Liste over partikler

Dette er en liste over partikler i partikelfysik , herunder ikke kun opdagede, men også hypotetiske elementarpartikler , såvel som sammensatte partikler, der består af elementarpartikler.

Elementærpartikler

En elementarpartikel  er en partikel uden en indre struktur, det vil sige, der ikke indeholder andre partikler [ca. 1] . Elementærpartikler er grundlæggende genstande for kvantefeltteorien . De kan klassificeres efter deres spin : fermioner har et halvt heltals spin, mens bosoner har  et heltals spin [1] .

Standardmodel

Standardmodellen for elementarpartikelfysik er en teori, der beskriver elementarpartiklernes egenskaber og interaktioner. Alle partikler forudsagt af standardmodellen, med undtagelse af hypotetiske, er blevet eksperimentelt opdaget. I alt beskriver modellen 61 partikler [2] .

Fermioner

Fermioner har semi - heltals spin; for alle kendte elementære fermioner er det lig med ½. Hver fermion har sin egen antipartikel . Fermioner er de grundlæggende byggesten i alt stof . De er klassificeret efter deres involvering i den stærke interaktion . Ifølge standardmodellen er der 12 varianter af elementære fermioner: seks kvarker og seks leptoner [1] .

Generation Quarks med ladning (+2/3) e Quarks med ladning (−1/3) e
Navn (smag) på en kvark/antikvark Kvark/antikvark symbol Vægt

( MeV )

Navn (smag) på en kvark/antikvark Kvark/antikvark symbol Vægt

( MeV )

en u-kvark (op-kvark) / anti-u-kvark fra 1,5 til 3 d-quark (down-quark) / anti-d-quark 4,79±0,07
2 c-quark (charm-quark) / anti-c-quark 1250

±90

s-kvark (mærkelig kvark) / anti-s-kvark 95±25
3 t-quark (top-quark) / anti-t-quark 174200

±3300 [3]

b-kvark (bund-kvark) / anti-b-kvark 4200±70

Alle kvarker har også en elektrisk ladning , der er et multiplum af 1/3 af den elementære ladning. I hver generation har én kvark en elektrisk ladning på +2/3 (disse er u-, c- og t-kvarker) og én har en ladning på -1/3 (d-, s- og b-kvarker); Antikvarker har modsatte ladninger. Ud over de stærke og elektromagnetiske vekselvirkninger deltager kvarker i den svage vekselvirkning.

Se også leptoquark .

Se Liste over leptoner

  • Leptoner deltager ikke i det stærke samspil. Deres antipartikler er antileptoner ( elektronens antipartikel kaldes positron af historiske årsager). Der er seks leptoner med smag :
Generation Opladet lepton / antipartikel Neutrino / antineutrino
Navn Symbol Elektrisk ladning ( e ) Masse ( MeV ) Navn Symbol Elektrisk ladning ( e ) Masse ( MeV )
en Elektron / Positron −1 / +1 0,511 Electron neutrino / Electron antineutrino 0 < 0,0000022 [4]
2 Muon −1 / +1 105,66 Muon neutrino / Muon antineutrino 0 < 0,17 [4]
3 Tau lepton −1 / +1 1776,99 Tau neutrino / tau antineutrino 0 < 15,5 [4]

Neutrinomasser er ikke nul (dette bekræftes af eksistensen af ​​neutrinoscillationer ), men er så små, at de ikke blev målt direkte i 2011.

se også quarkonium

Bosoner Se en mere detaljeret liste over bosoner .

Bosoner har heltals spins [1] . Naturens fundamentale kræfter bæres af gauge bosoner , og masse er teoretisk skabt af Higgs bosoner . Ifølge standardmodellen er følgende partikler elementære bosoner :

Navn Debitering ( e ) Spin Masse ( GeV ) Bærbar interaktion
Foton 0 en 0 Elektromagnetisk interaktion
W ± ±1 en 80,4 Svag interaktion
Z0 _ 0 en 91,2 Svag interaktion
Gluon 0 en 0 Stærk interaktion
Higgs boson 0 0 ≈125 Higgs felt
graviton 0 2 mindre end 6,76×10 −23 elektronvolt tyngdekraft

Higgs boson eller higgson . I Higgs-mekanismen i standardmodellen skabes en massiv Higgs-boson på grund af spontan symmetribrud af Higgs-feltet. Masserne, der er iboende i elementarpartikler (især store masser af W ± - og Z 0 -bosoner) kan forklares ved deres interaktioner med dette felt. Higgs-bosonen blev opdaget i 2012 ved Large Hadron Collider ( LHC ) .  Opdagelsen blev bekræftet i marts 2013, og Higgs modtog selv Nobelprisen for sin opdagelse.

Triplon er en triplet exciteret tilstand [5]

Hypotetiske partikler

Supersymmetriske teorier, der udvider standardmodellen, forudsiger eksistensen af ​​nye partikler (supersymmetriske partnere til standardmodellens partikler), men ingen af ​​dem er blevet eksperimentelt bekræftet (fra februar 2021).

Derudover introducerer andre modeller følgende endnu uregistrerede partikler:

Se også technicolor ( tekniske kvarker , technileptons, techniadrons) [14] .

Se også partikel .

Sammensatte partikler

Hadrons

Hadroner defineres som stærkt interagerende sammensatte partikler. Hadroner består af kvarker og falder i to kategorier:

  • baryoner , som består af 3 kvarker af 3 farver og danner en farveløs kombination;
  • mesoner , som består af 2 kvarker (mere præcist 1 kvark og 1 antikvark).

Quark-modeller , første gang foreslået i 1964 uafhængigt af Murray Gell-Mann og George Zweig (som kaldte kvarker "esser"), beskriver kendte hadroner som værende sammensat af frie (valens) kvarker og/eller antikvarker, der er tæt bundet af den stærke kraft båret af gluoner . Hver hadron indeholder også et "hav" af virtuelle kvark-antikvark-par.

Resonans (resonon [15] ) er en elementarpartikel, som er en exciteret tilstand af en hadron.

Se også parton , Zc(3900) .

Baryoner (fermioner) Se en mere detaljeret liste over baryoner .

Almindelige baryoner ( fermioner ) indeholder hver tre valenskvarker eller tre valensantikvarker.

  • Nukleoner  er de fermioniske komponenter i en almindelig atomkerne:
  • Hyperoner , såsom Λ-, Σ-, Ξ- og Ω-partikler, indeholder en eller flere s-kvarker , henfalder hurtigt og er tungere end nukleoner. Selvom der normalt ikke er hyperoner i atomkernen (den indeholder kun en blanding af virtuelle hyperoner), er der associerede systemer af en eller flere hyperoner med nukleoner, kaldet hypernuclei .
  • Charmede og dejlige baryoner er også blevet opdaget .
  • Pentaquarks består af fem valenskvarker (mere præcist fire kvarker og en antikvark).

For nylig er der fundet beviser for eksistensen af ​​eksotiske baryoner , der indeholder fem valenskvarker; dog har der været rapporter om negative resultater. Spørgsmålet om deres eksistens forbliver åbent.

Se også dibaryoner .

Mesoner (bosoner) Se en mere detaljeret liste over mesoner .

Almindelige mesoner indeholder en valenskvark og en valensantikvark . Disse inkluderer pion , kaon , J/ψ meson og mange andre typer mesoner. I modeller af nukleare kræfter bæres interaktionen mellem nukleoner af mesoner.

Eksotiske mesoner kan også eksistere (deres eksistens er stadig i tvivl):

  • Tetrakvarker er sammensat af to valenskvarker og to valensantikvarker.
  • Limkugler  (gluonium [16] , limkugle [17] ) er bundne tilstande af gluoner uden valenskvarker.
  • Hybrider er sammensat af et eller flere kvark-antikvark-par og en eller flere rigtige gluoner.

Pionium er et eksotisk atom, der består af en og en - meson .

Et mesonmolekyle er et hypotetisk molekyle bestående af to eller flere mesoner bundet sammen af ​​en stærk kraft.

Mesoner med nul spin danner et nonet .

Atomkerner

Atomkerner består af protoner og neutroner bundet sammen af ​​en stærk kraft. Hver type kerne indeholder et strengt defineret antal protoner og et strengt defineret antal neutroner og kaldes en nuklid eller isotop . I øjeblikket kendes mere end 3000 nuklider, hvoraf kun omkring 300 forekommer i naturen (se tabel over nuklider ). Nukleare reaktioner og radioaktivt henfald kan omdanne et nuklid til et andet.

Nogle kerner har deres egne navne. Ud over protonen (se ovenfor) har følgende deres egne navne:

Atomer

Atomer  er de mindste partikler, som stof kan opdeles i ved kemiske reaktioner . Et atom består af en lille, tung, positivt ladet kerne omgivet af en forholdsvis stor, let sky af elektroner. Hver type atom svarer til et specifikt kemisk grundstof , hvoraf 118 har et officielt navn (se Grundstoffernes periodiske system ).

Der er også kortlivede eksotiske atomer , hvor rollen som kernen (positivt ladet partikel) spilles af en positron ( positronium ) eller en positiv myon ( muonium ). Der er også atomer med en negativ myon i stedet for en af ​​elektronerne ( det muoniske atom ). De kemiske egenskaber af et atom bestemmes af antallet af elektroner i det, som igen afhænger af ladningen af ​​dets kerne. Alle neutrale atomer med den samme kerneladning (det vil sige med det samme antal protoner i kernen) er kemisk identiske og repræsenterer det samme kemiske grundstof, selvom deres masse kan variere på grund af det forskellige antal neutroner i kernen (sådanne atomer) med et forskelligt antal neutroner i kernen repræsenterer forskellige isotoper af det samme grundstof). I neutrale atomer er antallet af elektroner lig med antallet af protoner i kernen. Atomer uden en eller flere elektroner (ioniserede) kaldes positive ioner ( kationer ); atomer med ekstra elektroner kaldes negative ioner ( anioner ).

Molekyler

Molekyler  er de mindste partikler af et stof, som stadig bevarer sine kemiske egenskaber. Hver type molekyle svarer til et kemikalie . Molekyler er opbygget af to eller flere atomer. Molekyler er neutrale partikler.

Kvasipartikler

Se en mere detaljeret liste over kvasipartikler .

Disse omfatter:

Andre eksisterende og hypotetiske partikler

  • WIMPs [37] ("wimps"; engelsk  svagt interagerende massive partikler  - svagt interagerende massive partikler), alle partikler fra et helt sæt partikler, der kan forklare karakteren af ​​koldt mørkt stof (såsom neutralino eller axion ). Disse partikler skal være tunge nok og ikke deltage i stærke og elektromagnetiske interaktioner.
  • WISP'er ( svagt interagerende sub-eV-partikler ) er svagt interagerende partikler af subelektronvoltmasser [38] . 
  • SIMP'er ( stærkt interagerende massive partikler  - stærkt interagerende massive partikler) . 
  • Reggeon  er et objekt, der opstår i Regge-teorien og er beskrevet af individuelle Regge-baner (navnet Reggeon blev introduceret af V.N. Gribov ).

Klassificering efter hastighed

  • Tardioner, eller bradyoner, bevæger sig langsommere end lyset og har en hvilemasse, der ikke er nul [68] . Disse omfatter alle kendte partikler, undtagen masseløse.
  • Luxons bevæger sig med lysets hastighed og har ingen hvilemasse. Disse omfatter fotonen og gluonen (såvel som den endnu uopdagede graviton).
  • Tachyoner eller dromotroner [69]  er hypotetiske partikler, der bevæger sig hurtigere end lys og har en imaginær masse.
  • Superbradyoner [70]  er hypotetiske partikler, der bevæger sig hurtigere end lys, men har en reel masse.

Se også

Noter

  1. Definitionen af ​​en elementær partikel som en partikel, der ikke har en indre struktur, er accepteret på engelsk og nogle andre sektioner af Wikipedia. Denne liste følger denne terminologi. I andre artikler på den russiske Wikipedia kaldes sådanne partikler fundamentale , og udtrykket " elementær partikel " bruges om udelelige partikler, som ud over fundamentale partikler også omfatter hadroner (som som følge af indeslutning ikke kan opdeles i separate kvarker).

Kilder

  1. 1 2 3 Fundamentale partikler og interaktioner . Hentet 13. juli 2014. Arkiveret fra originalen 09. maj 2017.
  2. Halvdelen af ​​magneten Vladislav Kobychev, Sergey Popov "Popular Mechanics" nr. 2, 2015- arkiv
  3. Top Quark Mass: Uncertainty Now at 1,2%  (eng.) (3. august 2006). Hentet 25. september 2009. Arkiveret fra originalen 21. februar 2012.
  4. 1 2 3 Laboratoriemålinger og restriktioner for neutrinoers egenskaber  (eng.) . Hentet 25. september 2009. Arkiveret fra originalen 21. februar 2012.
  5. Kvantefaseovergange og uordens rolle i spiralmagneter og magnetiske systemer i spin-væskefaser . Hentet 18. april 2019. Arkiveret fra originalen 18. april 2019.
  6. Gorbunov D.S., Dubovsky S.L., Troitsky S.V. Målemekanisme til transmission af supersymmetribrud Arkivkopi dateret 28. juli 2010 på Wayback Machine . UFN 169 705-736 (1999).
  7. Galaktion Andreev. Preoner kommer ud af skyggerne . Computerra (14. januar 2008). Hentet 2. februar 2014. Arkiveret fra originalen 2. februar 2014.
  8. Bilson-Thompson, Sundance. En topologisk model af sammensatte præoner . Hentet 22. maj 2018. Arkiveret fra originalen 13. januar 2022.
  9. Anselm AA Eksperimentel test for arion - fotonoscillationer i et homogent konstant magnetfelt. Phys. Rev. D 37 (1988) 2001
  10. Anselm AA, Uraltsev NG - Ibidem, 1982, v. 114, s. 39; v. 116, s. 161. A. A. Anselm, JETP Letters, 1982, bind 36, s. 46
  11. MEPhI-uddannelseskurser - Introduktion til rummikrofysik . Hentet 7. maj 2017. Arkiveret fra originalen 9. maj 2017.
  12. Dearborn DSP et al. Astrofysiske begrænsninger på koblinger af axioner, majoroner og familoner. Phys. Rev. Lett. 56 (1986) 26
  13. Wilczek F. - Phys. Rev. Lett., 1982, v. 49, s. 1549. Anselm A. A., Uraltsev N. G. - ZhETF, 1983, v. 84, s. 1961
  14. Farhi E., Susskind L. - Phys. Rept. Ser. C, 1981, v. 74, s. 277
  15. Kokkede Ya. Theory of Quarks / Red. D. D. Ivanenko . - M .: Mir, 1971. - S. 5
  16. Samoilenko, Vladimir Dmitrievich. Undersøgelse af lysmesoner ved GAMS-4tt 1 opsætningen (i indledningen (del af abstraktet), generelt 115 (2010). Adgangsdato : 17. maj 2014. Arkiveret 23. september 2015.
  17. Undersøgelse af arten af ​​iota/eta(1440) i tilgangen til chiral perturbationsteori . Hentet 7. marts 2019. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016.
  18. fonon . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 14. december 2017.
  19. Belyavsky V.I. Excitoner i lavdimensionelle systemer  // Soros pædagogisk tidsskrift . - 1997. - Nr. 5 . - S. 93-99 . Arkiveret fra originalen den 29. april 2014.
  20. D. B. Turchinovich, V. P. Kochereshko, D. R. Yakovlev, V. Ossau, G. Landwehr, T. Voitovich, G. Karchevsky, J. Kossuth. Trioner i strukturer med kvantebrønde med en todimensionel elektrongas  // Faststofs fysik. Arkiveret fra originalen den 29. april 2014.
  21. 1 2 urenhed . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 26. december 2017.
  22. Dropleton er en ny kvante-kvasi-partikel med usædvanlige egenskaber . Hentet 12. juli 2016. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2017.
  23. polariton . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 12. december 2017.
  24. Polarons, lør. udg. Yu. A. Firsova, M., Nauka, 1975
  25. magnon . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 14. december 2017.
  26. 1 2 roton . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 14. marts 2012.
  27. kvantediffusion . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 13. december 2017.
  28. hul . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 22. januar 2018.
  29. biexciton . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 30. december 2017.
  30. 1 2 3 4 5 6 7 8 KOLLEKTIV EXCITATIONER OG KVASIPARTIKLER . Hentet 6. november 2018. Arkiveret fra originalen 7. november 2018.
  31. fase . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2017.
  32. Udsving . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 17. december 2017.
  33. 1 2 præcist opløselige modeller . Hentet 7. maj 2014. Arkiveret fra originalen 28. december 2017.
  34. M.I. Katsnelson. Flexuron, en selvfanget tilstand af elektron i krystallinske membraner, Phys. Rev. B 82, 205433 (2010)
  35. M. V. Volkenstein. Konformen // J Theor Biol. 34(1), 193-195 (1972)
  36. Physical Encyclopedic Dictionary / Kap. udg. A. M. Prokhorov. - Moskva: Soviet Encyclopedia, 1983. - S. 152. - 944 s. Arkiveret 20. september 2015 på Wayback Machine
  37. På den mørke side Arkiveksemplar dateret 4. februar 2015 på Wayback Machine // STRF.ru​ - "Science and Technologies of Russia", 12/12/2013
  38. Elements - videnskabsnyheder: CROWS-eksperiment for at søge efter hypotetiske ultralette partikler gav et negativt resultat . Hentet 7. november 2013. Arkiveret fra originalen 10. juli 2014.
  39. Den fantastiske verden inde i atomkernen . Dato for adgang: 3. februar 2015. Arkiveret fra originalen 15. juli 2015.
  40. [ http://ufn.ru/ufn88/ufn88_5/Russian/r885f.pdf PROTON (ANTI)PROTON Tværsnit og spredningsamplituder VED HØJ ENERGIE] Arkiveret 4. februar 2015 på Wayback Machine I. M. Dremin
  41. For første gang lykkedes det at etablere kontrol over skyrmioner (utilgængeligt link) . Compulenta (12. august 2013). Hentet 3. september 2014. Arkiveret fra originalen 5. september 2014. 
  42. Goldstone-bosoner . Dato for adgang: 3. februar 2015. Arkiveret fra originalen 10. marts 2016.
  43. Goldstone fermion - Encyclopedia of Physics . Hentet 3. november 2015. Arkiveret fra originalen 11. marts 2016.
  44. Faddeeva -præstånder . Hentet 7. juni 2015. Arkiveret fra originalen 8. juni 2015.
  45. E. V. Shuryak. Quark-gluon plasma  // UFN . - 1982. Arkiveret den 29. oktober 2014.
  46. Mostepanenko V. , doktor i fysiske og matematiske videnskaber Casimir-effekten // Videnskab og liv. - 1989. - Nr. 12. - S. 144-145.
  47. Syntetisk magnetisk monopol udført i Bose-kondensat . Hentet 19. marts 2015. Arkiveret fra originalen 23. marts 2015.
  48. Jorma Louko, Robert B. Mann, Donald Marolf. Geoner med spin og ladning  (neopr.)  // Classical and Quantum Gravity . - 2005. - T. 22 , nr. 7 . - S. 1451-1468 . - doi : 10.1088/0264-9381/22/7/016 . - . - arXiv : gr-qc/0412012 .
  49. L. Okun. MÆRKELIGE PARTIKLER (Skema af isotopiske multipletter) 553 (april 1957). - T. LXI, nej. 4, sideantal: 559. Hentet 17. december 2012. Arkiveret fra originalen 4. marts 2016.
  50. Ny teori forbinder neutrinomassen med accelererende udvidelse af universet. (astronet.ru) . Hentet 3. februar 2015. Arkiveret fra originalen 4. februar 2015.
  51. Maximon M. A. Markov og sorte huller . Dato for adgang: 3. februar 2015. Arkiveret fra originalen 1. marts 2008.
  52. Kvasipartikler med ikke-abelsk statistik Arkiveret 29. oktober 2014 på Wayback Machine // Igor Ivanov, 8. oktober 2009
  53. J. Frohlich, F. Gabbiani, Braid statistics in local quantum theory , Rev. Matematik. Phys., bind 2 (1991) 251-354.
  54. V. I. Manko, M. A. Markov. Friedmons egenskaber og det tidlige stadie af universets udvikling  // Teoret. - 1973. - T. 17 , nr. 2 . - S. 160 - 164 . Arkiveret fra originalen den 20. december 2014.
  55. Devons S. The Search for the Magnetic Monopole Arkiveret 3. september 2014 på Wayback Machine . — Uspekhi fizicheskikh nauk , 1965, v. 85 , ca. 4, s. 755-760 (Supplement af B. M. Bolotovsky, ibid., s. 761-762)
  56. Ny partikellignende struktur bekræftet ved LHC | symmetri magasin . Dato for adgang: 28. oktober 2014. Arkiveret fra originalen 21. november 2012.
  57. Tunneling og mange-partikel processer i elektrosvag teori og feltteori modeller . Dato for adgang: 15. november 2014. Arkiveret fra originalen 13. december 2014.
  58. Første bevis på mørkt stof fundet . Hentet 15. november 2014. Arkiveret fra originalen 3. november 2014.
  59. Altshuller B. L., Barvinsky A. O. Kvantekosmologi og overgangsfysik med en ændring i rum-tidssignaturen // UFN. - 1966. - T. 166. - Nr. 5. - S. 459-492 . Hentet 18. maj 2018. Arkiveret fra originalen 19. maj 2018.
  60. Hopfions i moderne fysik. Hopfion beskrivelse . Hentet 17. maj 2018. Arkiveret fra originalen 18. maj 2018.
  61. RAPPORTER FRA THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF BELARUS: Journal. 2015, BIND 59, 1 . Hentet 17. maj 2018. Arkiveret fra originalen 18. maj 2018.
  62. Institut for Partikelfysik og Kosmologi, Det Fysiske Fakultet, Moscow State University Arkiveret 18. maj 2018 på Wayback Machine
  63. LEV LIPATOV . Hentet 17. maj 2018. Arkiveret fra originalen 18. maj 2018.
  64. Kilde . Hentet 17. maj 2018. Arkiveret fra originalen 18. maj 2018.
  65. Skyrmion-tilstande i chirale flydende krystaller J. de Matteis, L. Martina, V. Turco
  66. Russiske fysikere opdagede en ny type partikel-pseudovector f1 . Hentet 15. januar 2020. Arkiveret fra originalen 15. januar 2020.
  67. J. Khoury og A. Weltman, Phys. Rev. Lett. 93, 171104 (2004), J. Khoury og A. Weltman, Phys. Rev. D 69, 044026 (2004).
  68. Relativitetsteoriens kosmiske grænser Ordbog over termer . Hentet 5. august 2014. Arkiveret fra originalen 16. april 2014.
  69. Barasjenkov V.S. Tachyons. Partikler, der bevæger sig med hastigheder større end lysets hastighed // UFN. - 1974. - T. 114. - S. 133-149 . Hentet 13. juli 2014. Arkiveret fra originalen 5. september 2014.
  70. Luis González-Mestres (december 1997), Lorentz symmetriovertrædelse på Planck-skala, kosmologi og superluminale partikler , http://arxiv.org/abs/physics/9712056 Arkiveret 21. december 2016 på Wayback Machine , COSMO-97 Første internationale workshop om partikelfysik og det tidlige univers: Ambleside, England, 15.-19. september 1997.

Links