають 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 спостерігалося для нейтрино. Відомі 6 типів лептонів.
* Кварки - дробнозаряженние частки, 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.
* Калібровані бозони - частинки, за допомогою обміну якими здійснюються взаємодії:
- фотон - частинка, що переносить електромагнітне взаімодействіе;
- вісім глюонів - частинок, що переносять сильне взаімодействіе;
- три проміжних векторних бозона W +, W? і Z0, що переносять слабке взаімодействіе;
- гравітон - частинка, що переносить гравітаційну взаємодію. Існування гравітонів, хоча поки не доведено експериментально в зв'язку зі слабкістю гравітаційної взаємодії, вважається цілком імовірним.
Адрони і лептони утворюють речовину. Калібрувальні бозони - це кванти різних видів випромінювання.
Крім того, в Стандартній Моделі з необхідністю присутня хіггсовський бозон, який, втім, поки ще не виявлений експериментально.
Спочатку термін «елементарна частинка» мав на увазі щось абсолютно елементарне, первокирпичик матерії. Однак, коли в 1950-х і 1960-х роках були відкриті сотні адронів з подібними властивостями, стало ясно, що принаймні адрони мають внутрішніми ступенями свободи, т. Е. Не є в строгому сенсі слова елементарними. Ця підозра надалі підтвердилося, коли з'ясувалося, що адрони складаються з кварків.
Таким чином, ми просунулися ще трохи вглиб будови речовини: найелементарнішими, точковими частинами речовини зараз вважаються лептони і кварки. Для них (разом з калібрувальними бозонами) і застосовується термін «фундаментальні частинки».
Джерело: