Фундаментальная частица

Фундамента́льная части́ца — бесструктурная элементарная частица[1], которую до настоящего времени не удалось описать как составную. В настоящее время термин применяется преимущественно для лептонов и кварков (по 6 частиц каждого рода, вместе с античастицами, составляют набор из 24 фундаментальных частиц) в совокупности с калибровочными бозонами (частицами-переносчиками фундаментальных взаимодействий)[2].

Фундаментальные бозоны:

Название Заряд (e) Спин Масса (ГэВ) Переносимое взаимодействие
Фотон 0 1 0 Электромагнитное взаимодействие
W± ±1 1 80,4 Слабое взаимодействие
Z0 0 1 91,2 Слабое взаимодействие
Глюон 0 1 0 Сильное взаимодействие
Бозон Хиггса 0 0 ≈125,09±0,24[3] Инертная масса

Фундаментальные фермионы:

Поколение Кварки с зарядом (+2/3)e Кварки с зарядом (−1/3)e
Название/ аромат кварка/ антикварка Символ кварка/ антикварка Масса (МэВ) Название/ аромат кварка/ антикварка Символ кварка/ антикварка Масса (МэВ)
1 u-кварк (up-кварк) / анти-u-кварк от 1,5 до 3 d-кварк (down-кварк) / анти-d-кварк 4,79±0,07
2 c-кварк (charm-кварк) / анти-c-кварк 1250 ± 90 s-кварк (strange-кварк) / анти-s-кварк 95 ± 25
3 t-кварк (top-кварк) / анти-t-кварк 174 340 ± 790[4] b-кварк (bottom-кварк) / анти-b-кварк 4200 ± 70

У всех кварков есть также электрический заряд, кратный 1/3 элементарного заряда. В каждом поколении один кварк имеет электрический заряд +2/3 (это u-, c- и t-кварки) и один — заряд −1/3 (d-, s- и b-кварки); у антикварков заряды противоположны по знаку. Кроме сильного и электромагнитного взаимодействия, кварки участвуют в слабом взаимодействии.

  • Лептоны не участвуют в сильном взаимодействии. Их античастицы — антилептоны (античастица электрона называется позитрон по историческим причинам). Существуют лептоны шести ароматов:
Поколение Заряженный лептон / античастица Нейтрино / антинейтрино
Название Символ Электрический заряд (e) Масса (МэВ) Название Символ Электрический заряд (e) Масса (МэВ)
1 Электрон / Позитрон −1 / +1 0,511 Электронное нейтрино / Электронное антинейтрино 0 < 0,0000022[5]
2 Мюон −1 / +1 105,66 Мюонное нейтрино / Мюонное антинейтрино 0 < 0,17[5]
3 Тау-лептон −1 / +1 1776,99 Тау-нейтрино / тау-антинейтрино 0 < 15,5[5]

ИсторияПравить

До начала XX века фундаментальными частицами считались атомы[6]. Далее фундаментальными частицами стали считать атомное ядро и электрон[7]. Далее было открыто, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов и они стали считаться фундаментальными, а не ядро[8]. Потом было открыто, что протоны и нейтроны состоят из кварков[9].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Что является фундаментальным? Поиск фундаментального Официальный сайт детектора КЕДР
  2. Что является фундаментальным? Стандартная модель — вопросы для проверки Официальный сайт детектора КЕДР
  3. ATLAS и CMS обнародовали совместное измерение массы хиггсовского бозона
  4. Э. Э. Боос, О. Брандт, Д. Денисов, С. П. Денисов, П. Граннис Top-кварк (к 20-летию открытия) // УФН. — 2015. — Т. 185. — С. 1241–1269. — DOI:10.3367/UFNr.0185.201512a.1241.
  5. 1 2 3 Лабораторные измерения и ограничения на свойства нейтрино (англ.). Проверено 25 сентября 2009. Архивировано 21 февраля 2012 года.
  6. Что является фундаментальным? Атом Официальный сайт детектора КЕДР
  7. Что является фундаментальным? Является ли атом фундаментальным Официальный сайт детектора КЕДР
  8. Что является фундаментальным? Является ли ядро фундаментальным? Официальный сайт детектора КЕДР
  9. Что является фундаментальным? Являются ли протоны и нейтроны фундаментальными частицами? Официальный сайт детектора КЕДР

СсылкиПравить