Фундаментални частици и взаимодействия

Фундаментални частици и взаимодействия



В природата съществува материя, която си взаимодейства по милиони различни начини. Физиците са успяли да сведат материята и взаимодействията до няколко основни вида, с които се обясняват всички останали. И материята, и взаимодействията се представят като квантови обекти, които имат дуална природа — хем са частици с маса, хем са вълни — фундаментални частици, за които не е известно да са съставени от други частици.

Материя

Материята е изградена от частици, които се свеждат до елементарни частици — фермиони. Фермионите се делят на кварки и лептони.

Кварките са шест:

* горен (up),
* долен (down),
* очарован (charm),
* странен (strange),
* b-кварк (bottom) и
* t-кварк (top).

Лептоните са също шест:

* електрон,
* мюон,
* таон,
* електронно неутрино,
* мюонно неутрино и
* таонно неутрино.

Гореизброените частици образуват три семейства и всичко, познато ни в природата, е комбинация от тези частици (или античастиците им).

Взаимодействия

Взаимодействията са четири и характеризират всички възможни сили, които крепят Вселената. За всяко взаимодействие се смята, че отговаря частица — бозон.

* гравитационно взаимодействие: отговаря за взаимното привличане, а предполагаемата (неоткрита все още) частица се нарича гравитон,
* електромагнитно взаимодействие: отговаря за електромагнитните сили, частицата му е фотон,
* силно взаимодействие: отговаря за привличането между кварките и между протони и неутрони в ядрата на атомите, частицата му е глуон,
* слабо взаимодействие: отговаря за радиоактивния разпад, частиците му са междинни векторни бозони.

Има и други бозони, някои от които не са елементарни частици, а други играят важна роля в Стандартния модел (теория, обединяваща три от четирите взаимодействия между елементарните частици) — като Higgs бозона, който теоретично е предсказан и физиците се надяват да бъде засечен с новия LHC ускорител на CERN.