Fizica particulelor)

Schema generală a particulelor

În fizică, o particulă este un component microscopic al materiei . Particulele sunt împărțite în elementare și neelementare: primele, descrise de modelul standard , sunt considerate indivizibile, cele din urmă sunt agregate ale primului.

O altă clasificare apare începând de la rotire , care permite să distingem două clase de particule:

Bosoni , cu rotire completă
Fermiuni , cu rotire pe jumătate de număr întreg

Fermionii respectă principiul excluderii Pauli (doi fermioni identici nu pot ocupa simultan aceeași stare cuantică ) și urmează statisticile Fermi-Dirac . Bosonii, pe de altă parte, sunt liberi să înghesuie aceeași stare cuantică și să urmeze statistica Bose-Einstein .

Chiar și atunci când sunt masate , particulele elementare sunt adesea studiate și modelate ca obiecte punctuale .

Particulele elementare

Același subiect în detaliu: particula elementară .

Model standard al particulelor elementare

Fermiuni , împărțite în două clase plus antiparticulele lor respective.

Leptonele , supuse unei interacțiuni slabe și electromagnetice (dacă sarcina este diferită de 0), împărțite în trei familii, fiecare dintre ele fiind asociată cu un anumit neutrin :

Nume	Incarcare electrica	Masă ( GeV / c ² )
Electron (e ^- , β ^- )	-1	0,000511
Electron neutrino (ν _e )	0	< 2,2 × 10 ⁻¹⁰
Muon (μ)	-1	0,1056
Neutrino muon (ν _μ )	0	< 1,7 × 10 ⁻⁴
Tauone (τ)	-1	1.777
Neutrin Tau (ν _τ )	0	<0,0155

Cuarcii , supuși unei interacțiuni puternice și interacțiunii electrodebole :

Nume	Sarcină	Masa estimată ( MeV / c ² )
Quark up (u)	+2/3	1,5 până la 4 ¹
Quark down (d)	-1/3	4 la 8 ¹
Quark ciudat / lateral (e)	-1/3	de la 80 la 130
Farmec Quark / Centru (c)	+2/3	1 150 la 1 350
Fund quark / Frumusețe (b)	-1/3	4 100 la 4 400
Quark top / Adevăr (t)	+2/3	174 300 ± 5 100

Antileptoni (aceeași subdiviziune ca și leptonii)
Antiquark (Aceeași subdiviziune ca și quark-urile)

Bosoni , mediatori ai interacțiunilor fundamentale :

Nume	Simbol	Antiparticulă	Sarcină	A învârti	Masă ( GeV / c ² )	Interacțiuni	Puterea mediată
Foton	γ	se	0	1	0	slab nuclear , electromagnetic , gravitațional	forța electromagnetică
Boson W	W ⁺ / W ^-	W ^- / W ⁺	± 1	1	80.4	slab nuclear , electromagnetic , gravitațional	forță nucleară slabă
Boson Z	Z ⁰	se	0	1	91.2	nuclear slab , gravitațional	forță nucleară slabă
Gluonă	g	se	0	1	0	putere nucleară gravitațională	forță nucleară puternică
Bosonul Higgs	H ⁰	se?	0	0	~ 125,5 ^[1] ^[2]	electro-slab , gravitațional	-
Particulă hipotetică Graviton	G.	se?	0	2	0	gravitațional	forta gravitationala

Particule neelementare

Particulele neelementare care alcătuiesc toată materia cunoscută din natură sunt:

Hadroni , particule care interacționează puternic , despre care se crede că sunt compuse din quark , antiquark și gluoni . Există două tipuri: ^[3]
- Barionii sunt fermioni (jumătate de centrifugare). Acestea aparțin acestei categorii:
  - Nucleoni , barioni care constituie materie obișnuită, compuși din trei quarcuri , aparținând primei generații:
    - Proton , compus din doi quark în sus și un quarc în jos .
    - Neutron , format din două quarkuri descendente și un quark sus .
  - Hiperoni , toate celelalte combinații de trei quark sau trei antiquark .
  - Barioni exotici , numărul barionului ± 1, dar compus din mai mult de trei quark / antiquark.
    - Pentaquark , format din cinci quark.
- Mesoni , bosoni (spin întreg) compuși dintr-un quark și un antiquark cu încărcare de culoare opusă. Acestea aparțin acestei categorii:
  - Mezoni pseudoscalari , caracterizați prin rotirea 0 și paritate - ( J ^P = 0 ^- ).
  - Mezonii vectoriali , caracterizați prin rotirea 1 și paritatea - ( J ^P = 1 ^- ).
  - Tetraquark , mezoni exotici compuși din patru quarcuri.
Atomi , compuși din protoni și neutroni care formează nucleul și electronii legați de acesta de forța electromagnetică .
Molecule , formate din atomi .

Teorii supersimetrice

Conform unor teorii, numite supersimetrice , pentru fiecare particulă elementară enumerată mai sus există un partener supersimetric. În special, pentru un fermion partenerul supersimetric este un boson și invers. Exemple ale acestor particule sunt fotino , neutralino , gravitino sau selectron , smuone , sneutrino și așa mai departe. Cu toate acestea, aceste particule sunt doar speculații teoretice și în prezent nu există dovezi experimentale pentru acestea.

Notă

^ ATLAS prezinta cel mai recent experiment Higgs statutul de căutare , CERN, 13 decembrie 2011. Adus de 13 decembrie 2011 (arhivate de original pe 06 ianuarie 2012).
^ CMS cauta Modelul Standard bosonul Higgs în datele de la LHC din 2010 și 2011 , CERN, 13 decembrie 2011. Accesat 13 decembrie 2011.
^ Lista de mai jos prezintă doar quarcii de valență, care în teoria modelului standard caracterizează starea de bază a unui barion . De exemplu, pe baza energiei totale pe care o deține un barion, aceasta se poate manifesta prin prezența, în structura sa internă, a perechilor de quark-antiquark din aceeași familie și, de asemenea, a gluonilor . Toate acestea, însă, nu modifică caracteristicile barionului, cum ar fi sarcina electrică sau numărul barionului sau încărcarea culorilor .

Bibliografie

( EN ) G. t'Hooft. În căutarea blocurilor finale. Cambridge University Press, 2001. ISBN 978-0521578837
( RO ) W. Noel Cottingham și Derek A. Greenwood. Introducere în modelul standard de fizică a particulelor. Londra, Cambridge University Press, 1999. ISBN 978-0521588324
( EN ) F. Mandl și G. Shaw. Teoria câmpului cuantic . ISBN 0471941867
( EN ) Y. Hayato și colab. . Căutați Proton Decay prin p → νK ⁺ într-un Detector Cherenkov de apă mare . Physical Review Letters 83, 1529 (1999).
R. Oerter. Teoria aproape totul. Modelul standard, triumful nemărginit al fizicii moderne. 2006
( EN ) C. Amsler și colab. . Revizuirea fizicii particulelor .

Elemente conexe

linkuri externe

( RO ) Toate datele detaliate despre particule , pe pdg.lbl.gov .
ScienzaPerTutti: unde fizica poate fi simplă și distractivă! , pe Scienzapertutti.lnf.infn.it .
Modelul standard: unde totul este „particule elementare” ^{[ link rupt ]} , pe infn.it.
( EN ) Particle Data Group , pe pdg.lbl.gov .
Particella , în Treccani.it - Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.

Controlul autorității	LCCN (EN) sh85098370 · GND (DE) 4059317-4

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica

[ATLAS-13Dec2011-1] ATLAS prezinta cel mai recent experiment Higgs statutul de căutare , CERN, 13 decembrie 2011. Adus de 13 decembrie 2011 (arhivate de original pe 06 ianuarie 2012).

[2] CMS cauta Modelul Standard bosonul Higgs în datele de la LHC din 2010 și 2011 , CERN, 13 decembrie 2011. Accesat 13 decembrie 2011.

[3] Lista de mai jos prezintă doar quarcii de valență, care în teoria modelului standard caracterizează starea de bază a unui barion . De exemplu, pe baza energiei totale pe care o deține un barion, aceasta se poate manifesta prin prezența, în structura sa internă, a perechilor de quark-antiquark din aceeași familie și, de asemenea, a gluonilor . Toate acestea, însă, nu modifică caracteristicile barionului, cum ar fi sarcina electrică sau numărul barionului sau încărcarea culorilor .

[1]

[2]

[3]