Elementaarosakesed

See artikkel räägib füüsika mõistest; Houellebecqi romaani kohta vaata artiklit Elementaarosakesed (romaan)

Algosake ehk elementaarosake ehk fundamentaalosake on meile tuntud universumi mateeria vähim osake, millel puudub meile teada olev alamstruktuur. Praegu teadaolevalt on elementaarosakesed leptonid (näiteks elektron ja neutriinod), kvargid ja vaheosakesed (näiteks footon). Teised elementaarosakesed on juba liitosakesed (hadronid), mis koosnevad kvarkidest. Hadronid on näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron.

Ainega seostatakse enamasti fermione. Fermionid alluvad Pauli keeluprintsiibile, mis välistab kahe eristamatu osakese asumise samas kvantolekus. Pauli keeluprintsiibita võiks maakera kokku vajuda üheks punktiks.

Fundamentaalsed fermionid jagunevad leptoniteks ja kvarkideks. Kvargid moodustavad liitosakesi hadroneid, millest (prooton ja neutron) omakorda moodustuvad aatomituumad. Aatomituum koos selle ümber tiirlevate leptonitega – elektronidega – moodustab aatomi.

Leptonid

  Pikemalt artiklis Leptonid

Laenguga lepton / antiosake					Neutriino/antineutriino
Nimetus	Sümbol	Elektrilaeng (e)	Seisumass (MeV/c2)	L	Nimetus	Sümbol	Elektrilaeng (e)	Seisumass (MeV/c2)
elektron positron	${\displaystyle e^{-}\,/\,e^{+}}$	−1 / +1	0,511	Le	elektronneutriino antielektronneutriino	${\displaystyle \nu _{e}\,/\,{\overline {\nu }}_{e}}$	0	< 0,0000022
müüon antimüüon	${\displaystyle \mu ^{-}\,/\,\mu ^{+}}$	−1 / +1	105,7	Lμ	müüneutriino müüantineutriino	${\displaystyle \nu _{\mu }\,/\,{\overline {\nu }}_{\mu }}$	0	< 0,17
taulepton antitaulepton	${\displaystyle \tau ^{-}\,/\,\tau ^{+}}$	−1 / +1	1777	Lτ	tauneutriino tauantineutriino	${\displaystyle \nu _{\tau }\,/\,{\overline {\nu }}_{\tau }}$	0	< 15,5

Kvargid

  Pikemalt artiklis Kvargid

Põlvkond	Nõrk isospinn	Lõhn	Nimetus	Sümbol	Elektrilaeng (e)	Seisumass (MeV/c2)	Antiosake	Sümbol
1	+1/2	Iz=+½	Up	u	+2/3	1,5–4,0	Antiup	${\displaystyle {\overline {u}}}$
1	–1/2	Iz=–½	Down	d	–1/3	4–8	Antidown	${\displaystyle {\overline {d}}}$
2	–1/2	S=–1	Strange	s	–1/3	80–130	Antistrange	${\displaystyle {\overline {s}}}$
2	+1/2	C=1	Charm	c	+2/3	1150–1350	Anticharm	${\displaystyle {\overline {c}}}$
3	–1/2	B'=–1	Bottom	b	–1/3	4100–4400	Antibottom	${\displaystyle {\overline {b}}}$
3	+1/2	T=1	Top	t	+2/3	170900 ± 1800[1]	Antitop	${\displaystyle {\overline {t}}}$

  Pikemalt artiklis Vaheosake

Fundamentaalseid jõude vahendavaid osakesi nimetatakse vaheosakesteks. Näiteks footon, mis vahendab elektromagnetilist vastastikmõju, on elementaarosake.

Vaheosakesed on bosonid, mistõttu nimetatakse neid ka vahebosoniteks. Bosonid alluvad Bose-Einsteini statistikale, mistõttu ei ole samas ruumipunktis olevate bosonite arv piiratud.

Standardmudeli kohaselt on vaheosakesed:

Nimetus	Sümbol	Elektrilaeng (e)	Spinn	Seisumass (GeV/c2)	Vahendatav jõud
footon	γ	0	1	0	elektromagnetism
W-boson	W±	±1	1	80,4	nõrk vastasmõju
Z-boson	Z0	0	1	91,2	nõrk vastasmõju
gluuon	g	0	1	0	tugev vastasmõju

Aegade jooksul on elementaarosakesteks peetud erinevaid objekte. Ajalooliselt on arvatud, et väikseim osake on aatom (sõna on pärit kreekakeelsest sõnast, mis tähendab 'jagamatu'). Hiljem avastati, et need koosnevad aatomituumadest ja elektronidest. Siis avastati aatomituuma alamstruktuur: prootonid ja neutronid, mida omakorda peeti kaua aega jagamatuteks. Nüüd on teada, et ka prootonid ja neutronid ei ole jagamatud osakesed, vaid koosnevad kvarkidest. Mõned autorid nimetavad elementaarosakesteks siiani subatomaarseid osakesi ja reserveerivad fundamentaalosakeste mõiste teadaolevalt sisemise struktuurita osakeste jaoks.

Võimalik, et standardmudeli näol ei ole tegemist fundamentaalse lõpliku füüsikateooriaga. Seega tuleb elementaarosakeste loetelu tõenäoliselt tulevikus täiendada või korrigeerida, kui tulevastes füüsikaeksperimentides leitakse seni tundmatuid elementaarosakesi või tuvastatakse praegu elementaarosakesteks peetavate osakeste väiksemamõõduline alamstruktuur. Seega sõltub elementaarosakese mõiste sellest, kui väikeseid struktuure parasjagu olemas olev tehnoloogia võimaldab uurida.

• Osakestefüüsika standardmudel

• Mis on elementaarosake? Jaak Lõhmuse artikkel