Концепт темељних, недељивих честица сеже до Стари Грци (концепт познат као "атомизам"). У 20. веку, физичари су почели да истражују ствари на најмањим нивоима материје, а међу њиховим најневероватнијим модернијим открићима била је количина различитих честица у свемиру. Квантна физика предвиђа 18 врста елементарних честица, а 16 је већ експериментално откривено. Физика елементарних честица има за циљ да нађе преостале честице.
Стандардни модел
Стандардни модел физике честица који класификује елементарне честице у неколико група је у сржи модерне физике. У овом моделу три од четири основне физичке силе описане су, заједно са мерним бозонима, честице које посредују те силе. Иако гравитација технички није укључена у Стандардни модел, теоријски физичари раде на проширењу модела на укључивање и предвиђање квантна теорија гравитације.
Ако постоји једна ствар у којој физичари честица уживају, то је дељење честица у групе. Елементарне честице су најмањи састојци материје и енергије. Колико научници могу да закључе, изгледа да нису направљени од комбинација мањих честица.
Разбијање материје и снага
Све елементарне честице у физици су класификоване као било које фермиони или бозони. Квантна физика показује да честице могу имати својствено "нулто" спиновање или момент импулса, повезан са њима.
Фермион (назван по Енрицо Ферми) је честица са половином целог спина, док је бозон (назван по Сатиендра Натх Босе) честица са целим бројем или целим завртањем. Ови окретаји резултирају различитим математичким примјенама у одређеним ситуацијама. Једноставна математика сабирања целих бројева и пола целих бројева показује следеће:
- Комбиновање непарног броја фермиона резултира фермионом, јер ће укупни завршетак и даље бити половина вредности.
- Комбиновање парног броја фермиона резултира бозоном, јер укупно спиновање резултира целом бројем.
Фермиони
Фермиони имају завртање честица једнаке половини вредности (-1/2, 1/2, 3/2, итд.). Ове честице чине материју коју посматрамо у нашем универзуму. Два основна састојка материје су кваркови и лептони. Обе ове субатомске честице су фермиони, тако да су сви бозони створени од равномерне комбинације тих честица.
Кваркови су класа фермиона који чине хадроне, као што су протони и неутрони. Кваркови су фундаменталне честице које делују кроз све четири основне физичке силе: гравитација, електромагнетизам, слаба интеракција и снажна интеракција. Кваркови увек постоје у комбинацији да формирају субатомске честице познате као хадрони. Постоји шест различитих типова кварка:
- Доњи кварк
- Чудан кварк
- Довн Куарк
- Топ Куарк
- Цхарм Куарк
- Уп Куарк
Лептони су врста темељне честице која не доживљава снажну интеракцију. Постоји шест сорти лептона:
- Елецтрон
- Елецтрон Неутрино
- Муон
- Муон Неутрино
- Тау
- Тау Неутрино
Сваки од три "укуса" лептона (електрона, муона и тауа) састоји се од "слабог дублета", поменуте честице, заједно са готово безмасном неутралном честицом која се назива а неутрино. Дакле, електронски лептон је слаба дубата електрона и електро-неутрино.
Бозони
Бозони имају спин честица једнак целом броју (цели бројеви попут 1, 2, 3, и тако даље). Ове честице посредују у основним силама физике под квантним теоријама поља.
- Пхотон
- В Босон
- З Босон
- Глуон
- Хигсов бозон
- Гравитон
Композитне честице
Хадрони су честице састављене од више повезаних везаних кваркова тако да је њихова центрифуга половина вредности. Хадрони су подељени на мезони (који су бозони) и бариони (који су фермиони).
- Месони
- Барионс
- Нуцлеонс
- Хиперони: краткотрајне честице састављене од чудних кваркова
Молекуле су сложене структуре састављене од више атома повезаних заједно. Основни хемијски градивни део материје, атоми су састављени од електрона, протона и неутрона. Протони и неутрони су нуклеони, врста бариона која заједно творе композитну честицу која је језгро једног атома. Проучавање начина на који се атоми везују да би формирали различите молекуларне структуре је основа модерног хемија.
Класификација честица
Било би тешко одржати сва имена равно у физици честица, па би могло бити корисно размишљати о животињском свету, где би такво структуирано именовање могло бити познатије и интуитивније. Људи су примати, сисари, а такође и кичмењаци. Слично томе, протони су нуклеони, бариони, хадрони, а такође и фермиони.
Несретна разлика је у томе што термини обично звуче слично једни другима. Збуњујући бозоне и баријоне, на пример, далеко је лакше од збрке примата и бескраљешњака. Једини начин да се те различите групе честица заиста одвоје је само пажљиво проучавање и покушавање да се пази које име се користи.
Уредио Др Анне Марие Хелменстине