Элементарные частицы



Дата30.04.2016
өлшемі20 Kb.
Приложение 1.

Элементарные частицы


Мельчайшие частицы вещества, которые при столкновениях друг с другом не распадаются на части, а испытывают взаимные превращения.

Чтобы при столкновениях элементарных частиц рождались новые частицы, кинетическая энергия сталкивающихся частиц должны быть сравнимой с энергией покоя рождающихся частиц. Частицы с такими большими энергиями находят в космических лучах или разгоняют в ускорителях.

Общее число открытых элементарных частиц исчисляется сотнями, однако большую часть их составляют так называемые «резонансы», т.е. частицы, время жизни которых не превышает 10 (в минус 23) с (это означает, что длина пробега такой частицы даже при скорости, близкой к скорости света не превышает 10 (в минус 15) м – размера атомного ядра).


Для каждой частицы существует античастица, т е частица с такой же массой, но противоположной величиной электрического заряда и других «зарядов» (лептонного, барионного и т п.). Примеры пар частица-античастица: электрон (е-) и позитрон (е+), протон (р) и антипротон (р~), нейтрон (n) и антинейтрон (n~).

Существуют также «истинно нейтральные» частицы, которые совпадают со своими античастицами, например фотон (y), нейтральный пион (пи 0).

При столкновении частицы со «своей» античастицей происходит аннигиляция, т е превращение в излучение.

Так, при аннигиляции электрона и позитрона может происходить рождение двух фотонов:

e- + e+ 2y.


До недавнего времени считалось, что между элементарными частицами возможны 4 вида взаимодействий: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное.

(виды взаимодействий перечислены в порядке убывания интенсивности).

Сегодня установлено, что электромагнитное и слабое взаимодействия являются проявлением единого электрослабого взаимодействия.


Классификация элементарных частиц

Лептоны – частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях (электроны, мюоны, нейтрино). Поскольку нейтрино не участвуют и в электромагнитных взаимодействиях, для этих частиц земной шар намного прозрачнее, чем оконное стекло для фотонов.

Адроны – частицы, участвующие во всех видах взаимодействий

(к числу этих частиц принадлежат нуклоны и все «резонансы»).

На основе предположения, что все адроны состоят из кварков – частиц с дробными электрическими зарядами е/3 и 2е/3, удалось построить классификацию адронов.

Однако разбить адроны на свободные кварки не удается даже при энергиях, во много раз превышающих энергии покоя адронов. Поэтому предполагается, что кварки взаимодействуют друг с другом посредством обмена другими частицами (глюонами)таким образом, что «освободить» кварк невозможно (для этого потребовалась бы бесконечно большая энергия)





©netref.ru 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет