Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Физика элементарных частиц






 

Кроме уже известных частиц – электрон, протон, нейтрон, в космических лучах и в экспериментах на ускорителях заряженных частиц было обнаружено большое количество новых частиц, которые назвали элементарными частицами.

 

На сегодня строгой классификации элементарных частиц (типа таблицы Менделеева) не существует.

Элементарные частицы можно объединить в три группы: фотоны, лептоны и адроны. Элементарные частицы, отнесенные к каждой из этих групп, обладают общими свойствами и характеристиками, которые отличают их от частиц другой группы.

 

К группе фотонов относится единственная частица – фотон, кото-

рый переносит электромагнитное взаимодействие, хотя в эл/м взаи-

модействии участвуют в той или иной степени все частицы, как заря-

женные, так и нейтральные (кроме нейтрино). Спин фотона равен 1.

 

К группе лептонов относятся электрон, мюон, таон, соответствующие им нейтрино, а также их античастицы. Все лептоны имеют спин, равный 1/2.

Лептонам приписывают, так называемый лептонный заряд: для лептонов он равен +1, для антилептонов он равен –1, для всех остальных элементарных частиц он равен 0.

Для лептонного заряда существует закон сохранения: в замкнутой системе при любых процессах взаимопревращаемости элементарных частиц лептонный заряд сохраняется.

Таблица

 

Группа Название частицы Заряд, в ед. е Масса покоя, в ед. mе Cпин, в ед. Лептон- ный заряд Барион- ный заряд
Фотоны Фотон          
Лептоны Электрон     ½ +1  
Эл. нейтрино     ½ +1  
Мюон   206, 8 ½ +1  
Мюон.нейтрино     ½ +1  
Таон     ½ +1  
Таон. нейтрино     ½ +1  
Адроны Мезоны   264, 1-      
  -1074
Барионы Протон     ½   +1
Нейтрон     ½   +1
Гиперон   2183-   +1
   

 

Основную часть элементарных частиц составляют адроны. К этой группе относятся мезоны, нуклоны (протон, нейтрон) и гипероны, а также их античастицы (нуклоны и гипероны часто объединяют в группу барионов). Мезоны имеют спин равный 0, спин барионов равен 1/2 или 3/2.

Адронам приписывают барионный заряд: для всех барионов он равен +1, для антибарионов он равен –1, для мезонов и их античастиц он равен 0.

Для барионного заряда существует закон сохранения: в замкнутой системе при любых процессах взаимопревращаемости элементарных частиц барионный заряд сохраняется.

 

В последние годы увеличение числа элементарных частиц происходит в основном вследствие расширения группы адронов.

Поэтому развитие работ по их классификации все время сопровождалось поисками новых, более фундаментальных частиц, которые могли бы служить базисом для построения всех частиц.

Гипотеза о существование таких «суперэлементарных» частиц, названных кварками, была высказана в 1964 году Цвейгом и Гелл-Маном. Согласно кварковой модели фотон и лептоны являются элементарными частицами, а все адроны состоят из трех кварков, имеющих дробные электрический и барионный заряды. (Каждому из этих четырех кварков соответствует свой антикварк).

 

В настоящее время признана точка зрения, что между лептонами и кварками существует симметрия: число лептонов должно быть равно числу типов кварков. В 1977 г. был открыт еще один кварк с зарядом +1/3, предполагается, что существует и шестой кварк с зарядом +2/3.

 

Является ли схема из шести лептонов и шести кварков окончательной или же число лептонов (кварков) будет расти, покажут дальнейшие исследования.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.