На современном уровне знания
фундаментальными частицами вещества считаются кварки и лептоны.
Они имеют полуцелый спин и являются
фермионами. Из кварков состоят адроны.
Кроме кварков и лептонов существуют частицы с
целым значением спина, переносящие
взаимодействие между фундаментальными
частицами. Эти частицы получили название калибровочных бозонов.
Лептоны не участвуют в сильных
взаимодействиях, имеют спин 1/2 и лептонные заряды
Le, Lμ, Lτ.
Калибровочные бозоны
Взаимодействие |
Характерная |
Кванты |
Масса |
Характерные масштабы расстояний (см) |
| Сильное | 1 |
g (глюон) |
0 |
~ 10-13 |
| Электромагнитное | 10-2 |
γ |
<2·10-16 |
∞ |
| Слабое | 10-6 |
W− ,W+ |
80.39 |
10-16 |
Z |
91.19 |
|||
| Гравитационное | 10-38 |
гравитон (?) |
|
ЛЕПТОНЫ (J=1/2)
Частица |
Масса, МэВ |
Время жизни |
Лептонный заряд |
Основные моды распада |
||
Le |
|
|
||||
νe |
< 7·10-6 |
Стабильно |
+1 |
0 |
0 |
|
νμ |
< 0.17 |
Стабильно |
0 |
+1 |
0 |
|
ντ |
< 18 |
Стабильно |
0 |
0 |
+1 |
|
e- |
0.511 |
> 4.3·1023 лет |
+1 |
0 |
0 |
|
μ- |
105.66 |
2.2·10-6 с |
0 |
+1 |
0 |
eν |
τ- |
1777 |
2.9·10-13 с |
0 |
0 |
+1 |
адроны + ν, |
νКВАРКИ
Характеристика |
Тип кварка |
|||||
| d | u | s | c | b | t | |
| Электрический заряд Q | -1/3 |
+2/3 |
-1/3 |
+2/3 |
-1/3 |
+2/3 |
| Барионное число B | 1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
| Спин J | 1/2 |
1/2 |
1/2 |
1/2 |
1/2 |
1/2 |
| Четность P | +1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
| Изоспин I | 1/2 |
1/2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| Проекция изоспина I3 | -1/2 |
+1/2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
| Странность s | 0 |
0 |
-1 |
0 |
0 |
0 |
| Charm (очарование) c | 0 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
| Bottomness (beauty) b | 0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
0 |
| Topness (truth) t | 0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
+1 |
| Масса в составе адрона, ГэВ | 0.33 |
0.33 |
0.51 |
1.8 |
5 |
180 |
| Масса "свободного" кварка, ГэВ | 0.003-0.007 |
0.0015-0.003 |
0.095+0.025 |
1.25+0.1 |
4.2-4.7 |
174+3 |
Каждый тип кварка имеет еще одно квантовое число - цвет, которое может принимать три значения - красный, синий и зеленый. Сильное взаимодействие кварка не зависит от его цветового состояния, т.е. оно одинаково для всех трех цветов. Поскольку адроны состоят из кварков, то структура адронов в основном определяется сильным и электромагнитным взаимодействием кварков.
|
|
15.12.2013