Элементарная частица - это собирательный термин, который относится к микрообъектам в субъядерном масштабе и которые на данный момент на практике невозможно расщепить на составные части. Изучение структуры и поведения элементарных частиц, их классификация, характеристики и роли в различных взаимодействиях. Основы Вселенной и фундаментальные законы.
Cодержание
Элементарная частица - это собирательный термин, который относится к микрообъектам в субъядерном масштабе и которые на данный момент на практике невозможно расщепить на составные части. Это включает в себя как бесструктурные элементарные частицы, такие как электрон, нейтрино и кварки, которые считаются первичными фундаментальными частицами, так и составные частицы, включая протоны и нейтроны, которые имеют сложную внутреннюю структуру, но не могут быть разделены на более мелкие составные части из-за эффекта конфайнмента.
Существует более 350 открытых элементарных частиц, включая античастицы. Стабильными элементарными частицами являются фотон, электронное и мюонное нейтрино, электрон, протон и их античастицы. Остальные элементарные частицы имеют конечное время жизни, распадаясь по экспоненциальному закону с постоянной времени от приблизительно 880 секунд для свободного нейтрона до ничтожно малой доли секунды для резонансов.
Изучение структуры и поведения элементарных частиц
Физика элементарных частиц занимается исследованием строения и поведения элементарных частиц. Все элементарные частицы подчиняются принципу тождественности, что означает, что все элементарные частицы одного вида во Вселенной полностью одинаковы по всем своим свойствам. Также существует принцип корпускулярно-волнового дуализма, который утверждает, что каждой элементарной частице соответствует волна де-Бройля.
Элементарные частицы обладают свойством взаимопревращаемости, которое является следствием их взаимодействий: сильного, электромагнитного, слабого и гравитационного. Взаимодействия частиц вызывают превращения частиц и их совокупностей в другие частицы и их совокупности, при условии, что такие превращения не запрещены законами сохранения энергии, импульса, момента импульса, электрического заряда, барионного заряда и другими.
Характеристики элементарных частиц
Основные характеристики элементарных частиц включают время жизни, массу, спин, электрический заряд, магнитный момент, барионный заряд, лептонный заряд, странность, очарование, прелесть, истинность, изотопический спин, чётность, зарядовая чётность, G-чётность, CP-чётность, T-чётность, R-чётность и P-чётность.
См. также
Классификация элементарных частиц
По времени жизни
Все элементарные частицы могут быть разделены на два класса в зависимости от их времени жизни.
По массе
Элементарные частицы также могут быть классифицированы по их массе.
По величине спина
Величина спина используется для классификации элементарных частиц на два класса.
По видам взаимодействий
Элементарные частицы могут быть классифицированы по видам взаимодействий, в которые они вступают.
Типы элементарных частиц
Существуют различные типы элементарных частиц, каждый из которых играет роль в различных взаимодействиях.
Фотоны
Фотон - это элементарная частица, являющаяся квантом света в виде электромагнитных волн. Он является самой распространенной частицей во Вселенной. Фотоны описываются в рамках электродинамики как электромагнитные волны с поляризацией и играют роль калибровочных бозонов, обеспечивающих электромагнитное взаимодействие между частицами. Фотоны также обладают дуализмом, проявляя свойства и волны, и частицы.
Нейтроны
Нейтрон - это тяжелая элементарная частица, которая не имеет электрического заряда и входит в состав атомных ядер. Нейтроны являются одним из основных компонентов ядер и вместе с протонами удерживаются в ядрах благодаря силе ядерного взаимодействия. Они имеют нейтральный заряд и составляют примерно 99% массы атома.
Протоны
Протон - это элементарная частица, которая также входит в состав атомных ядер. Протоны обладают положительным электрическим зарядом, который равен по модулю заряду электрона. Они также являются адронами и играют роль во всех фундаментальных взаимодействиях. Протоны составляют основную часть видимой материи во Вселенной.
Заключение
Элементарные частицы являются фундаментальными строительными блоками материи и играют важную роль в нашем понимании физического мира. Строение и характеристики элементарных частиц изучаются в физике элементарных частиц, и это позволяет нам лучше понять основы Вселенной и ее фундаментальные законы.
См. также
Что нам скажет Википедия?
Элемента́рная части́ца — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые на данный момент на практике невозможно расщепить на составные части.
Следует иметь в виду, что некоторые элементарные частицы (электрон, нейтрино, кварки и т. д.) на данный момент считаются бесструктурными и рассматриваются как первичные фундаментальные частицы. Другие элементарные частицы (так называемые составные частицы, в том числе частицы, составляющие ядро атома — протоны и нейтроны) имеют сложную внутреннюю структуру, но тем не менее, по современным представлениям, разделить их на части невозможно по причине эффекта конфайнмента.
Всего вместе с античастицами открыто более 350 элементарных частиц. Из них стабильны фотон, электронное и мюонное нейтрино, электрон, протон и их античастицы. Остальные элементарные частицы самопроизвольно распадаются по экспоненциальному закону с постоянной времени от приблизительно 880 секунд (для свободного нейтрона) до ничтожно малой доли секунды (от 10−24 до 10−22 с для резонансов).
Строение и поведение элементарных частиц изучается физикой элементарных частиц.
Все элементарные частицы подчиняются принципу тождественности (все элементарные частицы одного вида во Вселенной полностью одинаковы по всем своим свойствам) и принципу корпускулярно-волнового дуализма (каждой элементарной частице соответствует волна де-Бройля).
Все элементарные частицы обладают свойством взаимопревращаемости, являющегося следствием их взаимодействий: сильного, электромагнитного, слабого, гравитационного. Взаимодействия частиц вызывают превращения частиц и их совокупностей в другие частицы и их совокупности, если такие превращения не запрещены законами сохранения энергии, импульса, момента импульса, электрического заряда, барионного заряда и др.
Основные характеристики элементарных частиц: время жизни, масса, спин, электрический заряд, магнитный момент, барионный заряд, лептонный заряд, странность, очарование, прелесть, истинность, изотопический спин, чётность, зарядовая чётность, G-чётность, CP-чётность, T-чётность, R-чётность, P-чётность.
