Standardmodellen for partikkelfysikk inneholder 12 smaker av elementære fermioner, pluss deres tilsvarende antipartikler, samt elementære bosoner som formidler kreftene og Higgs bosonet, som ble rapportert 4. juli 2012, som sannsynligvis har blitt oppdaget av De to hovedeksperimentene Ved Large Hadron Collider (ATLAS og CMS).(pp1-3) Standardmodellen er imidlertid allment ansett for å være en foreløpig teori snarere enn en virkelig grunnleggende, siden Det ikke er kjent om Den er kompatibel Med Einsteins generelle relativitet. Det kan være hypotetiske elementærpartikler som Ikke er beskrevet Av Standardmodellen, slik som graviton, partikkelen som ville bære gravitasjonskraften, og sparticles, supersymmetriske partnere av de vanlige partiklene.

Grunnleggende fermionrediger

De 12 grunnleggende fermionene er delt inn i 3 generasjoner av 4 partikler hver. Halvparten av fermions er leptons, tre av disse har en elektrisk ladning på -1, som kalles electron (
e−
), den myon (
μ−
), og tau (
τ−
); de andre tre leptons er neutrinos (
ν
e
ν
ĩ,
ν
τ), som er den eneste elementære fermions med verken elektrisk eller farge kostnad. De resterende seks partiklene er kvarker(diskutert nedenfor).

GenerationsEdit

MassEdit

The following table lists nåværende målte masser og masseestimater for alle fermioner, med samme målestokk: millioner av elektronvolt i forhold til kvadratet av lyshastighet (MeV/c2). For eksempel er den mest nøyaktig kjente kvarkmassen av toppkvarken (
t
) ved 172,7 GeV / c2 eller 172 700 MeV/c2, estimert ved bruk Av on-shell-skjemaet.

< 2 Ev/c2

0,511 mev / c2

Estimates of the values of quark masses depend on the version of quantum chromodynamics used for å beskrive quark interaksjoner. Kvarker er alltid begrenset i en konvolutt av gluoner som gir langt større masse til mesoner og baryoner hvor kvarker oppstår, så verdier for kvarkmasser kan ikke måles direkte. Siden deres masser er så små i forhold til den effektive massen av de omkringliggende gluonene, gjør små forskjeller i beregningen store forskjeller i massene.

Antipartiklerrediger

det er også 12 grunnleggende fermioniske antipartikler som tilsvarer disse 12 partiklene. For eksempel er antielektron (positron)
e +
elektronets antipartikkel og har en elektrisk ladning på + 1.

QuarksEdit

Isolerte kvarker og antikvarker har aldri blitt oppdaget, et faktum forklart av innesperring. Hver kvark bærer en av tre fargekostnader av den sterke interaksjonen; antikvarker bærer på samme måte anticolor. Fargeladede partikler samhandler via gluonutveksling på samme måte som ladede partikler samhandler via fotonutveksling. Imidlertid er gluoner selv fargeladet, noe som resulterer i en forsterkning av den sterke kraften som fargeladede partikler separeres. I motsetning til den elektromagnetiske kraften, som avtar når ladede partikler separeres, føler fargeladede partikler økende kraft.

fargeladede partikler kan imidlertid kombineres for å danne fargenøytrale komposittpartikler kalt hadroner. En kvark kan koble opp med en antikvark: kvarken har en farge og antikvarken har tilsvarende anticolor. Fargen og anticolor avbryte ut, danner en farge nøytral meson. Alternativt kan tre kvarker eksistere sammen, en kvark er «rød», en annen «blå», en annen «grønn». Disse tre fargede kvarkene danner sammen en farge-nøytral baryon. Symmetrisk kan tre antikvarker med fargene «antired», «antiblue» og «antigreen» danne et fargenøytralt antibaryon.

Kvarker bærer også fraksjonelle elektriske ladninger, men siden de er begrenset innenfor hadroner hvis ladninger er alle integrerte, har fraksjonelle ladninger aldri blitt isolert. Merk at kvarker har elektriske ladninger på enten + 2⁄3 eller -1⁄3, mens antikvarker har tilsvarende elektriske ladninger på enten -2⁄3 eller +1⁄3.

Bevis for eksistensen av kvarker kommer fra dyp uelastisk spredning: firing elektroner på kjerner for å bestemme fordelingen av ladning i nukleoner(som er baryoner). Hvis ladningen er jevn, bør det elektriske feltet rundt protonen være jevnt og elektronen skal spre elastisk. Lavenergielektroner sprer seg på denne måten, men over en bestemt energi avbøyer protonene noen elektroner gjennom store vinkler. Rekylelektronen har mye mindre energi og en partikkelstråle sendes ut. Denne uelastiske spredningen antyder at ladningen i protonen ikke er jevn, men delt mellom mindre ladede partikler: kvarker.

Fundamentale bosonrediger

i Standardmodellen formidler vektor-(spin-1) bosoner (gluoner, fotoner Og W-Og Z-bosonene) krefter, Mens Higgs-bosonet (spin-0) er ansvarlig for partiklenes iboende masse. Bosoner skiller seg fra fermioner ved at flere bosoner kan oppta samme kvantetilstand (paulis eksklusjonsprinsipp). Bosoner kan også være elementære, som fotoner, eller en kombinasjon, som mesoner. Spinn av bosoner er heltall i stedet for halvt heltall.

GluonsEdit