Elementarteilchen der Materie in unserer Zeit. Elementarteilchen

±1 1 80,4 Schwache Interaktion Z0 0 1 91,2 Schwache Interaktion Gluon 0 1 0 Starkes Zusammenspiel Higgs-Boson 0 0 ≈125,09 ± 0,24 träge Masse
Generation Quarks mit Ladung (+2/3) Quarks mit Ladung (−1/3)
Quark/Antiquark-Symbol Masse (MeV) Name/Geschmack von Quark/Antiquark Quark/Antiquark-Symbol Masse (MeV)
1 u-Quark (Up-Quark) / Anti-u-Quark u / \, \overline(u) von 1,5 bis 3 d-Quark (Down-Quark) / Anti-d-Quark d / \, \overline(d) 4,79 ± 0,07
2 c-Quark (Charm-Quark) / Anti-c-Quark c / \, \overline(c) 1250±90 s-Quark (seltsames Quark) / Anti-s-Quark s / \, \overline(s) 95±25
3 t-Quark (Top-Quark) / Anti-t-Quark t / \, \overline(t) 174 200 ± 3300 b-Quark (Bottom-Quark) / Anti-b-Quark b / \, \overline(b) 4200±70

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Anmerkungen

Verknüpfungen

  • S. A. Slavatinsky// Moskauer Institut für Physik und Technologie (Dolgoprudny, Gebiet Moskau)
  • Slavatinsky S.A. // SOZH, 2001, Nr. 2, p. 62–68 Archiv web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
  • // nuclphys.sinp.msu.ru
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Ein Auszug, der das Fundamentalteilchen charakterisiert

Am nächsten Tag wachte er spät auf. Die Eindrücke der Vergangenheit zusammenfassend, erinnerte er sich zunächst, daß er sich heute bei Kaiser Franz vorstellen müsse, erinnerte sich an den Kriegsminister, an den höflichen österreichischen Adjutantenflügel Bilibin und an das Gespräch vom Vorabend. Für einen Ausflug in den Palast in eine Frackuniform gekleidet, die er seit langem nicht mehr getragen hatte, betrat er, frisch, lebhaft und gutaussehend, mit einer verbundenen Hand Bilibins Büro. Es waren vier Herren des diplomatischen Corps im Büro. Mit Prinz Ippolit Kuragin, dem Botschaftssekretär, war Bolkonsky vertraut; Bilibin stellte ihn anderen vor.
Die Herren, die Bilibin besuchten, weltliche, junge, reiche und fröhliche Leute, sowohl in Wien als auch hier, bildeten einen eigenen Kreis, den Bilibin, der das Oberhaupt dieses Kreises war, unseren nannte, les nеtres. Dieser Zirkel, der fast ausschließlich aus Diplomaten bestand, hatte offensichtlich seine eigenen Interessen, die High Society, Beziehungen zu bestimmten Frauen und die klerikale Seite des Dienstes, die nichts mit Krieg und Politik zu tun hatte. Diese Herren nahmen Prinz Andrei anscheinend bereitwillig als ihre eigenen (eine Ehre, die sie einigen wenigen erwiesen) in ihren Kreis auf. Aus Höflichkeit und als Gesprächsthema wurden ihm einige Fragen über die Armee und die Schlacht gestellt, und das Gespräch zerfiel wieder in widersprüchliche, lustige Witze und Klatsch.
„Aber besonders gut“, sagte einer über das Versagen eines Diplomatenkollegen, „besonders gut ist, dass der Kanzler ihm direkt gesagt hat, dass seine Ernennung nach London eine Beförderung ist, und dass er das auch so sehen soll. Siehst du gleichzeitig seine Figur? ...
"Aber was noch schlimmer ist, meine Herren, ich verrate Ihnen Kuragin: Ein Mann ist im Unglück, und dieser Don Juan, dieser schreckliche Mann, nutzt das aus!"
Prinz Hippolyte lag in einem Voltaire-Stuhl, die Beine über dem Griff. Er lachte.
- Parlez moi de ca, [Gut, gut, gut,] - sagte er.
O Don Juan! O Schlange! Stimmen wurden gehört.
„Du weißt nicht, Bolkonsky“, wandte sich Bilibin an Prinz Andrei, „dass all die Schrecken der französischen Armee (fast hätte ich gesagt, der russischen Armee) nichts im Vergleich zu dem sind, was dieser Mann zwischen Frauen getan hat.
- La femme est la compagne de l "homme, [Eine Frau ist die Freundin eines Mannes] - sagte Prinz Hippolyte und begann, seine erhobenen Beine durch eine Lorgnette zu betrachten.
Bilibin und unsere brachen in Gelächter aus und sahen Ippolit in die Augen. Prinz Andrei sah, dass dieser Ippolit, den er (wie er gestehen musste) fast eifersüchtig auf seine Frau war, in dieser Gesellschaft ein Narr war.
„Nein, ich muss Sie mit Kuragins behandeln“, sagte Bilibin leise zu Bolkonsky. - Er ist charmant, wenn er über Politik spricht, man muss diese Bedeutung sehen.
Er setzte sich neben Hippolyte, raffte die Stirnfalten und begann mit ihm ein Gespräch über Politik. Prinz Andrei und andere umringten sie beide.
- Le Cabinet de Berlin ne peut pas exprimer un sentiment d "alliance", begann Hippolyte und blickte alle bedeutsam an, - sans expprimer ... comme dans sa derieniere note ... vous comprenez ... vous comprenez ... et puis si sa Majeste l „Empereur ne deroge pas au principe de notre alliance … [Das Berliner Kabinett kann seine Meinung zum Bündnis nicht äußern, ohne … wie in seiner letzten Note … Sie verstehen … Sie verstehen … jedoch, wenn Seine Majestät der Kaiser es tut nicht die Essenz unseres Bündnisses ändern…]
- Attendez, je n "ai pas fini ... - sagte er zu Prinz Andrej und ergriff seine Hand. - Je nehme an, que l" intervention sera plus forte que la non intervention. Et…“ Er hielt inne. - On ne pourra pas imputer a la fin de non recevoir notre depeche du 28 Novembre. Voila Kommentar tout cela finira. [Warte, ich bin noch nicht fertig. Ich denke, dass Intervention stärker sein wird als Nichtintervention.“ Und … Es ist unmöglich, den Fall als abgeschlossen zu betrachten, wenn unsere Depesche vom 28. November nicht angenommen wird. Wie wird das alles enden?]
Und er ließ Bolkonskys Hand los, was sich daran zeigte, dass er jetzt vollständig fertig war.
- Demosthenes, je te reconnais au caillou que tu as cache dans ta bouche d "or! [Demosthenes, ich erkenne dich an dem Kieselstein, den du in deinen goldenen Lippen versteckst!] - sagte Bilibin, dessen Haarhut sich mit auf seinem Kopf bewegte Freude .
Alle lachten. Hippolyte lachte am lautesten. Er litt anscheinend, erstickte, aber er konnte nicht anders, als wild zu lachen und sein immer regungsloses Gesicht zu strecken.
- Nun, meine Herren, - sagte Bilibin, - Bolkonsky ist mein Gast im Haus und hier in Brunn, und ich möchte ihn so gut wie möglich mit allen Freuden des Lebens hier verwöhnen. Wenn wir in Brunn wären, wäre es einfach; aber hier, dans ce vilain trou morave [in diesem üblen mährischen Loch], ist es schwieriger, und ich bitte euch alle um Hilfe. Il faut lui faire les honneurs de Brunn. [Ich muss ihm Brunn zeigen.] Du übernimmst das Theater, ich übernehme die Gesellschaft, du, Hippolyte, übernimmst natürlich die Frauen.
- Wir müssen ihm Amelie zeigen, Liebling! sagte einer von uns und küsste seine Fingerspitzen.
„Im Allgemeinen sollte dieser blutrünstige Soldat,“ sagte Bilibin, „philanthropischeren Ansichten zugewandt werden.
„Ich kann Ihre Gastfreundschaft kaum in Anspruch nehmen, meine Herren, und jetzt ist es Zeit für mich zu gehen“, sagte Bolkonsky und sah auf seine Uhr.
- Wo?
- Zum Kaiser.
- Ö! um! um!
- Nun, auf Wiedersehen, Bolkonsky! Auf Wiedersehen, Prinz; Kommen Sie früher zum Essen, - Stimmen folgten. - Wir kümmern uns um Sie.
„Versuchen Sie so viel wie möglich, die Ordnung bei der Lieferung von Lebensmitteln und Routen zu loben, wenn Sie mit dem Kaiser sprechen“, sagte Bilibin, der Bolkonsky an die Front eskortierte.
„Und ich würde gerne loben, aber ich kann nicht, soweit ich weiß“, antwortete Bolkonsky lächelnd.
Nun, rede so viel wie du kannst. Seine Leidenschaft ist das Publikum; aber er spricht nicht gern und weiß nicht wie, wie Sie sehen werden.

Leptonen nehmen an der starken Wechselwirkung nicht teil.

Elektron. Positron. Myon.

Neutrino ist ein leichtes neutrales Teilchen, das nur an der schwachen und Gravitation teilnimmt

Interaktion.

Neutrino (#Fluss).

Interaktionsträger:

Photon - ein Lichtquant, ein Träger der elektromagnetischen Wechselwirkung.

das Gluon ist der Träger der starken Kraft.

Zwischenvektorbosonen - Träger schwacher Wechselwirkung;

Teilchen mit ganzzahligem Spin.

„Grundteilchen“ in Büchern

Kapitel 1 Ein Teilchen des Ozeans

Aus dem Buch Blut: der Fluss des Lebens [Von alten Legenden zu wissenschaftlichen Entdeckungen] Autor Asimov Isaac

KAPITEL 1 Der Partikel des Ozeans Jedes einzellige Lebewesen, das im Meer lebt und so winzig ist, dass es nur unter dem Mikroskop zu sehen ist, hat eine Milliarden Mal größere Blutversorgung als ein Mensch.Auf den ersten Blick mag dies unmöglich erscheinen, aber wenn dir das klar wird

PARTIKEL „-XIA“ GEWINNT

Aus dem Buch Wie man richtig spricht: Anmerkungen zur Kultur der russischen Sprache Autor Golowin Boris Nikolajewitsch

grundlegende Asymmetrie

Aus dem Buch Antifragility [How to Capitalize on Chaos] Autor Taleb Nassim Nikolaus

Fundamentale Asymmetrie Drücken wir Senecas Schiefe in Form einer klaren Regel aus: Ich habe bereits das Konzept eines größeren Verlusts mit einem ungünstigen Ergebnis verwendet. Wenn Sie durch veränderte Umstände mehr verlieren als gewinnen, haben Sie es mit einer Asymmetrie zu tun, und das ist eine schlechte Asymmetrie.

Was ist ein Teilchen?

Aus dem Buch Hyperraum von Kaku Michio

Was ist ein Teilchen? Die Essenz der Stringtheorie besteht darin, dass sie sowohl die Natur von Materie als auch von Raumzeit erklären kann, d. h. die Natur von „Holz“ und „Marmor“. Die Stringtheorie beantwortet eine Reihe rätselhafter Fragen zu Teilchen, etwa warum es so viele von ihnen in der Natur gibt. Je tiefer wir

Bose-Partikel

Aus dem Buch Great Soviet Encyclopedia (BO) des Autors TSB

Fermi-Teilchen

Aus dem Buch Great Soviet Encyclopedia (FE) des Autors TSB

grundlegende Astrometrie

TSB

Grundlänge

Aus dem Buch Great Soviet Encyclopedia (FU) des Autors TSB

8.5. WIE DAS „NICHT“-PARTIKEL FUNKTIONIERT

Autor Samsonova Elena

8.5. WIE DAS „NICHT“-PARTIKEL FUNKTIONIERT Liebe Kolleginnen und Kollegen! Wenn Sie ein Kind haben, dann können Sie sich daran erinnern, wie Sie ihm zugerufen haben, als es noch klein war: "Lauf nicht!", "Fall nicht!" oder "Mach dich nicht schmutzig!" Und unmittelbar nach Ihrem Schrei fing das Kind an, noch schneller zu rennen, fiel oder wurde schmutzig. Du

8.6. WIE DAS BUT-PARTIKEL FUNKTIONIERT

Aus dem Buch Tanz des Verkäufers oder Nicht-Standard-Lehrbuch über Systemverkäufe Autor Samsonova Elena

8.6. WIE DAS „ABER“-PARTIKEL FUNKTIONIERT Wussten Sie, dass das „aber“-Partikel das, was Sie gesagt haben, vollständig „durchstreicht“, bevor Sie es verwenden? - Sie sind eine sehr nette Person, aber ... - Sie haben Recht, aber ... - Was Sie sagen, ist interessant, aber... Wenn Sie mit einem Klienten oder Kunden sprechen,

Drittes Teilchen

Aus dem Buch Atomic Project. Geschichte der Superwaffe Autor Perwuschin Anton Iwanowitsch

Das dritte Teilchen Wie wir gesehen haben, war der Zeitraum von 1895 bis 1919 vollgepackt mit wichtigen Entdeckungen auf dem Gebiet der Kernphysik. Aber nach 1919 schien die Entwicklung dieser Wissenschaft stehen zu bleiben. Und das ist kein Zufall, erinnern Sie sich daran, dass die Physiker das Phänomen benutzten, um das Atom zu untersuchen

Grundlegende Strategie

Aus dem Buch Origins of Neuro-Linguistic Programming Autor Grinder John

Grundlegende Strategie Frank und ich überlegten, wie wir mit solchen Momenten umgehen sollten. Wir haben eine spezielle Strategie entwickelt. Wir entschieden uns, einen Weg einzuschlagen, um solche individuellen Verzerrungen zu minimieren, indem wir die Hilfe einer großen Anzahl von Menschen anriefen, die physisch betroffen sind

Grundlegende Schurkerei

Aus dem Buch Global Human Autor Sinowjew Alexander Alexandrowitsch

Grundlegende Gemeinheit Das Schicksal ging so mit mir um, dass ich unwillkürlich die grundlegendsten Phänomene unseres Gesellschaftssystems berührte und sie ohne Schleier und Illusionen betrachten konnte. Wie es mir damals schien, sah ich am meisten

3. Grundspannung

Aus dem Buch Einheit und Vielfalt im Neuen Testament Eine Untersuchung über das Wesen des frühen Christentums von Dunn James D.

3. Grundspannung Im Wesen des Christentums liegt die Tatsache, dass es aus dem Judentum des 1. Jahrhunderts stammt. Jesus war Jude. Die allerersten Christen waren alle Juden. Das Christentum begann innerhalb des Judentums, aus einer messianischen Sekte innerhalb des Judentums. Es wahrgenommen

FUNDAMENTALE WAHRHEIT

Aus dem Buch Driven by Eternity Autor Biber John

FUNDAMENTALE WAHRHEIT In unserem Gleichnis ist Jalin ein Abbild von Jesus Christus, aber ist der König der Vater? es ist der allmächtige Gott der Vater. Dagon repräsentiert den Teufel; Leben in Endel? es ist menschliches Leben auf Erden; Affabel repräsentiert die himmlische Stadt Gottes. Verlassenes Land Lon?

Z0 0 1 91,2 Schwache Interaktion Gluon 0 1 0 Starkes Zusammenspiel Higgs-Boson 0 0 ≈125,09 ± 0,24 träge Masse
Generation Quarks mit Ladung (+2/3) Quarks mit Ladung (−1/3)
Quark/Antiquark-Symbol Masse (MeV) Name/Geschmack von Quark/Antiquark Quark/Antiquark-Symbol Masse (MeV)
1 u-Quark (Up-Quark) / Anti-u-Quark texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): u / \, \overline(u) von 1,5 bis 3 d-Quark (Down-Quark) / Anti-d-Quark Ausdruck kann nicht analysiert werden (ausführbare Datei texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): d / \, \overline(d) 4,79 ± 0,07
2 c-Quark (Charm-Quark) / Anti-c-Quark Ausdruck kann nicht analysiert werden (ausführbare Datei texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): c / \, \overline(c) 1250±90 s-Quark (seltsames Quark) / Anti-s-Quark Ausdruck kann nicht analysiert werden (ausführbare Datei texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): s / \, \overline(s) 95±25
3 t-Quark (Top-Quark) / Anti-t-Quark Ausdruck kann nicht analysiert werden (ausführbare Datei texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): t / \, \overline(t) 174 200 ± 3300 b-Quark (Bottom-Quark) / Anti-b-Quark Ausdruck kann nicht analysiert werden (ausführbare Datei texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): b / \, \overline(b) 4200±70

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  • S. A. Slavatinsky// Moskauer Institut für Physik und Technologie (Dolgoprudny, Gebiet Moskau)
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Dargestellt in Abb.1 fundamentale Fermionen, mit Spin ½, sind die "ersten Bausteine" der Materie. Sie sind vertreten Leptonen(Elektronen e, Neutrino usw.) - Teilchen, die nicht daran teilnehmen stark nukleare Wechselwirkungen und Quarks, die an starken Wechselwirkungen beteiligt sind. Kernteilchen bestehen aus Quarks Hadronen(Protonen, Neutronen und Mesonen). Jedes dieser Teilchen hat sein eigenes Antiteilchen, das in derselben Zelle platziert werden muss. Die Bezeichnung eines Antiteilchens wird durch das Tilde-Zeichen (~) gekennzeichnet.

Von den sechs Arten von Quarks oder sechs Düfte elektrische Ladung 2/3 (in Einheiten der Elementarladung e) besitzen obere ( u), Fasziniert ( c) und wahr ( t) Quarks und mit Ladung –1/3 – kleiner ( d), seltsam ( s) und schön ( b) Quarks. Antiquarks mit den gleichen Aromen haben elektrische Ladungen von -2/3 bzw. 1/3.

fundamentale Teilchen
Fundamentale Fermionen (halbzahliger Spin) Fundamentale Bosonen (ganzzahliger Spin)
Leptonen Quarks
n e nm n t u c t 2/3 stark El.-magnet Schwach Gravitation
e m t –1 d s b –1/3 8 g J = 1 m = 0 g J = 1 m = 0 W ± ,Z 0 J = 1 m@100 G J = 2 m = 0
ich II III ich II III
Elektroschwache Wechselwirkung
große Vereinigung
Supervereinigung

In der Quantenchromodynamik (der Theorie der starken Wechselwirkung) werden Quarks und Antiquarks drei Arten starker Wechselwirkungsladungen zugeschrieben: rot R(Anti-Rot); grün G(Anti-Grün); blau B(Anti-Blau). Die (starke) Farbwechselwirkung bindet Quarks in Hadronen. Letztere sind unterteilt in Baryonen, bestehend aus drei Quarks, und Mesonen bestehend aus zwei Quarks. Zum Beispiel haben mit Baryonen verwandte Protonen und Neutronen die folgende Quarkzusammensetzung:

p = (uud) und , n = (ddu) und .

Als Beispiel stellen wir die Zusammensetzung des Pi-Meson-Tripletts vor:

, ,

Aus diesen Formeln ist leicht ersichtlich, dass die Ladung des Protons +1 ist, während die des Antiprotons -1 ist. Neutron und Antineutron haben keine Ladung. Die Spins der Quarks in diesen Teilchen werden so addiert, dass ihre Gesamtspins gleich ½ sind. Es sind auch solche Kombinationen gleicher Quarks möglich, bei denen die Gesamtspins gleich 3/2 sind. Solche Elementarteilchen (D ++ , D + , D 0 , D –) wurden entdeckt und gehören zu Resonanzen, d.h. kurzlebige Hadronen.

Der bekannte Prozess des radioaktiven b-Zerfalls, der durch das Schema dargestellt ist

n ® p + e + ,

aus Sicht der Quarktheorie aussieht

(udd) ® ( uud) + e+ bzw d ® u + e + .

Trotz wiederholter Versuche, freie Quarks in Experimenten nachzuweisen, gelang es nicht. Dies deutet darauf hin, dass Quarks offenbar nur in der Zusammensetzung komplexerer Teilchen vorkommen ( Quarks einfangen). Eine vollständige Erklärung dieses Phänomens wurde noch nicht gegeben.

Abbildung 1 zeigt, dass es eine Symmetrie zwischen Leptonen und Quarks gibt, die als Quark-Lepton-Symmetrie bezeichnet wird. Teilchen in der oberen Reihe haben eine Ladung mehr als Teilchen in der unteren Reihe. Die Partikel der ersten Säule gehören zur ersten Generation, die zweite zur zweiten Generation und die dritte Säule zur dritten Generation. Richtige Quarks c, b und t wurden basierend auf dieser Symmetrie vorhergesagt. Die uns umgebende Materie besteht aus Teilchen der ersten Generation. Welche Rolle spielen Teilchen der zweiten und dritten Generation? Auf diese Frage gibt es noch keine endgültige Antwort.

Bis vor kurzem galten mehrere hundert Teilchen und Antiteilchen als elementar. Eine detaillierte Untersuchung ihrer Eigenschaften und Wechselwirkungen mit anderen Teilchen und die Entwicklung der Theorie zeigten, dass die meisten von ihnen tatsächlich keine Elementarteilchen sind, da sie selbst aus den einfachsten oder, wie man jetzt sagt, fundamentalen Teilchen bestehen. Elementarteilchen selbst bestehen aus nichts mehr. Zahlreiche Experimente haben gezeigt, dass sich alle Elementarteilchen wie dimensionslose Punktobjekte ohne innere Struktur verhalten, zumindest bis zu den kleinsten derzeit untersuchten Entfernungen von ~10 -16 cm.

Unter den unzähligen und vielfältigen Wechselwirkungsprozessen zwischen Teilchen gibt es vier grundlegende oder fundamentale Wechselwirkungen: stark (nuklear), elektromagnetisch, schwach und gravitativ . In der Welt der Teilchen ist die Gravitationswechselwirkung sehr schwach, ihre Rolle ist noch unklar, und wir werden nicht weiter darauf eingehen.

In der Natur gibt es zwei Gruppen von Teilchen: Hadronen, die an allen grundlegenden Wechselwirkungen teilnehmen, und Leptonen, die nicht nur an der starken Wechselwirkung teilnehmen.

Nach modernen Konzepten werden Wechselwirkungen zwischen Teilchen durch die Emission und anschließende Absorption von Quanten des entsprechenden Feldes (stark, schwach, elektromagnetisch), das das Teilchen umgibt, durchgeführt. Diese Quanten sind Bosonen messen, die ebenfalls Elementarteilchen sind. Bosonen haben ihre eigenen Moment der Dynamik, Spin genannt, ist gleich dem ganzzahligen Wert Plancksche Konstante. Die Quanten des Feldes und dementsprechend die Träger der starken Wechselwirkung sind Gluonen, bezeichnet mit dem Symbol g (ji), die Quanten des elektromagnetischen Feldes sind die bekannten Lichtquanten - Photonen, bezeichnet mit (gamma), und die Quanten des schwachen Feldes und dementsprechend die Träger schwacher Wechselwirkungen sind W± (doppeltes ve) - und Z 0 (zet null)-Bosonen.

Anders als Bosonen sind alle anderen Elementarteilchen Fermionen, also Teilchen, die einen halbzahligen Spin gleich haben h/2.

Im Tisch. 1 zeigt die Symbole der fundamentalen Fermionen - Leptonen und Quarks.

Jedes Teilchen in der Tabelle angegeben. 1 entspricht einem Antiteilchen, das sich von einem Teilchen nur in den Vorzeichen der elektrischen Ladung und anderen Quantenzahlen (siehe Tabelle 2) und in der Spinrichtung relativ zur Impulsrichtung des Teilchens unterscheidet. Wir bezeichnen Antiteilchen mit den gleichen Symbolen wie Teilchen, aber mit einer Wellenlinie über dem Symbol.

Partikel in der Tabelle. 1 werden mit griechischen und lateinischen Buchstaben bezeichnet, nämlich: der Buchstabe (nu) - drei verschiedene Neutrinos, die Buchstaben e - Elektron, (mu) - Myon, (tau) - Taon, die Buchstaben u, c, t, d, s , b bezeichnen Quarks ; ihre Namen und Eigenschaften sind in der Tabelle angegeben. 2.

Partikel in der Tabelle. 1 werden gemäß der Struktur der modernen Theorie in drei Generationen I, II und III eingeteilt. Unser Universum besteht aus Teilchen der ersten Generation - Leptonen und Quarks und Eichbosonen, aber wie die moderne Wissenschaft der Entwicklung des Universums zeigt, spielten im Anfangsstadium seiner Entwicklung Teilchen aller drei Generationen eine wichtige Rolle.

Leptonen Quarks
ich II III

e


ich II III
u
d
c
s
t
b

Leptonen

Betrachten wir zunächst die Eigenschaften von Leptonen genauer. In der obersten Zeile der Tabelle 1 enthält drei verschiedene Neutrinos: Elektron-, Myon- und Tau-Neutrinos. Ihre Masse wurde noch nicht genau gemessen, aber ihre Obergrenze wurde beispielsweise für ne gleich 10 -5 der Elektronenmasse (dh g) bestimmt.

Tabelle betrachten. 1 wirft unwillkürlich die Frage auf, warum die Natur die Entstehung von drei verschiedenen Neutrinos benötigte. Auf diese Frage gibt es noch keine Antwort, weil eine so umfassende Theorie der Elementarteilchen noch nicht erstellt wurde, die die Notwendigkeit und Hinlänglichkeit aller solcher Teilchen aufzeigen und ihre Haupteigenschaften beschreiben würde. Vielleicht wird dieses Problem im 21. Jahrhundert (oder später) gelöst.

Die untere Zeile der Tabelle. 1 beginnt mit dem Teilchen, das wir am meisten untersucht haben – dem Elektron. Das Elektron wurde Ende des letzten Jahrhunderts vom englischen Physiker J. Thomson entdeckt. Die Rolle der Elektronen in unserer Welt ist enorm. Sie sind jene negativ geladenen Teilchen, die zusammen mit den Atomkernen alle Atome der uns bekannten Elemente bilden. Periodensystem von Mendelejew. In jedem Atom ist die Anzahl der Elektronen genau gleich der Anzahl der Protonen im Atomkern, wodurch das Atom elektrisch neutral ist.

Das Elektron ist stabil, die Hauptmöglichkeit, ein Elektron zu zerstören, ist sein Tod bei einer Kollision mit einem Antiteilchen - einem Positron e + . Dieser Vorgang wurde benannt Vernichtung :

.

Durch Vernichtung entstehen zwei Gamma-Quanten (die sogenannten hochenergetischen Photonen), die sowohl die Ruheenergien e + und e - als auch deren kinetische Energien mitnehmen. Bei hohen Energien werden e + und e – Hadronen und Quarkpaare gebildet (siehe zB (5) und Abb. 4).

Reaktion (1) veranschaulicht deutlich die Gültigkeit von A. Einsteins berühmter Formel über die Äquivalenz von Masse und Energie: E = Mc 2 .

Tatsächlich geht bei der Vernichtung eines in einer Substanz angehaltenen Positrons und eines ruhenden Elektrons die gesamte Masse ihrer Ruhe (gleich 1,22 MeV) in die Energie von Quanten über, die keine Ruhemasse haben.

In der zweiten Generation der untersten Zeile der Tabelle. 1 gelegen Myon- ein Teilchen, das in all seinen Eigenschaften einem Elektron entspricht, aber eine ungewöhnlich große Masse hat. Die Masse des Myons beträgt das 207-fache der Masse des Elektrons. Anders als das Elektron ist das Myon instabil. Die Zeit seines Lebens t= 2,2 · 10 -6 s. Das Myon zerfällt nach dem Schema hauptsächlich in ein Elektron und zwei Neutrinos

Ein noch schwereres Analogon des Elektrons ist . Seine Masse ist mehr als dreitausendmal größer als die Masse eines Elektrons (MeV/s 2), das heißt, das Taon ist schwerer als das Proton und das Neutron. Seine Lebensdauer beträgt 2,9 · 10 -13 s, und von mehr als hundert verschiedenen Schemata (Kanälen) seines Zerfalls sind die folgenden möglich.