Елементарна частица
From Wikipedia, the free encyclopedia
Във физиката на елементарните частици под елементарна частица се разбира частица, за която няма експериментални доказателства за наличието на вътрешна структура, т.е. не е съставена от други, по-малки частици. Елементарните частици са основните градивни единици на материята; от тях са изградени съставните частици, като протоните и неутроните. Стандартният модел във физиката на елементарните частици подрежда многообразието от елементарни частици и обяснява техните свойства и взаимодействия. В стандартния модел елементарните частици се подреждат в три поколения, като всяко поколение съдържа два кварка – горен и долен, и два лептона – единият е електрически зареден, а другият е електронеутрален. Различните типове взаимодействия между фундаменталните частици се осъществяват чрез преносителите на взаимодействия – така наречените калибровъчни бозони.
В стандартния модел има четири калибровъчни бозона, благодарение на които се осъществяват електромагнитното и слабото взаимодействие и още осем глуонни полета, които пренасят силното взаимодействие между кварките.[1][2]
Атомите са съставени от други, по-малки частици – електрони, протони и неутрони. Протоните и неутроните от своя страна са съставени от още по-малки частици, наричани с общото име кварки. Днес са известни няколкостотин елементарни частици – повече от атомите в периодичната система на елементите. До 70-те години на XX век се е смятало, че един от най-важните въпроси на атомната физика е кои са елементарните частици, с други думи фундаменталните частици – от които са съставени всички други частици в природата и които не са изградени от други, по-малки частици. Днес опитите за единно обяснение на всички частици и явления в микросвета са обединени в т. нар. „теория на всичко“. Една такава теория е например суперструнната теория, но тя все още няма експериментално потвърждение. Днес основната парадигма относно елементарните частици е, че всяка теория като стандартния модел има горна граница на енергиите, при които теорията е валидна. При преминаване към по-високи енергии (което съответства на по-малки разстояния) е нужна нова теория, която може да съдържа нови частици или други обекти, например „струни“. Тази нова теория е подложена на едно много силно ограничение: старата теория трябва да се получи като граничен случай (нискоенергетична граница) на новата теория. Понякога това може да означава, че „старите“ частици са съставни и са изградени от „новите“ такива, но може и „старите“ (нискоенергетичните) частици да съответствуват на „новите“, но да придобиват нови свойства, например ненулева маса. Двете явления се срещат и в стандартния модел, при преход от по-високи енергии към по-ниски. Пример за първото е изграждането на адроните от кварки и глуони, а пример за второто е придобиването на маса от кварките чрез механизма на Хигс или придобиването на маса от адроните.