Елемента?рна части?нка
?
зб?рний
терм?н, що стосу?ться м?крооб'?кт?в в суб'ядерному масштаб?, як? неможливо розщепити на складов? частини. ?х будова й повед?нка вивча?ться
ф?зикою елементарних частинок
. Поняття елементарних частинок ?рунту?ться на факт? дискретно? будови речовини. Низка елементарних частинок ма? складну внутр?шню структуру, проте розд?лити ?х на частини неможливо. ?нш? елементарн? частинки ? безструктурн? й можуть вважатися первинними
фундаментальними частинками
.
Загальна ?нформац?я
[
ред.
|
ред. код
]
Елементарн? частинки ? найдр?бн?ш? суб'ядерн? частинки
речовини
або
ф?зичного поля
. Це дискретн? структурн? елементи, що можуть ?снувати в неасоц?йованому стан?. Найхарактерн?шою особлив?стю елементарних частинок ? ?хня здатн?сть до перетворень ? вза?мод??. При цьому доч?рн? частинки ? це не структурн? складов? материнських, вони народжуються при актах перетворення. За властивостями елементарн? частинки под?ляють на так? групи:
фотони
,
лептони
,
мезони
й
бар?они
(
нуклони
й
г?перони
). Майже вс? елементарн? частинки нестаб?льн? (за винятком
електрона
,
протона
,
нейтрона
,
нейтрино
, фотона). Основн? характеристики елементарних частинок:
електричний заряд
,
маса
, тривал?сть життя,
сп?н
,
магн?тний момент
,
лептонний
?
бар?онний заряди
,
?зотоп?чний сп?н
,
дивн?сть
,
чар?вн?сть
.
Починаючи з
1932
року було в?дкрито понад 500 елементарних частинок
[
джерело?
]
, ? це число зроста? й надал?.
Досл?дження останн?х десятил?ть ХХ ст. показали в?дносн?сть вживання терм?ну ≪елементарн?≫ до ряду частинок. Зокрема виявлено внутр?шню структуру протона, нейтрона, ?нших частинок. Вони складаються з
кварк?в
, пар ≪кварк-антикварк≫ та
глюон?в
. В свою чергу кварки, можливо, теж мають свою структуру, хоча на сучасному р?вн? знань вони ? фундаментальними складовими
адрон?в
.
Сучасний нам наб?р елементарних частинок можливо не був таким протягом всього ?снування
Всесв?ту
. ? теор?я, що на самому початку розвитку Всесв?ту п?сля
Великого вибуху
?снували частинки-прабатьки, так зван?
преони
. Прямими ≪нащадками≫ преон?в стали кварки ? лептони.
За величиною сп?ну вс? елементарн? частинки под?ляють на два класи:
- ферм?они
? частинки з
нап?вц?лим
сп?ном (наприклад, електрон, протон, нейтрон, нейтрино);
- бозони
? частинки з ц?лим сп?ном (наприклад, фотон).
За видами вза?мод?й елементарн? частинки под?ляють на так? групи:
- адрони ? частинки, що беруть участь у вс?х видах
фундаментальних вза?мод?й
. Вони складаються з кварк?в ? под?ляються, у свою чергу, на:
- мезони (адрони з ц?лим сп?ном, тобто бозони);
- бар?они (адрони з нап?вц?лим сп?ном, тобто ферм?они). До них, зокрема, в?дносяться частинки, що становлять
ядро атома
, ? протон ? нейтрон.
- лептони ? ферм?они, як? мають вид точкових частинок (тобто, що не складаються н? з чого) аж до масштаб?в порядку 10
?18
м. Не беруть участь в сильних вза?мод?ях. Участь в електромагн?тних вза?мод?ях експериментально спостер?галася т?льки для заряджених лептон?в (електрони,
мюони
,
тау-лептони
) ? не спостер?галася для нейтрино. В?дом? 6 тип?в лептон?в.
- кварки ? дробовозаряджен? частинки, що входять до складу адрон?в. У в?льному стан? не спостер?галися. Як ? лептони, д?ляться на 6 тип?в ? ? безструктурними, проте, на в?дм?ну в?д лептон?в, беруть участь у сильн?й вза?мод??.
- кал?брувальн? бозони
? частинки, за допомогою обм?ну якими зд?йснюються вза?мод??:
- фотон ? частинка, що переносить електромагн?тну вза?мод?ю
- в?с?м глюон?в ? частинки, що переносять сильну вза?мод?ю;
- три пром?жн? векторн?
бозони
W
+
,
W
-
?
Z
0
, що переносять
слабку вза?мод?ю
;
- грав?тон
? частинка, що переносить
грав?тац?йну вза?мод?ю
. ?снування грав?тон?в, хоча поки не доведено експериментально, у зв'язку з? слабк?стю грав?тац?йно? вза?мод??, вважа?ться ц?лком ?мов?рним.
Адрони ? лептони утворюють речовину. Кал?брувальн? бозони ? кванти р?зних вид?в
випром?нення
.
Кр?м того, в
Стандартн?й модел?
з необх?дност? присутн?й
бозон Х?ггса
, про в?дкриття якого було оголошено
4 липня
2012
року
[1]
.
Спочатку терм?н ≪елементарна частинка≫ мав на уваз? щось абсолютно елементарне, першоцеглинка
матер??
. Проте, коли в
1950-х
?
1960-х
роках були в?дкрит? сотн? адрон?в з? схожими властивостями, стало ясно, що принаймн? адрони мають внутр?шн?
ступен? в?льност?
, тобто не ? в строгому значенн? слова елементарними. Ця п?дозра надал? п?дтвердилася, коли з'ясувалося, що адрони складаються з кварк?в.
Таким чином, наука просунулася ще трошки вглиб будови речовини: найелементарн?шими, точковими частинами речовини зараз вважаються лептони ? кварки. Саме щодо них (разом ?з кал?брувальними бозонами) застосову?ться терм?н ≪фундаментальн? частинки≫.