Wat zijn de verschillende soorten subatomaire deeltjes?

Er zijn twee hoofdcategorieën van subatomaire deeltjes - fermionen en bosonen. Fermions zijn de deeltjes die we beschouwen als "spullen" - leptons zoals het elektron, neutrino en neven, en quarks zoals de Up Quark en anderen in zijn omvangrijke familie. Gauge bosonen zijn de deeltjes die de vier fundamentele natuurkrachten bemiddelen - de zwakke en sterke nucleaire krachten, elektromagnetisme en zwaartekracht. Deze omvatten het bekende foton, en de veel minder frequent-seen neven, de W- en Z-bosonen, gluonen en (fysici verwachten) het graviton, het veelgevraagde deeltjes dat gedacht wordt om zwaartekrachtinteracties te bemiddelen.

Het is belangrijk om het verschil tussen subatomaire deeltjes en fundamentele deeltjes te bemiddelen. Fundamentele betekent dat het deeltje geen kleinere kiezers heeft; het is fundamenteel. Niet alle subatomaire deeltjes zijn fundamenteel, hoewel alle bekende fundamentele deeltjes subatomair zijn, wat kleiner is dan atomen. Bijvoorbeeld protonen en neutronen, subatomaire deeltjes dieMaak het atoom, zijn samengestelde deeltjes in plaats van fundamentele, worden gevormd uit nog steeds kleinere quarks en gluonen. Exotische deeltjes zoals de tau -neutrino of muons zijn subatomair omdat ze kleiner zijn dan atomen, maar het is waardevol om te onthouden dat dit geen deel uitmaken van de atomen die zichtbare structuren in ons universum vormen.

Subatomaire deeltjes zijn zo talrijk en gevarieerd dat fysici de term "deeltjesentuin" hebben gebruikt om ze te beschrijven. In het domein van leptonen zijn er 3 soorten elektronen - elektron, muon en tau - 3 soorten neutrino en hun antipartikelen, waardoor 12 leptonen worden gemaakt. Er zijn vier bekende gauge bosonen - het foton, W en Z Bosons en Gluon. Twee extra bosonen, die vrijwel zeker bestaan, maar nog niet zijn waargenomen, omvatten het Higgs Boson en de Graviton. Dit brengt het totaal van fundamentele deeltjes tot 18. Voeg de bovenkant, omlaag, onder, omhoog, toe,Vreemde, en charme quarks, en hun antiquarks, en je hebt 30 fundamentele, subatomaire deeltjes.

Dat is echter niet alles. U herinnert zich misschien dat een proton of neutron uit drie quarks bestaat. Deze omvatten twee van ofwel op en neer quarks, en een van de resterende quark, die samenhielt met gluonen in de kern van het atoom. Dit is echter niet de enige mogelijke Quark -configuratie - alleen de meest stabiele. Als je naar believen op de een of andere manier fundamentele deeltjes zou kunnen oppakken en ze in willekeurige configuraties zou kunnen steken, zou je duizenden nieuwe subatomaire deeltjes kunnen maken.

Honderden van deze subatomaire deeltjes zijn in feite waargenomen in deeltjesversneller -experimenten. Ze omvatten Mesons, die slechts twee quarks hebben, en Hadrons, die drie zoals protonen en neutronen hebben. Er zijn ook de zogenaamde lijmelen of gluonium, subatomaire deeltjes bestaande uit niets anders dan gluonen, en de vermoedelijke tetraquark, een soort subatomaire deeltjes die zou worden samengesteldvan vier quarks. Bestaan ​​pentaquarks en verder? Misschien wel, maar om ze te vinden zou experimentele apparaten ver boven onze huidige beste vereisen.