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초등학교 입자

주 제:표준 모델

표준 입자 물리학을 포함 12 맛의 페르미온,플러스 그에 해당하는 antiparticles 뿐만 아니라,초등학교 보손 중재군과 Higgs,보고 되었다 on July4,2012,되었다는 가능성이 감지에 의해 두 개의 주요한 실험에서 lhc(아틀라스와 CMS).(pp1–3)그러나의 표준 모델다 임시 이론보다는 정말 근본적인 한 때문에,그것이 알려져 있지 않은 경우 호환으로 아인슈타인의 일반적인 상대성 이론. 될 수 있습상의 초등학교 입자에 의해 설명되지 않는 표준 모델과 같은 중력자,입자가 중력 및 sparticles,초대칭 파트너의 일반 입자입니다.

기본 fermionsEdit

주요 기사:Fermion

12 개의 기본 페르미온은 각각 4 개의 입자로 3 세대로 나뉩니다. 반의 페르미 입자들은 경입자,세 가지가 전하는-1 이라고 전자(
e
)에서 뮤(
μ−
)및 타우(
τ−
);다른 세 개의 경입자들은 중성미자(
ν
e
ν
μ
ν
τ), 있는 유일한 초등학교 페르미온도 함께 전기며 색다. 나머지 6 개의 입자는 쿼크입니다(아래에서 설명합니다).

GenerationsEdit

Particle Generations
Leptons
First generation Second generation Third generation
Name Symbol Name Symbol Name Symbol
electron e− muon μ− tau τ−
electron neutrino ν
e
muon neutrino ν
μ
tau neutrino ν
τ
Quarks
First generation Second generation Third generation
up quark u charm quark c top quark t
down quark d strange quark s bottom quark b

MassEdit

The following table lists 현재 측정한 질량 및 대량 추정을 위해 모든 페르미온을 사용하여,동일한 규모의 측정:수백만의 전자 볼트에 상대적곱 빛의 속도(MeV/c2). 예를 들어,가장 정확하게 알려진 quark 대용량이 최고의 quark(
t
)에서 172.7GeV/c2 또는 172 700MeV/c2,추정을 사용하여 포탄 계획.

현재 값을 위해 초등학교 fermion 대중
입자 기호 입자의 이름 대용량 값 Quark 질량 산정 체계(점)
ν
e
ν
μ
ν
τ
중성미자
(어떤 유형)
<2eV/c2
e 전자 0.511MeV/c2
u 최대 quark 1.9M/c2MSbar scheme(µMS=2GeV)
d
다운 쿼4.4M/c2MSbar scheme(µMS=2GeV)

상 quark87M/c2MSbar scheme(µMS=2GeV)
μ−

(만약 렙)
105.7 MeV/c2

c Charm quark 1 320 MeV/c2 MSbar scheme (μMS = mc)
τ− Tauon (tau lepton) 1 780 MeV/c2
b Bottom quark 4 240 MeV/c2 MSbar scheme (μMS = mb)
t Top quark 172 700 MeV/c2 On-shell scheme

Estimates of the values of quark masses depend on the version of quantum chromodynamics used 쿼크 상호 작용을 설명합니다. 쿼크는 항상 밀폐 된 봉투에서의 글루온 부여 훨씬 더 많이 대량을 중간자 및 baryons 는 쿼크가 발생하므로 값 quark 대중을 측정할 수 없다. 이후 그들은 그래서 소에 비해 효과적인 대량의 글루온,약간의 차이가 계산에 큰 차이점에 대중이다.

AntiparticlesEdit

주요 기사:반물질

또한이 12 개의 입자에 해당하는 12 개의 기본 fermionic antiparticles 가 있습니다. 예를 들어,antielectron(positron)
e+
은 전자의 antiparticle 이며+1 의 전하를 갖는다.

Particle Generations
Antileptons
First generation Second generation Third generation
Name Symbol Name Symbol Name Symbol
positron e+ antimuon μ+ antitau τ+
electron antineutrino ν
e
muon antineutrino ν
μ
tau antineutrino ν
τ
Antiquarks
First generation Second generation Third generation
up antiquark u charm antiquark c top antiquark t
down antiquark d strange antiquark s bottom antiquark b

QuarksEdit

주요 기사:Quark

격리 된 쿼크와 antiquarks 는 결코 감지되지 않았으며 감금으로 설명 된 사실입니다. 각 쿼크는 강한 상호 작용의 3 개의 색깔 책임의 한을 나른다;antiquarks 는 유사하게 anticolor 를 나른다. 색상된 입자 상호 작용을 통해 글루온 교환 같은 방법으로는 입자 상호 작용을 통해 광자 exchange. 그러나 글루온은 그 자체로 색이 대전 된 입자가 분리됨에 따라 강한 힘의 증폭을 초래합니다. 하전 입자가 분리됨에 따라 감소하는 전자기력과는 달리,색이 하전 된 입자는 증가하는 힘을 느낍니다.

그러나,색-하전 입자는 결합하여 하드론이라고 불리는 색 중성 복합 입자를 형성 할 수있다. 쿼크는 antiquark 와 쌍을 이룰 수 있습니다:quark 는 색상이 있고 antiquark 는 해당 anticolor 가 있습니다. 색깔 및 anticolor 는 색깔 중립 meson 를 형성하는 밖으로 취소합니다. 또는,세 가지 쿼크 존재할 수 있습니다 함께 한 quark 는”red”,또”blue”,또”녹색”. 이 세 가지 색의 쿼크는 함께 색 중립적 인 바리온을 형성합니다. 대칭 적으로,”antired”,”antiblue”및”antigreen”색상을 가진 3 개의 antiquarks 는 색상 중립적 인 antibaryon 을 형성 할 수 있습니다.

쿼크를 수행한 분수를 전하지만,때문에,그들은 내에 국한 하드론의 요금이 모든 필수적인 소수의 요금이 적 절연입니다. 쿼크에는+2⁄3 또는 -1⁄3 의 전기 요금이 있지만 antiquarks 에는 -2⁄3 또는+1⁄3 의 전기 요금이 있습니다.

쿼크의 존재에 대한 증거는 깊은 비탄성 산란에서 비롯됩니다: 핵에서 전자를 발사하여 핵자 내의 전하 분포를 결정합니다(이는 바리온입니다). 전하가 균일하면 양성자 주위의 전기장이 균일해야하며 전자는 탄력적으로 산란해야합니다. 저에너지 전자는 이러한 방식으로 산란하지만,특정 에너지 위에서는 양성자가 큰 각도를 통해 일부 전자를 편향시킵니다. 리코일 전자는 에너지가 훨씬 적고 입자의 제트가 방출됩니다. 이 비탄성 산란은 양성자의 전하가 균일하지는 않지만 더 작은 하전 입자 인 쿼크 사이에서 분열된다는 것을 암시합니다.

기본적인 bosonsEdit

주요 문서를 보존

표준 모델에서,벡터(spin-1)보손(글루온,광자와 W Z 보손)중재군는 반면,Higgs(핀 0)책임에 대한 본질적인 대량의 입자입니다. 보손과 다르 페르미온다는 사실에 여러 보손을 차지할 수 있습 같은 양자 상태(파울리의 배타 원리). 또한 보손은 광자와 같은 초등 일 수도 있고 중간자와 같은 조합 일 수도 있습니다. 보손의 스핀은 반 정수 대신 정수입니다.

GluonsEdit

주요 기사: 글루온

글루온 중재 강한 상호 작용하는 조인 쿼크와 함으로써 양식을 하드론이거나 baryons(세 가지 쿼크)또는 중간자(하나의 쿼크와 한 antiquark). 양성자와 중성자는 바리온이며 글루온에 의해 결합되어 원자핵을 형성합니다. 같은 쿼크,글루온 전시 색상 및 anticolor–와 관련이 없는 개념의 시각적 색깔과 오히려 입자’강한 상호 작용 때로는 조합에서,모두 여덟 변화의 글루온.

약전자기 bosonsEdit

주요 기사:W Z 보손 및 광자

세가지 약한 계기 보손: W+,W-및 Z0;이들은 약한 상호 작용을 중재합니다. W 보손은 핵 붕괴에서의 중재로 알려져있다:w-는 중성자를 양성자로 변환 한 다음 전자와 전자-antineutrino 쌍으로 붕괴시킨다.Z0 은 입자 풍미 또는 전하를 변환하지 않고 오히려 운동량을 변화시킨다;중성미자를 탄력적으로 산란시키는 유일한 메커니즘이다. 중성미자-Z 교환에서 전자의 운동량 변화로 인해 약한 게이지 보손이 발견되었습니다. 질량이없는 광자는 전자기 상호 작용을 중재합니다. 이 4 개의 게이지 보손은 기본 입자들 사이의 전기 상호 작용을 형성합니다.

힉스 bosonEdit

주 제:Higgs

지만 약과 전자기력이 나타날 경우 우리 일상적인 에너지,두 세력이 있는 이론을 통합하는 하나의 약전자기력에서 높은 에너지. 이 예측은 DESY 의 HERA collider 에서 고 에너지 전자 양성자 산란에 대한 단면 측정에 의해 명확하게 확인되었습니다. 낮은 에너지에서의 차이는 W 와 Z 보손의 높은 질량의 결과이며,이는 차례로 Higgs 메커니즘의 결과입니다. 는 과정을 통해 자발적인 대칭성,파괴 힉스를 선택하는 특별한 방향에서 약전자기 공간이 일으키는 세 가지 약전자기 입자는 아주 무거운(약한 보손)및 중 하나 남아 있기 위하여 정의되지 않은 나머지는 대량으로 그것은 항상에서 운동(광자). 2012 년 7 월 4 일,수년 동안 실험적으로 그 존재의 증거를 검색 한 후,Higgs boson 은 CERN 의 Large Hadron Collider 에서 관찰 된 것으로 발표되었습니다. 힉스 보손의 존재를 처음으로 가정 한 피터 힉스(Peter Higgs)는 발표에 참석했다. Higgs boson 은 약 125GeV 의 질량을 가지고 있다고 믿어집니다. 이 발견의 통계적 유의성은 5 시그마로보고되었으며,이는 대략 99.99994%의 확실성을 의미합니다. 입자 물리학에서 이것은 공식적으로 실험 관찰을 발견으로 라벨링하는 데 필요한 중요성의 수준입니다. 새로 발견 된 입자의 특성에 대한 연구가 계속됩니다.

GravitonEdit

주 제:중력

중력 가상의 초등학교 스핀-2 입자의 제안을 중재에는 인력. 그것의 탐지에 내재 된 어려움 때문에 발견되지 않은 채로 남아 있지만,때로는 초등 입자의 표에 포함됩니다.(pp1–3)기존의 graviton 은 질량이 없지만 거대한 Kaluza–Klein graviton 을 포함하는 모델이 존재합니다.