Klasyfikacja cząstek elementarnych

Jak różne są cząsteczki elementarne, a więc ich cechy są zróżnicowane. Opiera się to na cechach, które są klasyfikowane do klasyfikacji cząstek elementarnych.

Jednym z najważniejszych wskaźników jest masa. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę resztę masy cząsteczki, ponieważ w momencie ruchu, zwłaszcza przy dużych prędkościach, znacznie wzrasta. Czasami, bez względu na ten fakt, niektórzy naukowcy ogłosili odkrycie nowych cząstek, chociaż zajmowali się znanym. Jednostką odniesienia jest masa reszta elektronu, ponieważ jest ona najlżejsza. W naszych czasach klasyfikacja cząstek elementarnych według ich mas resztowych jest następująca:

Fotony, które nie mają masy odpoczynku, ponieważ ciągle poruszają się z lekką prędkością;
Cząstkami światła są leptyny, które obejmują neutrino i elektrony;
Średnia cząstka, która waży od jednej masy elektronów do tysiąca;
Ciężkie baryony, które mają masę ponad tysiąca mas elektronów, które zawierają neutrony, protony, hipony.

Następująca charakterystyka, według której jest tworzona klasyfikacja cząstek elementarnych, jest ich ładunkiem elektrycznym. Jest to wielokrotność ładowania jednego elektronu (-1) zawsze. Zgodnie z tą cechą, wszystkie cząstki są podzielone na pozytywnie naładowane, naładowane ujemnie i zerowe. Przyjmuje się również, że cząstki mają ułamkową ładunek.

Inną cechą, dzięki której następuje klasyfikacja cząstek elementarnych, jest czas ich życia:

Stabilne cząstki, do których należą elektron, neutrino, foton i proton, neutron pozostaje stabilny tak długo, jak znajduje się w jądrze atomowym iw wolnym stanie rozpada się w ciągu 15 minut;
Niestabilne cząstki – reszta. Ich żywotność wynosi 10 (-10) – 10 (-24 sekundy), a cząstkami o najkrótszym czasie życia są rezonansy, które ulegają zniszczeniu, zanim mogą opuścić jądro atomowe lub atom. Żyją 10 (-25) – 10 (-26) sekund. Chociaż istnienie takich cząstek było teoretycznie obliczone, ale praktycznie nikt ich nie rejestrował. W życiu człowieka najważniejsza rola należy oczywiście do stabilnych cząstek, ponieważ to właśnie one tworzą wszystkie makro-ciała.

Następującą cechą klasyfikacyjną jest rodzaj interakcji:

Leptyny są cząstkami, które uczestniczą tylko w słabych i elektromagnetycznych interakcjach;
Hadrony to cząstki, które poza powyższymi czynnikami uczestniczą również w silnych interakcjach.

Najważniejszą cechą cząstek elementarnych jest wirowanie (opis momentu pędu). Taka wartość w mechanice klasycznej opisuje charakterystykę rotacji ciała. Fizyka jednak, biorąc pod uwagę właściwości cząstek elementarnych, spin charakteryzuje się odmiennie – jako wewnętrzny stopień swobody danej cząstki. Może przyjmować wartości dodatnie, proporcjonalne do stałej Plancka, w przeciwieństwie do mechaniki spinowej, zdolnej do przyjmowania jakichkolwiek wartości. Współczynnik wyrażający jego proporcjonalność nazywa się liczbą spinów kwantowych. Dla niektórych cząstek może mieć liczbę całkowitą (0, 1, 2), aw pozostałych – wartości półsionkowe (1/2, 3/2). Cząstka z spiniem 0-spin wygląda tak samo, gdy obraca się pod dowolnym kątem, z obrotem jednego – zajmuje to samo kształty po obróceniu go o 360 stopni, a następnie z obrotów do 2 – po 180 stopni obrotu, z obrotem ½ – W 720 stopni. Wszystkie cząstki o niezintegrowanej wartości wirowania nazywa się fermionami. Obejmują one wszystkie powszechnie znane cząstki, na przykład protony, elektrony, neutrony. Plecami są 1/2. I z liczbami całkowitymi, bosonami. Substancje te są rzeczywiście kwantami pól, ale nawet posiadającymi właściwości rutynowe, nadal działają jako pola w klasycznym limicie. Żywym przykładem bosonów jest foton, którego wirowanie wynosi 1, jak również mesony z zerowym spinem.