Часть II
Обзор структурных уровней
Иерархический ряд физических структур
••• нуклон ядро атом молекула НМС •••
Элементарные частицы
Классический структурализм
О
Н Н
Молекула воды |
Структурная модель |
Основой для принятия данной структурной модели является экспериментальная возможность проведения двух взаимно обратных процессов:
Н—О—Н |
+ Е |
Н + Н + О |
|
– Е |
|||
|
|
Существуют объекты, в отношении которых классический структурализм оказывается неадекватным (и бесполезным)
р+ + р+ + Е |
4р+ + 2 е + 2 + |
Элементарные частицы
Глобальное описание
Наблюдаемые ЭЧ
Масса покоя, mo
Лептоны |
1 |
Мезоны |
~ 200 |
Барионы |
~ 2000 |
Электрический заряд, Q
Положительно |
+1 |
заряженные |
|
Нейтральные |
0 |
Отрицательно |
–1 |
заряженные |
Электрон, нейтрино Мюон ( -мезон)
протон, нейтрон
протон
нейтрон
электрон, мюон
Спин (S) и магнитный момент ( = S)
Фермионы |
s |
= |
1/2, 3/2, … |
e–, o, no, p+ |
Бозоны |
s |
= |
0, 1, 2, … |
|
Мультиплеты
q 
mo
s 
Кварк-лептонная модель
Q |
|
|
0 e |
|
|
–1 e |
|
|
m0 |
|
|
|
+2/3 u |
c |
t |
–1/3 d |
s |
b |
m0 |
|
|
|
Взаимодействия
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ |
ЦВЕТОВЫЕ |
кварк кварк |
кварк кварк |
кварк лептон |
|
лептон лептон |
|
d u |
d u |
Кварковые |
|
структуры |
|||
u |
d |
||
|
протон нейтрон
Электромагнитные Цветовые взаимодействия взаимодействия
U 
U
r 
r
U ~ r F ~ r
–1 |
U ~ r |
–2 |
F ~ r |
Законы сохранения
1)Электрического заряда: Qi = const
2)Лептонного заряда: Li = const
(суммарное число частиц-лептонов в изолированной системе не может изменяться)
3) Барионного заряда: Вi = const
(суммарное число частиц-барионов в изолированной системе не может изменяться)
Q = 0 B = 0 L = 0
Античастицы
Рождение |
Q = +1 |
пары |
B = +1 |
|
L = +1 |
– Е |
Q = –1 |
|
|
|
B = –1 |
|
L = –1 |
– Е = 2mc2