Элементарные частицы: что это, определение, характеристики, виды

Элементарная частица — это общее название для объектов, имеющих размеры меньше атомного ядра. Эти частицы делятся на фундаментальные (такие как кварки, нейтрино и электроны) и составные (например, протоны и нейтроны). Считается, что фундаментальные частицы не имеют внутренней структуры, в то время как составные обладают сложными характеристиками. Научное сообщество пока не смогло разделить их на более мелкие элементы, что и привело к возникновению данного термина.

Виды элементарных частиц

На данный момент науке известно около 350 видов элементарных частиц. В это число входят античастицы, то есть частицы-двойники, которые обладают одинаковой массой и спином (параметром, описывающим вращательное движение), но отличаются по другим характеристикам, например, по величине электрического заряда.

Характеристики и классификация элементарных частиц

Существуют несколько общих признаков, объединяющих все известные элементарные частицы. Вот некоторые из наиболее важных:

1. Принцип тождественности. Указывает на то, что все частицы одного вида имеют идентичные свойства, вне зависимости от места их нахождения во Вселенной.

2. Принцип корпускулярно-волнового дуализма. Это концепция из квантовой механики, описывающая двойственную природу частиц. В зависимости от условий, один и тот же элемент может проявлять либо волновые, либо корпускулярные свойства.

3. Взаимопревращаемость. Это свойство открывается во время взаимодействия частиц. Если взаимодействие не противоречит законам физики, то частицы при столкновениях и распадах не распадаются, а создают новые объекты.

Существует четыре основных классификации для группировки элементарных частиц:

1. По видам взаимодействий. Эта классификация делит частицы на фундаментальные и составные.

2. По величине спина. Частицы можно разделить на два класса: бозоны (с целым спином) и фермионы (с полуцелым спином).

3. По массе. В данном случае выделяются безмассовые частицы (с нулевой массой) и все остальные.

4. По времени жизни. Часть частиц стабильна, другие — нет. Это означает, что некоторые частицы могут долго существовать самостоятельно, а другие распадаются.