Список элементарных частиц
Данная статья была написана Владимиром Горунович для сайта "Викизнание".
Оглавление
1 Систематизация по полевой теории элементарных частиц
2 Систематизация по квантовой теории поля
3 Список частиц и фундаментальные взаимодействия
1 Систематизация по полевой теории элементарных частиц
Элементарные частицы: фрагмент спектра основных состояний.
Согласно полевой теории элементарных частиц число элементарных частиц бесконечно, поэтому можно говорить только об их части.
Рассмотрим элементарные частицы в порядке возрастания квантового числа L:
L=0 (спин = 1) – группировка фотона, имеется одна частица – фотон;
L=1/2 (спин = 1/2) – группировка лептонов, имеются 2 подгруппы (электрона и мюона) каждая по 4 частицы/античастицы. Все элементарные частицы данной группы открыты. Тау-лептон и его нейтрино является возбужденными состояниями мюона и мюонного нейтрино;
L=1 (спин = 0) – группировка мезонов, имеются 3 подгруппы (пи-мезона, К-мезона, эта мезона) каждая по три частицы/античастицы. Отсутствие нейтральной «античастицы» вызвано нулевой величиной спина. В данной группе пока не открыт заряженный эта мезон. Разделение К0-мезонов на К0L и К0S существует только в рамках квантовой теории;
L=3/2 (спин = 1/2) – группировка барионов, имеются 4 подгруппы (протона, лямбда-гиперона, сигма-гиперона, кси-гиперона) каждая по 4 частицы/античастицы. Общепринятая систематизация отнесла заряженный лямбда-гиперон к сигма гиперонам. Все элементарные частицы данной группы открыты;
L=2 (спин = 1) – группировка векторных мезонов, 5 подгрупп, каждая по 4 частицы/античастицы. В настоящий момент открыты следующие элементарные частицы: подгруппа D*-мезонов, W±-мезоны(бозоны), Z0-мезон(бозон), J/ψ-мезон;
L=5/2 (спин = 3/2) – группировка тяжелых барионов, 6 подгрупп, каждая по 4 частицы/античастицы. В настоящий момент ни одна элементарная частица данной группы не открыта. Что касается омега-минус-гиперона - то он является возбужденным состоянием кси-гиперона;
L=3 (спин = 2) – группировка векторных мезонов, 7 подгрупп, каждая по 4 частицы/античастицы. В настоящий момент ни одна элементарная частица данной группы не открыта;
L=7/2 (спин = 5/2) – группировка тяжелых барионов, 8 подгрупп, каждая по 4 частицы/античастицы. В настоящий момент ни одна элементарная частица данной группы не открыта;
L=4 (спин = 3) – группировка векторных мезонов, 9 подгрупп, каждая по 4 частицы/античастицы. В настоящий момент ни одна элементарная частица данной группы не открыта;
и так до бесконечности с шагом 1/2.
Кроме того каждая элементарная частица с квантовым числом L>0 имеет бесконечное число возбужденных состояний. - Таковы реалии микромира. Понятное дело, что кварков, глюонов, бозона Хиггса и т.п. в природе нет - поэтому они до сих пор и небыли обнаружены.
2 Систематизация по квантовой теории поля
Взгляд на число элементарных частиц с точки зрения квантовой теории можно найти в стандартной модели, а также в статье кварки.
Здесь указаны не найденные в природе: кварки (под видом кварков нам всюду подсовывают их якобы следы), глюоны, гравитон, бозон Хиггса, но опущены мезоны и барионы, поскольку квантовая теория не считает данные элементарные частицы истинно элементарными. Кроме того часть векторных мезонов квантовая теория отнесла к элементарным частицам - это W- и Z-бозоны, а остальные векторные мезоны квантовая теория не считает элементарными частицами.
Квантовая теория систематизирует элементарные частицы по спину и дополнительно вводит свои квантовые числа (гиперзаряд, изотопический спин, странность, четность) существование которых в природе не доказано.
3 Список частиц и фундаментальные взаимодействия
Калибровочные бозоны в действительности являются обыкновенными элементарными частицами, поскольку передача взаимодействий посредством испускания виртуальных частиц противоречит закону сохранения энергии. Следовательно, калибровочных бозонов в природе нет. Это же относится к глюонам и другим гипотетическим переносчикам взаимодействий.