Стандартная модель – это квантовая теория, объединяющая знания в области физики элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий (гравитация в Стандартную модель не включена).
| Частицы материи, спин = 1/2 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| ЛЕПТОНЫ | КВАРКИ | ||||
| Нечувствительны к сильному взаимодействию и наблюдаются как отдельные частицы. | Являются составляющими нейтронов и других элементарных частиц. Известны шесть видов кварков и столько же антикварков. | ||||
| Название частицы: | Масса (ГэВ/с2): | Электрический заряд: | Название частицы: | Масса (ГэВ/с2): | Электрический заряд: |
| Электронное нейтрино | (0 - 0,13)х10-9 | 0 | Up (верхний) | 0,002 | 2/3 |
| Нечувствительно к электромагнитному и сильному взаимодействию. Один из важнейших элементов для объяснения эффекта радиоактивности. | Входит в состав атомного ядра. Два верхних кварка и один нижний образуют протон. | ||||
| Электрон | 0,000511 | -1 | Charm (Очарованный) | 1,3 | 2/3 |
| Самая легкая заряженная частица, движение которой является причиной возникновения электрического тока. Входит в состав атома. | Нестабильный и более тяжелый "родственник" верхнего кварка. | ||||
| Мюонное нейтрино | (0,0009-0,13)х10-9 | 0 | Truth (Истинный) | 173 | 2/3 |
| Проявляется в слабых взаимодействиях с участием мюона. | Самая тяжелая из всех известных элементарных частиц. По массе сравнима с массой атома некоторых переходных металлов. | ||||
| Мюон | 0,106 | -1 | Down (Нижний) | 0,005 | -1/3 |
| Более тяжелый аналог электрона, но с ограниченным сроком жизни. Мюон распадается через 2,2 микросекунды. Впервые был обнаружен в составе космических лучей. | Входят в состав атомного ядра. Два нижних кварка и один верхний образуют нейтрон. | ||||
| Тау-нейтрино | (0,04-0,14)х10-9 | 0 | Strange (Странный) | 0,095 | -1/3 |
| Появляется в слабых взаимодействиях с участием тау-лептона. | Нестабильная и еще более тяжелая копия нижнего кварка. | ||||
| Тау-лептон | 1,777 | -1 | Beauty (Прелестный) | 4,2 | -1/3 |
| Нестабильный и еще более тяжелый аналог электрона. Время жизни составляет 0,3 пикосекунды. | Нестабильная и еще более тяжелая копия нижнего кварка. | ||||
| Переносчики взаимодействий (БОЗОНЫ), спин = 1 | ||
|---|---|---|
| На квантовом уровне любая сила передается специальной частицей или несколькими частицами. | ||
| Название частицы: | Масса (ГэВ/с2): | Электрический заряд: |
| Фотон | 0 | 0 |
| Переносчик электромагнитного излучения (света), действующий на заряженные частицы на неограниченных расстояниях. | ||
| Нейтральный бозон | 91,188 | 0 |
| Посредник при слабых взаимодействиях, не изменяющий частиц, с которыми вступает в контакт. Действие распространяется на малых расстояниях, около 10-18 м. | ||
| Векторный положительный бозон | 80,39 | 1 |
| Посредник при слабых взаимодействиях, изменяющий физические характеристики кварков и лептонов, то есть может превращать частицы в античастицы. Действие распространяется на расстояниях до 10-18 м. | ||
| Векторный отрицательный бозон | 80,39 | -1 |
| Действие векторного отрицательного бозона аналогично действию его положительного аналога. | ||
| Глюон | 0 | 0 |
| Все виды глюонов переносят сильное взаимодействие и не подвержены влиянию электромагнитных и слабых сил. Взаимодействуют с кварками и друг с другом. | ||
| Бозон Хиггса | 125,3±0,6 | 0 |
| Предполагается, что он наделяет бозоны (за исключением фотона), лептоны и кварки массой. | ||
Спин (англ. spin – вертеть) – собственный момент импульса элементарных частиц, имеющих квантовую природу.
Электрический заряд – соответствует заряду протона. В системе единиц СИ электрический заряд протона равен 1,6×10-19 кулонов (Кл).
Единицей энергии в физике элементарных частиц является электронвольт (эВ). Один электронвольт равен энергии, необходимой для переноса одного электрона в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в 1 вольт. Массы элементарных частиц даны в ГэВ/с2, где 1 ГэВ = 109 эВ = 1,6×10-10 джоулей, а С – скорость света (исходя из соотношения массы и энергии E = mc2).