Это список частиц в физике элементарных частиц, включающий не только открытые, но и гипотетические элементарные частицы, а также составные частицы, состоящие из элементарных частиц.
Элементарная частица — это частица без внутренней структуры, то есть не содержащая других частиц. Элементарные частицы — фундаментальные объекты квантовой теории поля. Они могут быть классифицированы по спину: фермионы имеют полуцелый спин, а бозоны — целый спин.
Стандартная модель
Стандартная модель физики элементарных частиц — теория, описывающая свойства и взаимодействия элементарных частиц. Все частицы, предсказываемые Стандартной моделью, за исключением гипотетических, были экспериментально обнаружены. Всего модель описывает 61 частицу.
Фермионы
Фермионы имеют полуцелый спин; для всех известных элементарных фермионов он равен ½. Каждый фермион имеет свою собственную античастицу. Фермионы являются базовыми кирпичиками всей материи. Они классифицируются по своему участию в сильном взаимодействии. Согласно Стандартной модели, существует 12 ароматов элементарных фермионов: шесть кварков и шесть лептонов.
Кварки имеют цветовой заряд и участвуют в сильном взаимодействии. Их античастицы называются антикварками. Существует шесть ароматов кварков (по 2 в каждом поколении):
У всех кварков есть также электрический заряд, кратный 1/3 элементарного заряда. В каждом поколении один кварк имеет электрический заряд +2/3 (это u-, c- и t-кварки) и один — заряд −1/3 (d-, s- и b-кварки); у антикварков заряды противоположны по знаку. Кроме сильного и электромагнитного взаимодействия, кварки участвуют в слабом взаимодействии.
Лептоны не участвуют в сильном взаимодействии. Их античастицы — антилептоны (античастица электрона называется позитрон по историческим причинам). Существуют лептоны шести ароматов:
Бозон Хиггса, или хиггсон. В механизме Хиггса Стандартной модели массивный хиггсовский бозон создаётся из-за спонтанного нарушения симметрии поля Хиггса. Присущие элементарным частицам массы (в частности, большие массы W±- и Z0-бозонов) могут быть объяснены их взаимодействиями с этим полем. Бозон Хиггса обнаружен в 2012 году на Большом адронном коллайдере (англ.Large Hadron Collider, LHC). Обнаружение подтверждено в марте 2013 года, а сам Хиггс получил Нобелевскую премию за своё открытие.
Триплон — триплетное возбужденное состояние
Гипотетические частицы
Суперсимметричные теории, расширяющие Стандартную модель, предсказывают существование новых частиц (суперсимметричных партнёров частиц Стандартной модели), но ни одна из них не была экспериментально подтверждена (на февраль 2021 года).
Слептоны и Скварки (спин — 0) — суперсимметричные партнёры фермионов Стандартной модели. С-топ кварк (Stop) (суперпартнёр top-кварка) предположительно должен иметь относительно маленькую массу, в связи с этим его поиски ведутся особо активно.
Стерильное нейтрино вводится во многих вариантах Стандартной модели и может пригодиться для объяснения результатов LSND (ускорительного эксперимента по изучению нейтринных осцилляций).
Магнитный монополь — общее название для частиц с ненулевым магнитным зарядом. Они предсказываются некоторыми теориями Великого объединения.
Преон (субкварк, маон, альфон, кинк, ришон, твидл, гелон, гаплон, Y-частица) был предложен как подструктура для кварков и лептонов, но современные эксперименты на коллайдерах не подтверждают его существование.
Риббон — ришон Харари, который преобразован в протяженный лентообразный объект
Арион, — строго безмассовый голдстоуновский бозон, связанный со спонтанным нарушением точной киральной симметрии.
Фамилон — голдстоуновский (или псевдоголдстоуновский) бозон, возникающий при спонтанном нарушении дополнительной симметрии между поколениями фермионов,
Легчайшая суперсимметричная частица (LSP) — общее название, данное самым лёгким из дополнительных гипотетических частиц, найденных в суперсимметричных моделях.
Сфермион — гипотетическая спин-0 частица-суперпартнёр (или счастица) своего ассоциированного фермиона.
барионы, которые состоят из 3 кварков 3 цветов и образуют бесцветную комбинацию;
мезоны, которые состоят из 2 кварков (точнее 1 кварка и 1 антикварка).
Кварковые модели, впервые предложенные в 1964 году независимо Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом (который назвал кварки «тузами»), описывают известные адроны как составленные из свободных (валентных) кварков и/или антикварков, крепко связанных сильным взаимодействием, которое переносится глюонами. В каждом адроне также содержится «море» виртуальных кварк-антикварковых пар.
Резонанс (резонон) — элементарная частица, представляющая собой возбуждённое состояние адрона.
Гипероны, такие, как Λ-, Σ-, Ξ- и Ω-частицы, содержат один или больше s-кварков, быстро распадаются и тяжелее нуклонов. Хотя обычно в атомном ядре гиперонов нет (в нём содержится лишь примесь виртуальных гиперонов), существуют связанные системы одного или более гиперонов с нуклонами, называемые гиперядрами.
Пентакварки состоят из пяти валентных кварков (точнее, четырёх кварков и одного антикварка).
Недавно были найдены признаки существования экзотических барионов, содержащих пять валентных кварков; однако были сообщения и об отрицательных результатах. Вопрос их существования остаётся открытым.
Обычные мезоны содержат валентный кварк и валентный антикварк. В их число входят пион, каон, J/ψ-мезон и многие другие типы мезонов. В моделях ядерных сил взаимодействие между нуклонами переносится мезонами.
Могут существовать также экзотические мезоны (их существование всё ещё под вопросом):
Тетракварки состоят из двух валентных кварков и двух валентных антикварков.
Глюболы (глюоний, глюболл) — связанные состояния глюонов без валентных кварков.
Гибриды состоят из одной или более кварк-антикварковых пар и одного или более реальных глюонов.
Пионий — экзотический атом, состоящий из одного и одного -мезона.
Мезонная молекула — гипотетическая молекула, состоящая из двух или более мезонов, связанных вместе сильным взаимодействием.
Для элементарных частиц, не участвующих в сильных взаимодействиях, Л. Б. Окунем было предложено название аденоны.
Атомные ядра
Атомные ядра состоят из протонов и нейтронов, связанных сильным взаимодействием. Каждый тип ядра содержит строго определённое число протонов и строго определённое число нейтронов и называется нуклидом или изотопом. В настоящее время известно более 3000 нуклидов, из которых в природе встречается лишь около 300 (см. таблицу нуклидов). Ядерные реакции и радиоактивный распад могут превращать один нуклид в другой.
Некоторые ядра имеют собственные названия. Кроме протона (см. выше), собственными названиями обладают:
Атомы — самые маленькие частицы, на которые материя может быть разделена с помощью химических реакций. Атом состоит из маленького тяжёлого положительно заряженного ядра, окружённого относительно большим лёгким облаком электронов. Каждый тип атома соответствует определённому химическому элементу, 118 из которых имеют официальное название (см. Периодическую систему элементов).
Существуют также короткоживущие экзотические атомы, в которых роль ядра (положительно заряженной частицы) выполняет позитрон (позитроний) или положительный мюон (мюоний). Имеются также атомы с отрицательным мюоном вместо одного из электронов (мюонный атом). Химические свойства атома определяются количеством электронов в нём, которое, в свою очередь, зависит от заряда его ядра. Все нейтральные атомы с одинаковым зарядом ядра (то есть с одинаковым количеством протонов в ядре) химически идентичны и представляют один и тот же химический элемент, хотя их масса может отличаться из-за различного количества нейтронов в ядре (такие атомы с различным числом нейтронов в ядре представляют различные изотопы одного элемента). В нейтральных атомах число электронов равно числу протонов в ядре. Атомы, лишённые одного или нескольких электронов (ионизованные), называются положительными ионами (катионами); атомы с лишними электронами называются отрицательными ионами (анионами).
Молекулы
Молекулы — самые маленькие частицы вещества, ещё сохраняющие его химические свойства. Каждый тип молекулы соответствует химическому веществу. Молекулы состоят из двух или более атомов. Молекулы являются нейтральными частицами.
Chargon — квазичастицы, образующиеся при разделении спина и заряда электрона.
Конфигуроны — элементарное конфигурационное возбуждение в аморфном материале, которое включает в себя разрыв химической связи.
Квазиэлектроны — электрон плюс экранирующее облако, зависит от других сил и взаимодействий в твердом теле.
Плазмароны — квазичастицы от связи между плазмоном и дыркой.
Солитоны — самоусиливающие уединенные волны возбуждения.
Фермион Майораны — квазичастица, равная своей античастице, находится в запрещенной зоне некоторых сверхпроводников.
Фрактоны — коллективные квантованные колебания на подложке с фрактальной структурой.
Флексуроны Кацнельсона.
Конформоны.
Фокусоны — эстафетная передача импульса налетевшей частицы ионам или атомам кристалла с фокусировкой импульса вдоль плотно упакованных атомных рядов описывается квазичастицей, назывемой фокусоном.
Другие существующие и гипотетические частицы
WIMР’ы («вимпы»; англ.weakly interacting massive particles — слабо взаимодействующие массивные частицы), любые частицы из целого набора частиц, которые могут объяснить природу холодной тёмной материи (такие, как нейтралино или аксион). Эти частицы должны быть достаточно тяжёлыми и не участвовать в сильном и электромагнитном взаимодействиях.
Духи Фаддеева — Попова — фиктивные поля и соответствующие им частицы, вводимые в теории калибровочных полей для того, чтобы сокращались вклады от нефизических времениподобных и продольных состояний калибровочных бозонов.
Инстантон — полевая конфигурация, которая является локальным минимумом Евклидова действия. Инстантоны используются в непертурбативных расчётах туннельных уровней.
Спурион — имя, данное «частице», введённой математически в распад с нарушением закона сохраненияизоспина, чтобы анализировать его как процесс с сохранением изоспина.
Максимон (планкеон) — гипотетическая частица, масса которой равна планковской массе — предположительно максимально возможной массе в спектре масс элементарных частиц.
Минимон — гипотетическая частица с минимально возможной массой (в противоположность максимону), не равной 0.
Энион — обобщение понятий фермиона и бозона, существующая в двухмерных системах.
Плектон — теоретический тип частиц, аналогичных эниону при размерности более двух.
Фридмон — гипотетическая элементарная частица, масса и размеры которой ничтожно малы.
S. Eidelman et al. Review of Particle Physics (англ.) // Physics Letters B (англ.) (рус. : journal. — 2004. — Vol. 592. — P. 1.(На сайте Particle Data Group находится регулярно обновляемая электронная версия этого обзора свойств частиц.)
Joseph F. Alward, Elementary Particles, Department of Physics, University of the Pacific
This article uses material from the Wikipedia Русский article Список частиц, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license ("CC BY-SA 3.0"); additional terms may apply (view authors). Если не указано иное, содержание доступно по лицензии CC BY-SA 4.0. Images, videos and audio are available under their respective licenses. ®Wikipedia is a registered trademark of the Wiki Foundation, Inc. Wiki Русский (DUHOCTRUNGQUOC.VN) is an independent company and has no affiliation with Wiki Foundation.