Klasifikacija osnovnih delcev

Kako so raznoliki elementarni delci, tako so njihove različne značilnosti. Na podlagi značilnosti, ki jih sestavlja klasifikacija elementarnih delcev.

Eden najpomembnejših kazalcev je masa. Pomembno je upoštevati maso ostanka delca, saj se v času gibanja, še posebej pri visokih hitrostih, znatno poveča. Včasih, ne da bi to upoštevali, so nekateri znanstveniki napovedali odkritje novih delcev, čeprav so se ukvarjali z dolgoletnimi znanji. Referenčna enota se šteje za maso ostanka elektronov, saj je le-ta najlažja. V našem času je razvrstitev osnovnih delcev v skladu s svojimi mirovnimi počitnicami naslednja:

• fotoni, ki nimajo mirovanja, ker se nenehno premikajo s svetlobno hitrostjo;
• lahki delci so leptoni, ki vključujejo nevrte in elektrone;
• povprečni delci, ki tehtajo od ene elektronske mase do tisoč;
• težkih barionov, ki imajo maso več kot tisoč elektronskih mas, ki vključujejo nevtrone, protone, hiperone.

Naslednja značilnost, po kateri se ustvarja klasifikacija elementarnih delcev, je njihova električni naboj. To je večkratnik polnjenja enega elektrona (-1) vedno. Glede na to značilnost so vsi delci razdeljeni na pozitivno napolnjene, negativno napolnjene in brez polnjenja. Predpostavlja se tudi obstoj delcev, ki imajo delno polnjenje.

Druga značilnost, ki jo ustvarja klasifikacija elementarnih delcev, je čas njihovega življenja:

• stabilni delci, na katere se vežejo elektroni, nevtrino, foton in proton, nevtron ostane stabilen, dokler je v sestava jedra atoma, v prostem stanju pa se razpade v 15 minutah;
• nestabilni delci - vse ostalo. Njihova življenjska doba je 10 (-10) - 10 (-24) sekund in delci z najkrajšo življenjsko dobo - resonance, ki se zlijo, preden lahko zapustijo atomsko jedro ali atom. Živijo 10 (-25) - 10 (-26) sekund. Čeprav je obstoj takih delcev teoretično izračunan, vendar jih praktično nihče ni zabeležil. V življenju človeka najpomembnejša vloga seveda pripada stabilnim delcem, saj je iz njih zgrajena vsa makro-telesa.

Naslednja klasifikacijska značilnost je vrsta interakcije:

• Leptoni so delci, ki sodelujejo samo v šibkih in elektromagnetnih interakcijah;
• Hadroni so delci, ki poleg zgoraj omenjenega sodelujejo tudi v močnih interakcijah.

Najpomembnejša značilnost elementarnih delcev pa je spin (opis gibanja delcev). Takšna vrednost v klasični mehaniki opisuje značilnost vrtenja telesa. Toda fizika, glede na lastnosti elementarnih delcev, vrti značilno drugače - kot notranja stopnja svobode določenega delca. Lahko vzame le pozitivne vrednosti, ki so sorazmerne s Planckovo konstanto, za razliko od vrtenja v mehaniki, ki lahko sprejme kakršne koli vrednosti. Koeficient, ki izraža svojo sorazmernost, se imenuje kvantno število spinov. Za nekatere delce ima lahko celo število (0, 1, 2), medtem ko v drugih - polovično celo število (1/2, 3/2). Delec z 0-mestnim vrtljajem je enak, ko se vrti pod katerim koli kotom, z vrtenjem ene - enako obliko zavzame za 360 stopinj in od vrtljajev na 2 - po 180-stopinjskem zavoju, pri čemer se vrti frac12- - pri 720 stopinjah. Vsi delci z nenastavno vrednostjo spina se imenujejo fermions. Ti vključujejo vse splošno znane delce, na primer, protone, elektrone, nevtrone. Hrbet je 1/2. In s celo številnimi, bozoni. Te snovi so pravzaprav kvote polj, vendar imajo tudi svoje korpuskularne lastnosti, še vedno delujejo kot polja v klasični meji. Svetel primer bozonov je foton, katerega vrtljaj je 1, pa tudi mezoni z ničelnim vrtenjem.