
- •Лекция 6
- •Предпосылки формирования квантовой механики
- •Понятие состояния физической системы
- •Концепты квантовой механики
- •Мир частиц и античастиц
- •I по величине спиновых характеристик э лементарные частицы
- •II по массе э лементарные частицы
- •III по участию в различных типах взаимодействий э лементарные частицы
- •Э лементарные частицы
- •П околения кварков
I по величине спиновых характеристик э лементарные частицы
Бозоны Фермионы
Обладают целым спином обладают полуцелым спином
Фотон (S=1), π-мезон (S=0), электрон, позитрон, протон,
Гравитон (S=2), ядря атомов, нейтрон. Ядра атомов, с не-
с четным числом нуклонов четным числом нуклонов
II по массе э лементарные частицы
Гипероны барионы мезоны лептоны
сверхтяжелые тяжелые средние легкие
Фотон – не имеет массы покоя.
На уровне элементарных частиц различают 4 типа взаимодействий:
- сильное (в нуклонах ядер атомов),
- слабое ( в ядрах)
- электромагнитной
- гравитационное.
III по участию в различных типах взаимодействий э лементарные частицы
Взаимодействие взаимодействие взаимодействие взаимодействие
Сильное слабое электромагнитное гравитационное
Адроны:
Бозоны, мюоны , фотоны, К и π мезоны, мезоны,
Гипероны, электрон, электрон,
Резонансы
IV – переносчики взаимодействий (особый класс элементарных частиц)
Э лементарные частицы
Взаимодействие взаимодействие взаимодействие взаимодействие
Сильное слабое электромагнитное гравитационное
Глюоны W+ , W- , W0 –мезоны фотоны гравитоны
V- кварки (другой особый класс элементарных частиц). Особенности кварков и поведение материи на кварковом уровне изучает наука – хромодинамика.
Долгое время полагали, что обнаруженные элементарные частицы не имеют внутренней структуры, но опыт показал, что это не так. При бомбардировке протона нейтронами было обнаружено, что он ведет себя так, как-будто имеет внутреннюю структуру. Затем было показано, что и другие адроны и мезоны состоят из более мелких частиц. Эти частицы получили название кварков. Кварки не существуют в свободном состоянии. Они встречаются только в составе других элементарных частиц. Т.е. характерно явление confiment (пленение). Различают 6 типов кварков. Кварки обозначают буквами u (up- вверх ), d – (down - низ), c (charm - очарование ), s – (strange - странность), t – (top- вершина или truth - истина ), b –(bottom - нежность). Каждый кварк может быть носителем одного из трех ароматов. Аромат – квантовое число приписываемое частице данного типа. Кварки электрически заряжены, но их заряды имеют дробные значения по сравнению с зарядом электрона. Каждый аромат имеет три цвета: красный, синий, зеленый. Каждый кварк имеет античастицу – антикварк. При объединении кварков их цвета объединяются как в оптике. (красный+синий+ зеленый = белый; зеленый+антизеленый=белый и т.д.) Полагают, что кварки, антикварки и лептоны и антилептоны это элементарные частицы, из которых построена материя. Но уже показано, что кварки и лептоны делятся на три поколения. Кварки и лептоны II и III последовательно тяжелее кварков Iпоколения и менее энергетически выгодные. Время их жизни мало и они быстро превращаются в кварки I поколения.