Cząstki elementarne – właściwości

Do kryteriów podziału cząstek elementarnych należą:
1.    Możliwe wartości własnych momentów pędu (spinów) cząstek.
2.    Zdolność do uczestnictwa w oddziaływaniu silnym.
3.    Wartości addytywnych liczb kwantowych, które opisują daną cząstkę, co decyduje czy dany obiekt jest przedstawicielem materii, czy też antymaterii.

Ad. 1. Cząstki, których magnetyczna spinowa liczba kwantowa przyjmuje wartości połówkowe (np. ±1/2, ±3/2,…) nazywane są fermionami. Ich zachowanie opisane jest przez prawa statystki Fermiego-Diraca, co powoduje, że  podlegają one zakazowi Pauliego. Fermiony są cząstkami budującymi materię. Zaliczyć do nich można m.in.: elektron, proton i neutron.

Cząstki elementarne, opisane przez całkowitą wartość magnetycznej spinowej liczby kwantowej noszą nazwę bozonów. Podlegają one statystyce Bosego-Einsteina i nie spełniają zakazu Pauliego. Bozony są z reguły nośnikami oddziaływań, do których należy m.in. foton.

Ad. 2. Oddziaływaniu silnemu, w przeciwieństwie do oddziaływania grawitacyjnego, podlegają tylko niektóre cząstki elementarne, które zostały nazwane hadronami. Jeżeli dany hadron jest jednocześnie fermionem, to nosi on nazwę barionu (np. proton, neutron). Jeżeli natomiast hadron jest równocześnie bozonem, to jest on nośnikiem oddziaływania, któremu nadano nazwę mezon. Przykładem mezonu może być pion, który przenosi oddziaływanie silne, pomiędzy nukleonami w jądrze atomu.
Cząstki, które nie uczestniczą w oddziaływaniach silnych są leptonami. Zaliczyć do nich m.in. należy: elektron, pozyton i neutrina.

Ad.3. Każda cząstka materii posiada swój odpowiednik antymaterii, zwany antycząstką. Antycząstki różnią się od zwykłych cząstek przeciwnymi znakami niektórych liczb kwantowych np. ładunku elektrycznego, izospinu, liczby leptonowej, liczby barionowej.

W momencie kontaktu materii z antymaterią obydwie cząstki znikają, a w ich miejsce pojawiają się ogromne ilości energii, które są przenoszone przez bozony – jest to tzw. proces anihilacji.

Istnienie antymaterii zostało przewidziane w 1928 roku przez Paula Diraca. Cztery lata później Carl Anderson odkrył w promieniowaniu kosmicznym antyelektron, któremu nadano nazwę pozyton. Dziś wiemy, że każda cząstka budująca materię musi posiadać swojego odpowiednika w antymaterii.

Polecamy również:

Komentarze (0)
Wynik działania 4 + 1 =
Ostatnio komentowane
I cóż miał rację Marek Aureliusz który chciał podbić Germanię uderzeniem przez Mor...
• 2024-07-06 19:45:33
O tym, że zmienne w czasie pole elektryczne jest źródłem pola magnetycznego, napisał ...
• 2024-06-27 07:25:33
ok
• 2024-06-05 13:52:17
nadal nie umiem tego napisać
• 2024-06-04 10:48:42
Mógłby być jeszcze do tego cały utwór napisany.
• 2024-06-03 19:41:43