standardmodellen for partikelfysik indeholder 12 smagsstoffer af elementære fermioner plus deres tilsvarende antipartikler samt elementære bosoner, der formidler kræfterne og Higgs boson, som blev rapporteret den 4.juli 2012, som sandsynligvis er blevet opdaget af de to hovedeksperimenter ved Large Hadron Collider (ATLAS og CMS).(pp1-3) standardmodellen anses imidlertid bredt for at være en foreløbig teori snarere end en virkelig grundlæggende, da det ikke vides, om den er kompatibel med Einsteins generelle relativitet. Der kan være hypotetiske elementære partikler, der ikke er beskrevet af standardmodellen, såsom graviton, partiklen, der ville bære tyngdekraften, og spartikler, supersymmetriske partnere for de almindelige partikler.

grundlæggende fermioneredit

de 12 grundlæggende fermioner er opdelt i 3 generationer af 4 partikler hver. Halvdelen af fermions er leptons, tre, der har en elektrisk ladning på -1, der kaldes elektron (
e−
), den muon (
μ
) og tau (
τ−
); de tre andre leptons er neutrinoer (
ν
e
ν
μ,
ν
τ), der er kun de elementære fermions med hverken elektrisk eller farve afgift. De resterende seks partikler er kvarker (diskuteret nedenfor).

GenerationsEdit

MassEdit

The following table lists nuværende målte masser og massestimater for alle fermioner ved hjælp af samme målestok: millioner af elektronvolt i forhold til kvadratet af lyshastighed (MeV/c2). For eksempel er den mest nøjagtigt kendte kvarkmasse af den øverste kvark (
t
) ved 172,7 GeV/c2 eller 172 700 MeV/c2, estimeret ved hjælp af on-shell-ordningen.

Estimates of the values of quark masses depend on the version of quantum chromodynamics used at beskrive kvarkinteraktioner. Kvarker er altid begrænset i en kuvert af gluoner, der giver langt større masse til mesoner og baryoner, hvor kvarker forekommer, så værdier for kvarkmasser kan ikke måles direkte. Da deres masser er så små sammenlignet med den effektive masse af de omgivende gluoner, gør små forskelle i beregningen store forskelle i masserne.

Antipartikleredit

der er også 12 grundlæggende fermioniske antipartikler, der svarer til disse 12 partikler. For eksempel er antielektron (positron)
e+
elektronens antipartikel og har en elektrisk ladning på +1.

QuarksEdit

isolerede kvarker og antikvarker er aldrig blevet opdaget, en kendsgerning forklaret ved indespærring. Hver kvark bærer en af tre farveafgifter for den stærke interaktion; antikvarker bærer ligeledes anticolor. Farveladede partikler interagerer via gluonudveksling på samme måde som ladede partikler interagerer via fotonudveksling. Imidlertid er gluoner selv farveladede, hvilket resulterer i en amplifikation af den stærke kraft, når farveladede partikler adskilles. I modsætning til den elektromagnetiske kraft, som mindskes, når ladede partikler adskilles, føler farveladede partikler stigende kraft.

dog kan farveladede partikler kombineres for at danne farveneutrale sammensatte partikler kaldet hadroner. En kvark kan parre sig med en antikvark: kvarken har en farve, og antikvarken har den tilsvarende antifarve. Farven og anticolor annullere ud, danner en farve neutral meson. Alternativt kan tre kvarker eksistere sammen, en kvark er “rød”, en anden “blå”, en anden “grøn”. Disse tre farvede kvarker danner sammen en farve-neutral baryon. Symmetrisk kan tre antikvarker med farverne “antired”, “antiblue” og “antigreen” danne en farve-neutral antibaryon.kvarker bærer også fraktionerede elektriske ladninger, men da de er begrænset inden for hadroner, hvis ladninger alle er integrerede, er fraktionerede ladninger aldrig blevet isoleret. Bemærk, at kvarker har elektriske ladninger på enten +2 liter 3 eller -1 liter 3, mens antikvarker har tilsvarende elektriske ladninger på enten -2 liter 3 eller +1 liter 3.

bevis for eksistensen af kvarker kommer fra dyb uelastisk spredning: fyring af elektroner ved kerner for at bestemme fordelingen af ladning inden for nukleoner (som er baryoner). Hvis ladningen er ensartet, skal det elektriske felt omkring protonen være ensartet, og elektronen skal sprede sig elastisk. Lavenergielektroner spredes på denne måde, men over en bestemt energi afbøjer protonerne nogle elektroner gennem store vinkler. Den rekylerende elektron har meget mindre energi, og en stråle af partikler udsendes. Denne uelastiske spredning antyder, at ladningen i protonen ikke er ensartet, men delt mellem mindre ladede partikler: kvarker.

grundlæggende bosoneredit

i standardmodellen medierer vektor (spin-1) bosoner (gluoner, fotoner og V og V bosoner) kræfter, mens Higgs boson (spin-0) er ansvarlig for den indre masse af partikler. Bosoner adskiller sig fra fermioner i det faktum, at flere bosoner kan besætte den samme kvantetilstand (Pauli-udelukkelsesprincip). Bosoner kan også være enten elementære, som fotoner eller en kombination, som mesoner. Spin af bosoner er heltal i stedet for halve heltal.

GluonsEdit