105). Закони збереження для елементарних частинок

Велику роль у фізиці елементарних частинок відіграють закони збереження, які встановлюють рівність між,певними комбінаціям величин, що характеризують початковий і кінцевий стани системи. Арсенал законів збереження у квантовій фізиці більший, ніж у класичній фізиці. Він поповнився законами збереження різних парностей, зарядів , внутрішніх симетрій, властивих тому чи іншому типу взаємодій. При цьому виявилося, що чим інтенсивніша взаємодія, тим більше їй відповідає законів збереження, тобто тим більше вона симетрична. У квантовій фізиці закони збереження завжди є законами заборони. Але якщо закони збереження дозволяють якийсь процес, то він обов'язково відбувається реально. Вершиною розвитку уявлень про закони збереження у квантовій фізиці є концепція спонтанного порушення симетрії, тобто існування стійких асиметричних розв'язків для деяких типів задач. У 60-х pp. експериментально було затверджено так зване порушення комбінованої чіткості. Інакше кажучи, виявилося, що в мікросвіті існують абсолютні розходження між частинками й античастинками, між "правим" і "лівим", між минулим і майбутнім (стріла часу, чи необоротність мікропроцесів, а не тільки макропроцесів).

106). Класифікація елементарних частинок

За величиною спіну всі елементарні частинки поділяють на два класи: ферміони — частинки з напівцілим спіном (наприклад, електрон, протон, нейтрон, нейтрино);

бозони — частинки з цілим спином (наприклад, фотон).

За видами взаємодій елементарні частинки поділяють на такі групи:

адрони — частинки, що беруть участь у всіх видах фундаментальних взаємодій. Вони складаються з кварків і поділяються, у свою чергу, на:

мезони (адрони з цілим спіном, тобто бозони);

баріони (адрони з напівцілим спіном, тобто ферміони). До них, зокрема, відносяться частинки, що становлять ядро атома, — протон і нейтрон.

лептони — ферміони, які мають вид точкових частинок (тобто, що не складаються ні з чого) аж до масштабів порядку 10−18 м. Не беруть участь в сильних взаємодіях. Участь в електромагнітних взаємодіях експериментально спостерігалася тільки для заряджених лептонів і не спостерігалася для нейтрино. Відомі 6 типів лептонів.

кварки — дробовозаряджені частинки, що входять до складу адронів. У вільному стані не спостерігалися. Як і лептони, діляться на 6 типів і є безструктурними, проте, на відміну від лептонів, беруть участь у сильній взаємодії.

калібрувальні бозони — частинки, за допомогою обміну якими здійснюються взаємодії:

фотон — частинка, що переносить електромагнітну взаємодію;

вісім глюонів — частинок, що переносять сильну взаємодію;

три проміжні векторні бозони W+, W- і Z0, що переносять слабку взаємодію;

гравітон — частинка, що переносить гравітаційну взаємодію. Існування гравітонів, хоча поки не доведено експериментально, у зв'язку зі слабкістю гравітаційної взаємодії, вважається цілком імовірним.

Адрони і лептони утворюють речовину. Калібрувальні бозони — це кванти різних видів випромінювання.