Фундаментальные частицы

Думаю, вы уже поняли, что не все элементарные частицы действительно элементарны, то есть неразложимы на другие. На данный момент физика может предложить красивую таблицу, напоминающую школьную доску почета с отличниками. В ней приведены самые фундаментальные частицы, на которых держатся и наука физика, и Вселенная. Сами же эти частицы считаются бесструктурными — не имеющими внутреннего строения.

Фундаментальные частицы Стандартной модели удобно разделять на фермионы материи и бозоны. К фермионам относятся шесть кварков и шесть лептонов: электрон, мюон, тау-лептон и три соответствующих нейтрино. К бозонам относятся переносчики взаимодействий — фотон, глюоны, W- и Z-бозоны — а также бозон Хиггса.

Кварки — фундаментальные частицы материи. Известно шесть их типов, или «ароматов». Они входят в состав адронов, например протонов и нейтронов, а сильное взаимодействие между кварками переносится глюонами.

Более подробная схема распада нейтрона

Третий класс фундаментальных частиц представляет переносчики взаимодействий. Фотон, как нам уже известно, отвечает за электромагнитное взаимодействие. Глюон (на самом деле есть 8 его разновидностей) «склеивает» между собой кварки. W- и Z-бозоны ответственны за так называемое слабое взаимодействие, которое приводит, например, к обсуждавшемуся ранее бета-распаду нейтронов.

Гравитон — гипотетическая частица, которую вводят в некоторых квантовых теориях гравитации как возможный квант гравитационного поля. Экспериментально гравитон не обнаружен, а Стандартная модель не включает квантовое описание гравитации.

При бета-распаде нейтрона один из d-кварков превращается в u-кварк с испусканием виртуального W⁻-бозона, который затем порождает электрон и электронное антинейтрино. Переносчиками слабого взаимодействия являются W⁺, W⁻ и Z⁰-бозоны.