1. Собственная масса m0. Соответствующую массу будем определять как константу, входящую в релятивистское соотношение

откуда (9.5) массу частиц можно выразить в энергетических единицах, например, в МэВ.

2. Спин – собственный момент импульса частиц, измеряемый в единицах ħ. Одни частицы обладают целым спином и подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна (бозоны), другие – полуцелым спином и подчиняются статистике Ферми-Дирака (фермионы).

3. Электрический заряд e выражает свойство частицы создавать расходящееся электрическое поле и определяет ее взаимодействие с электромагнитным полем . Электрический заряд большинства известных элементарных частиц, несмотря на их различие в массах, по величине равен элементарному заряду e – (e⁺ или e^-) или нулю

4.Магнитный момент частицы . Выступает как характеристика магнитных свойств частицы, определяющая ее взаимодействие с магнитным полем F = ·B.

5.Время жизни частицы  - средняя продолжительность существования нестабильных элементарных частиц. Согласно теории относительности

(9.6)

В соответствии с характером взаимодействий и по ряду других признаков принято делить условно все элементарные частицы на четыре группы.

1 группа. -фотоны – кванты электромагнитного поля. Для них характерно электромагнитное взаимодействие. Их собственная масса m₀=0, спин S=1, электрический заряд e=0.

2 группа. К ней относятся относительно легкие частицы со спином S=1/2, которые подчиняются слабому взаимодействию и статистике Ферми-Дирака, т.е. являются фермионами. Вся эта группа элементарных частиц называется лептонами. В эту группу входят: электрон (e^-), позитрон (e⁺), ⁺ и ^- - мезоны (мюоны), электронное нейтрино (v_e) и антинейтрино ( ) и мезонное антинейтрино ( ).

3 группа. В третью группу входят нестабильные бесспиновые частицы, имеющие массу, промежуточную между массой электрона и протона, сильно взаимодействующие между собой и с другими тяжелыми частицами. Все они являются бозонами. Эти частицы объединяются общим термином – мезоны (исключение составляет -мезон, относящийся к группе лептонов). В данную группу входят: -мезоны (⁺,^-,⁰) – «пионы»; К-мезоны (К⁺, К^-, К⁰, ) и -мезоны.

4 группа. Частицы с сильным взаимодействием, имеющим спин S=1/2 и массу не менее, чем масса протона - барионы. К ним относятся нуклоны (протон и нейтрон) и гипероны. В последнее время для всех частиц, испытывающих сильное взаимодействие и входящих в третью и четвертую группы (и для резонансов), употребляется общее название – адроны.

Характеристики элементарных частиц:

Лептонный заряд L – квантовое число, характеризующее закон сохранения лептонов. Все нелептоны имеют лептонный заряд, равный нулю L=0, т.е. лептонно нейтральны. Все частицы-лептоны: e^-, ^-, _e, _ - имеют L=+1, все античастицы лептонов: e⁺, ⁺, - имеют L=-1. Экспериментально подтвержден закон сохранения лептонного заряда: L=0. Лептонный заряд системы элементарных частиц можно определить как разность между числом лептонов и антилептонов в этой системе.

Барионный заряд – n₀ (ядерный заряд) – квантовое число, характеризующее закон сохранения барионов. Если принять, что барионный заряд всех барионов равен +1, барионный заряд всех антибарионов равен –1, а барионный заряд остальных элементарных частиц равен 0, то оказывается, что целый ряд закономерностей, характеризующих реакции рождения, взаимодействия и распада барионов, будут объясняться законом сохранения барионного заряда, согласно которому барионный заряд любой изолированной системы является постоянной величиной.

Изотопический спин  - величина, определяющая число частиц в группе, называемой зарядовым мультиплетом. В зарядовые мультиплеты объединяются частицы, имеющие в основном одинаковые свойства: одинаковые спины, четности, почти одинаковую массу и одинаковые сильные взаимодействия, но различающиеся электрическим зарядом. Они образуют так называемые зарядовые мультиплеты, например, протон и нейтрон (p,n); -мезоны (⁺, ^-, ⁰), сигма-гипероны (⁺, ⁰, ^-) и др.

Закон сохранения энергии и импульса.

Закон сохранения момента импульса (спина).

Закон сохранения электрического заряда.

Закон сохранения барионного (ядерного) заряда (барионного числа).

Закон сохранения лептонного заряда.

Закон сохранения изотопического спина.

Так всегда предполагалось, что в природе существует зеркальная симметрия, т.е. законы природы не должны изменяться, если заменить все явления на их зеркальное отображение. Зеркальной симметрии должен также соответствовать закон сохранения некоторой физической величины. Такой величиной является четность волновой функции. Принцип зеркальной симметрии облекается в математическую форму с помощью представления о четности волновой функции и принимает выражение закона сохранения четности.