Физика элементарных частиц материи. Владимир Голощапов
параметров (массы частиц и т. д.), значения которых не вытекают непосредственно из теории. Возможно, существуют элементарные частицы, которые не описываются Стандартной моделью – например, такие, как гравитон (частица, переносящая гравитационные силы) или суперсимметричные партнёры обычных частиц. Фермионы. 12 ароматов фермионов разделяются на 3 семейства (поколения) по 4 частицы в каждом. Шесть из них – кварки. Другие шесть – лептоны, три из которых являются нейтрино, а оставшиеся три несут единичный отрицательный заряд: электрон, мюон и тау-лептон.
Поколения частиц
Также существуют 12 фермионных античастиц, соответствующих вышеуказанным двенадцати частицам. Кварки и антикварки никогда не были обнаружены в свободном состоянии – это объясняется явлением конфайнмента. На основании симметрии между лептонами и кварками, проявляемой в электромагнитном взаимодействии, выдвигаются гипотезы о том, что эти частицы состоят из более фундаментальных частиц преонов. Строение и поведение элементарных частиц изучается физикой элементарных частиц.
Фермионные античастицы
Как видно из приведённого перечня, элементарных частиц множество. При делении или бомбардировке ядро атома распадается на нуклоны(составляющие ядра), перечень которых мы Вам поведали раньше. Здесь описания ещё ряда частиц, но эти частицы виртуальные. Не распадаются только электроны (позитроны), нейтрино и фотоны. Так может быть какая-то из этих частиц, которые не распадаются, и есть та самая элементарная частица, из которых состоит вся материя? Какая же из них самая элементарная? Вольфганг Паули “изобрел” частицу «нейтрино» для того, чтобы объяснить, куда девается часть энергии, выделяемая при радиоактивном распаде ядер с испусканием электронов. Такой распад называют бета-распадом. Масса нейтрино измерена. Массы покоя электронных нейтрино составляет примерно 6 ● 10-32 грамма. Так может быть нейтрино это и есть то, из чего состоит материя? Может быть нейтрино – элементарная частица материи? Однако нет. Мы знаем, что атом состоит из заряженных частиц, нейтрино же не имеет электрического заряда. Значит, нейтрино не может быть элементарной частицей материи. Электрон (позитрон) слишком массивен. На место частицы, из которой состоит материя, остаётся одна кандидатура, – фотон. Согласно Википедии Фотон – частица, переносящая электромагнитное взаимодействие. Итак, фотон это элементарная частица; но частица чего, – материи или поля?
Фотон (Рис. 8)
Фотон – самая распространённая по численности частица во Вселенной. На один нуклон приходится не менее 20 миллиардов фотонов Первым, исторически зафиксированным сообщением о фотоне как о частице, было описание фотона в труде великого учёного и мыслителя Египта Ибн ал – Хайсама «Книга об оптике» в 1021 г. Ибн ал-Хайсам (965 – 1039), известный в Европе под именем Алхазена, не был физиком,