Jaké jsou různé druhy subatomických částic?

Existují dvě hlavní kategorie subatomických částic - fermiony a bosony. Fermiony jsou částice, které považujeme za „věci“ - leptony jako elektronový, neutrin a bratranci a kvarky jako Quark a další v jeho značné rodině. Bosonové měřidla jsou částice, které zprostředkovávají čtyři základní síly přírody - slabé a silné jaderné síly, elektromagnetismus a gravitace. Patří mezi ně známý foton a jeho mnohem méně průběžně viděné bratranci, bosony W a Z, gluony a (fyziky očekávají) graviton, vyhledávanou částici, o které se předpokládá, že zprostředkovávají gravitační interakce.

Je důležité pochopit rozdíly mezi subatomickými částicemi a základními částicemi. Základní znamená, že částice nemá menší složky; je to zásadní. Ne všechny subatomické částice jsou zásadní, i když všechny známé základní částice jsou subatomické, což znamená menší než atomy. Například protony a neutrony, subatomické částice, kteréVytvořte atom, jsou spíše složené částice než základní, které jsou zřízeny ze nepatrných kvarků a gluonů. Exotické částice jako tau neutrino nebo muony jsou subatomické, protože jsou menší než atomy, ale je užitečné si uvědomit, že to nejsou součástí atomů, které tvoří viditelné struktury v našem vesmíru.

Subatomické částice jsou tak početné a rozmanité, že fyziky použili k jejich popisu termínu „zoo částic“. V doméně leptonů jsou 3 typy elektronů - elektronů, muon a tau - 3 typy neutrin a jejich antisatiky, které vytvářejí 12 leptonů. Existují čtyři známé bosony měřidla - bosony, W a Z bosony a gluon. Mezi dva další bosony, které téměř jistě existují, ale dosud nebyly pozorovány, patří Higgs Boson a Graviton. To přináší celkový počet základních částic na 18. Přidejte nahoře, dolů, dole, nahoru,podivné a kouzelné kvarky a jejich starožitnosti a máte 30 základních, subatomických částic.

To však není všechno. Možná si vzpomenete, že proton nebo neutron je tvořen třemi kvarky. Patří mezi ně dva z kvarků nahoru a dolů a jeden ze zbývajících kvarků, přilepených společně s gluony v jádru atomu. Toto však není jediná možná konfigurace Quarku - jen nejstabilnější. Pokud byste si mohli nějakým způsobem vyzvednout základní částice podle libosti a strčit je dohromady v libovolných konfiguracích, můžete vytvořit tisíce nových subatomických částic.

Stovky těchto subatomických částic byly skutečně pozorovány v experimentech s akcelerátorem částic. Patří mezi ně Mesony, kteří mají pouze dva kvarky, a harony, které mají tři jako protony a neutrony. Existují také tzv. Glueballs nebo Gluonium, subatomické částice složené z ničeho jiného než gluonů a podezření na Tetraquark, druh subatomické částice, který by byl složenčtyř kvarků. Existují Pentaquarks a Beyond? Možná ano, ale aby je našli, vyžadoval by experimentální aparát daleko nad rámec našeho současného nejlepšího.