1.2 Классификация элементарных частиц

Одна из возможностей классификации элементарных частиц состоит в расположении их в порядке возрастания масс и по типу взаимодействия, в которых они могут участвовать. Ниже приведена таблица частиц, которые были бы стабильными, если бы на свете существовало только адронное взаимодействие.

Все частицы разделены на четыре класса. Первый класс составляют самые легкие частицы  фотоны. Их инвариантная масса равна нулю. Фотоны участвуют в электромагнитном взаимодействии. Спин фотонов равен ћ, и они являются бозонами.

Следующий класс  лептоны. Это самые легкие из частиц с ненулевой инвариантной массой. Часто, в расчетах полагают, что инвариантная масса нейтрино равна нулю. Все

лептоны участвуют в слабом взаимодействии, а лептоны, имеющие электрический заряд, участвуют также в электромагнитном взаимодействии. Спин лептонов равен ћ/2. Они являются фермионами. Лептоны обладают особым сохраняющимся свойством, называемым лептонным зарядом. Есть два сорта лептонных заряда  электронный лептонный заряд и мюонный лептонный заряд. Каждый из них сохраняется по отдельности.

Последние два класса частиц, в отличие от первых двух,  частицы участвующие в адронном взаимодействии. Их называют адронами. Частицы средней массы  мезоны. Их спин равен нулю. Они являются бозонами. Мезоны являются носителями адронного взаимодействия. Более тяжелые адроны, имеющие полуцелый спин и являющиеся фермионами, называются барионами. Барионы обладают особым свойством, называемым барионным зарядом. Они разделены на два подкласса  нуклоны и гипероны. Гипероны обладают дополнительно еще одним особым свойством, называемым странностью.

Таблица адронностабильных частиц

К Л А С С Ы				Обозн.	Спин	m0c2 МэВ	m0/ me	Ср. вр. жизни секунды	Стран­ность
ф о т о н ы					1	0	0	стабильны	0
	л е п			e ( )	1/2	<610-5		стабильны	0
	т о			 ( )	1/2	<0,65		стабильны	0
	н ы			e– ( )	1/2	0,51	1	стабильны	0
				– ( )	1/2	105	207	2,210-6	0
	м			+	0	139,6	273	2,610-8	0
	е			0	0	135,0	264	0,8310-16	0
	з			-	0	139,6	273	2,610-8	0
	о			K+ (K–)	0	493,7	966	1,210-8	1
	н			K0 ( )	0	497,7	974	5,210-8	1
А	ы			 ( )	0	548,8	1070	7,710-19	0
Д	Б	НУК-		P ( )	1/2	938,3	1836	стабилен
Р	А	ЛОНЫ		n ( )	1/2	939,6	1839	920
О	Р	Г		0 ( )	1/2	1115,6	2183	2,610-10	-1
Н	И	И		 ( )	1/2	1189,4	2328	0,810-10	-1
Ы	О	П		0 ( )	1/2	1192,5	2334	<110-14	-1
	Н	Е		– ( )	1/2	1197	2343	1,510-10	-1
	Ы	Р		0 ( )	1/2	1314,9	2573	2,9610-10	-2
		О		 -	1/2	1321,3	2586	1,6510-10	-2
		Н		 ( )-	3/2	1672,2	3277	1,410-10	-3

Частицы, обладающие странностью, называют странными. Из приведенных в таблице частиц это  каоны и гипероны.

Кроме того, каждая частица из таблицы имеет пару-двойника  античастицу. Античастица имеет те же электрический, лептонный, барионный заряды, странность, что и их пары, но знаки противоположны.