46.Классификация элементарных частиц.

Все элементарные частицы можно разделить на два класса: частицы и античастицы.Каждая частица имеет свою античастицу, и они характеризуются следующими свойствами: масса, время жизни и спин у частицы и античастицы одинаковы, но остальные свойства, такие как заряд и магнитный момент, противоположны по знаку. Античастицы обозначаются теми же символами, что и частицы. К ним сверху лишь добавляется символ ~ ( например, электрон e и позитрон e ~ (положительно заряженный электрон)) . Важным свойством частиц и античастиц является то, что при их встрече происходит аннигиляция (уничтожение) частиц с появлением либо фотонов, либо других частиц. Означает, что происходит переход одного вида материи (частицы) в другой (электромагнитное излучение). Все известные элементарные частицы, включая античастицы, подразделяются на три класса адроны, лептоны и частицы, отвечающие за перенос взаимодействий.

Адроны — это элементарные частицы, которые участвуют в сильныхядерных) взаимодействиях. Адроны подразделяются на два класса: барионы — частицы, которые имеют полуцелый спин

(собственный момент импульса частицы), и мезоны, которые имеют целый спин. Протоны и нейтроны являются самыми легкими барионами, другие барионы (гипероны) по массе их превосходят. Мезоны — частицы, масса которых занимает промежуточное значение между массой электрона и массой протона. В середине 60-х годов была выдвинута гипотеза, что все адроны построены из более фундаментальных частиц, названных кварками. Все кварки имеют спин,

равный ½⋅ h/ 2π . Интересной особенностью кварков является то, что они имеют дробный электрический

заряд. Кварки в свободном виде просто не существуют. Лептоны — частицы, которые не участвуют в сильных (ядерных) взаимодействиях, а участвуют в

электромагнитных и слабых взаимодействиях. К лептонам относится электрон, мюон, τ-лептон и нейтрино. Мюон — это частица, у которой основные свойства совпадают со свойствами электрона. Нейтрино -маленький нейтрон. Фотоны (γ) являются переносчиками электромагнитных взаимодействий,

их масса покоя равна нулю, и они не имеют заряда. Взаимодействие двух заряженных частиц происходит вследствие обмена между ними фотонами. В электромагнитном взаимодействии участвуют кварки, все адроны, заряженные лептоны, а также частицы, ответственные за слабое взаимодействие. Глюоны — переносчики сильных взаимодействий. Они не имеют массы и электрически нейтральны. Это частицы, с помощью которых осуществляется взаимодействие кварков. Промежуточные бозоны-переносчики слабых взаимодействий. Промежуточные бозоны могут испускаться и поглощаться как кварками, так и лептонами, и поэтому в слабом взаимодействии участвуют все частицы за исключением фотонов и гравитонов.

Гравитоны — переносчики гравитационного взаимодействия. Гравитоны до сих пор экспериментально не обнаружены так же, как и гравитационные волны. Предполагаемые свойства гравитона — это нейтральные частицы, не обладающие массой покоя, со спином J = 2.

Промежуточные бозоны-переносчики слабых взаимодействий. Промежуточные бозоны могут испускаться и поглощаться как кварками, так и лептонами, и поэтому в слабом взаимодействии участвуют все частицы за исключением фотонов и гравитонов.

Гравитоны — переносчики гравитационного взаимодействия. Гравитоны до сих пор экспериментально не обнаружены так же, как и гравитационные волны. Предполагаемые свойства гравитона — это нейтральные частицы, не обладающие массой покоя, со спином J = 2.