Елементарна честица

Из Википедије, слободне енциклопедије

Елементарне честице су субатомске честице за које се верује да се не могу поделити на мање. С друге стране, субатомске честице су све честице мање од атома без обзира на њихову сложеност (или елементарност). При томе ово 'мање од атома' треба схватити условно јер неки кваркови имају масу реда величине најтежих хемијских елемената.

Стандардни модел елементарних честица

Неке елементарне честице су стабилне, друге су, пак, нестабилне. Она честице која препуштена сама себи, тј. када не интерагује ни са једном другом честицом, опстаје непромењених карактеристика све док трају ти услови, назива се стабилном. Она која чак и у тим условима, после извесног времена, мења своје карактеристике, односно преживљава спонтану трансформацију (распад) у неке друге елементарне честице, назива се нестабилном. У одговарајаћој интеракцији са датим елементарним честицама, међутим, и свака стабилна честица може да се трансформише у друге честице. Супротно, за време трајања одређених интеракција, и неке нестабилне честице могу да задрже свој идентитет све док те интеракције трају.[1]

Елементарне честице се могу поделити на честице материје и честице преносиоце сила.

Честице материје[уреди]

Честице материје сачињавају атоме, молекуле, жива бића, свет око нас. У њих спадају кваркови и лептони. Кваркови су елементарне честице које сачињавају протоне, неутроне и све остале сложене честице тј. хадроне, нуклеоне, мезоне...

Кваркови[уреди]

Кваркови су честице које имају спин 1/2 као и све остале честице материје али имају електрични набој од 1/3c. Поред спина и наелектрисања имају и особину која се зове боја и она може имати 3 основне вредности. Граде теже честице тако што се повежу 3 кварка - хадрони, нуклеони - у безбојну комбинацију или тако да се повежу 1 кварк и 1 антикварк исте боје чинећи при томе безбојну честицу. Кваркови су по физичким мерилима изузетно масивне честице.

Кваркова има 6 врста, сврстаних у 3 пара

  • u - up
  • d - down
  • t - top
  • b - botom
  • c - charm
  • s - strange


Up i down кварк чине цео космос јер су они облици кваркова са најмањом масом и према томе најмањом енергијом, тј., најстабилнији су. Сви остали кваркови су добијени у акцелераторима честица при врло великим енергијама на врло мале делове времена. Сви остали кваркови су много масивнији од u и d и они граде егзотичне врсте тешких честица, које се распадају на мање масивне после пар милисекунди.

Колико се сада зна кваркови су честице које можда уопште немају димензије, али се као горња граница за њихов пречних узима граница од 10-17 m. Кваркови се никад не могу наћи изоловани већ само повезани у честице које су безбојне јер што су даље кваркови један од другог, то је сила између њих јача, али и ако честици сачињеној од кваркова предамо довољно енергије за раскидање везе између кваркова, та енергија ће се претворити у још једну безбојну честицу сачињену од кваркова.

Лептони[уреди]

То су елементарне честице које не праве друге сложене честице али учествују у важним физичким процесима. Имају спин 1/2, наелектрисање 1c и осетљиви су на слабу силу. Имају масу која је знатно мања од масе кваркова, али за разлику од њих могу се наћи слободни.

Лептони се јављају у 6 врста:

и њихови одговарајући неутрини:

  • електронски неутрино
  • мионски неутрино
  • тау неутрино

Електрон и електронски неутрино су лептони са најмањом масом тако да су они лептони који чине космос. Сви остали лептони имају знатно већу масу али могу да настану при реакцијама у језгрима звезда и у акцелераторима. Неутрини се јављају у термонуклеарним реакцијама уз њихов одговарајући лептон. За неутрине се донедавно мислило да немају масу али пре пар година је откривено да неутрини могу да мењају врсту тј. да осцилирају из једне врсте у другу, што је јасан показатељ да неутрини имају масу која је бар 1000 пута мања од масе електрона.

Честице преносиоци силе[уреди]

Честице преносиоци силе преносе интеракције међу честицама материје и понеке између самих себе. То су честице са целобројним спином од којих неке имају масу. Те честице су носиоци поља основних физичких сила као што су електромагнетна, јака, слаба и гравитациона.

Преносилац електромагнетне силе је фотон који преноси интеракције између честица са наелектрисањем. Фотон нема масу мировања, има спин 1 и истовремено је своја античестица.

Преносиоци слабе силе су W+, W-, бозони. То су честице које имају врло велику масу. Преносе интеракцију између лептона и кваркова тј. између сваке честице која има наелектрисање. Имају велику улогу у радиоактивном распаду.

Преносиоци јаке силе су глуони. То су честице без масе са спином 1 које се јављају у 8 врста од којих свака може бити у 3 боје тј. постоји 24 могуће врсте глуона. Они преносе јаку силу између кваркова и између себе самих. Одликују се једном чудном особином због тога што су кваркови даље један од другог, јачина везе између њих расте. То је разлог зашто се кваркови не могу наћи у изолованом стању, већ само у виду кварк-глуонске плазме.

Референце[уреди]

  1. ^ Радиоактивни изотопи и зрачења, књига 1, Општи појмови, главни уредник Иван Драганић