Elementární částice

Elementární částice – základní (Fermiony)

Vyskytující se ve třech generačních variantách. Ke každé částici hmoty přísluší odpovídající antičástice. Dělíme je na:

LEPTONY – jsou elektron a neutrino, každý lepton má svou antičástici, v případě elektronu je to pozitron. Leptony nemají podle současného poznání vnitřní strukturu. Všechny podléhají slabé interakci. Ve fyzice je lepton částice, na kterou nepůsobí silná jaderná síla (silná interakce). Jméno „lepton“ pochází z řečtiny a znamená lehký, proto se někdy objevuje pod pojmem lehká částice. Avšak po zavedení tohoto pojmu byl objeven tauon, který je téměř dvakrát tak těžký než proton. Leptony se dělí se na nabité leptony (elektron, mion a tauon) a neutrina (elektronové, mionové a tauonové). U leptonů nebyla zjištěna žádná vnitřní struktura a jsou považovány za dále nedělitelné.

KVARKY – jsou stavební částice hadronů (např. protonu nebo mezonů). Existuje jich šest (každý se svým antikvarkem), stejně jako u leptonů ve třech generacích. Podléhají všem známým základním interakcím (silná, slabá, elektromagnetická). Jejich elektrický náboj je ±1/3 náboje elektronu. Kvarky se za běžných okolností nikdy nevyskytují samostatně, ale vždy ve složitějších objektech z více než jednoho kvarku. Nemají kvarky vnitřní strukturu a jsou spolu s leptony a kalibračními bosony „nejmenší“ známé částice, ze kterých se skládá hmota. Baryony (například proton) se skládají ze tří kvarků, mezony (například pion) se skládají z jednoho kvarku a z jednoho antikvarku.

Elementární částice – intermediální (Bosony)

Tyto částice odpovídají interakcím a dělíme je na:

GLUONY – jsou částice zprostředkující silnou interakci mezi kvarky. Důsledkem působení gluonů je možnost vzniku atomového jádra, neboť umožňuje vytvoření vazby mezi protonem a neutronem v atomovém jádře. Gluony jsou tím, co drží jádro atomu pevně pohromadě.

FOTONY – částice, kterou popisujeme kvantum elektromagnetické energie. Všechno elektromagnetické vlnění, od radiových vln po záření gama je kvantováno na fotony, jež popisuje vlnová délka, frekvence, energie a hybnost. Životnost fotonu je nekonečná, ve smyslu nekonečného poločasu rozpadu. Foton je tedy stabilní částicí. Fotony mohou vznikat a zanikat při interakcích. Částicové vlastnosti elektromagnetického záření se projevují především při vysokých frekvencích, v opačném případě převažují vlnové vlastnosti elektromagnetického záření, tzn. záření se projevuje jako vlna. Elektrický náboj fotonu je nulový. Foton je částice zprostředkující elektromagnetickou interakci. Fotony zprostředkovávají elektromagnetickou sílu, která váže elektrony k atomovému jádru.

BOSONY – částice, které zprostředkovávají slabou (výměnnou) interakci v atomovém jádře a v reakcích elementárních částic. Bosony se účastní slabých interakcí, při kterých se mění vůně a elektrický náboj interagujících elementárních částic. Boson je tvořen leptonem a příslušným neutrinem, nebo horním a spodním kvarkem. Větve slabého proudu jdoucí proti časové ose se interpretují jako příslušné antičástice.

GRAVITONY – Graviton je hypotetická částice v kvantové teorii pole, která by měla zprostředkovávat gravitační sílu mezi tělesy (nosič pole). Z teorie vyplývá, že graviton je částice s nulovou klidovou hmotností a nulovým elektrickým nábojem. Měl by se proto ve vakuu pohybovat rychlostí světla. Ke gravitonu neexistuje antičástice – je tedy sám sobě antičásticí.

Subatomární částice

Atom se skládá z atomového jádra obsahujícího protony a neutrony a obalu obsahujícího elektrony. Teorii o nedělitelných atomech (přesněji částic, které atomy nazval Dalton) však v roce 1897 vyvrátil J. J. Thomson. Lze jej rozložit na menší složky, někdy označované jako subatomární částice:

ELEKTRONY – částice v obalu atomu – záporně nabité částice, které se nacházejí v atomovém obalu. Pokud se z elektricky neutrálního atomu vyjme elektron (nebo se naopak do něj vloží), vznikne nabitý atom, tzv. iont.

NUKLEONY – částice v jádru atomu (jádro zabírá jen nepatrnou část atomu, ale tvoří naprostou většinu jeho hmotnosti) – tj. protony a neutrony. Protony jsou kladně nabité částice, zhruba 1836krát hmotnější než elektrony, neutrony jsou elektricky neutrální částice, jen o trochu hmotnější než protony. Protony a neutrony v jádře jsou navzájem vázány silnou jadernou silou zprostředkovanou gluony.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *