Cząstki elementarne

Cząstki elementarne

Materia zbudowana jest z kwarków i leptonów, bozony natomiast przenoszą wzajemne oddziaływania.

Fizyka

Etykiety

Cząstki elementarne, LHC, CERN, model standardowy, Fizyka kwantowa, mechanika kwantowa, grawiton, akcelerator cząstek, Oddziaływanie słabe, bozon Higgs'a, nukleon, jądro, leptonem, proton, neutron, Higgsa, neutrino, elektron, mion, foton, gluon, oddziaływanie silne, fizyki cząstek, subatomowych, antyczastka, Kvantum, cząstka, atom, kwark, tau, elektromagnetyczny, fermion, orbita elektronu, powłoka elektronowa, wzajemne oddziaływanie, fizyka

Powiązane treści

Sceny

Atom neonu

  • elektrony - Cząsteczka o elementarnym ujemnym ładunku elektrycznym. Rozmiar wynosi ‹ 10¯ m.
  • jądro atomu - Zbudowane jest z nukleonów - protonów o ododatnim ładznku elektrycznym i elektrycznie obojętnych neutronów. Rozmiar wynosi 10¯ m.

Jądro atomu

Nukleony

  • proton - Zbudowany jest z dwóch kwarków górnych u (up) i jednego kwarka dolnego d (down). Trzy ładunki kolorowe kwarków są odmienne: g (green, zielony), r (red, czerwony) i b (blue, niebieski), dlatego proton, jak każda cząsteczka zbudowana z kwarków jest "biała", czyli jej ładunek kolorowy wynosi zero. Ładunek elektryczny kwarka u wynosi +2/3, kwarka d wynosi - 1/3 i dlatego ładunek elektryczny protonu wyosi: 2/3+2/3-1/3=+1.
  • neutron - Zbudowany jest z jednego kwarka górnego u (up) i dwóch kwarków dolnych d (down). Trzy ładunki kolorowe kwarków są odmienne: g (green, zielony), r (red, czerwony) i b (blue, niebieski), dlatego neutron, jak każda cząsteczka zbudowana z kwarków jest "biała", czyli jej ładunek kolorowy wynosi zero. Ładunek elektryczny kwarka u wynosi +2/3, kwarka d -1/3, dlatego elektron jest elektrycznie obojętny gdyż: +2/3 -1/3-1/3=0.
  • kwark r - Kwarki posiadają jeden z trzech (g, r, b) ładunków kolorowych i są budulcami cząsteczek elementarnych. Cząsteczka składająca się z kwarków jest zawsze "biała" a więc jej ładunek kolorowy jest obojętny. W protonie i w neutronie dlatego znajduje się po jednej sztuce kwarków wszystkich trzech kolorów. Rozmiary kwarków wynoszą ‹ 10¯ m.
  • kwark b - Kwarki posiadają jeden z trzech (g, r, b) ładunków kolorowych i są budulcami cząsteczek elementarnych. Cząsteczka składająca się z kwarków jest zawsze "biała" a więc jej ładunek kolorowy jest obojętny. W protonie i w neutronie dlatego znajduje się po jednej sztuce kwarków wszystkich trzech kolorów. Rozmiary kwarków wynoszą ‹ 10¯ m.
  • kwark g - Kwarki posiadają jeden z trzech (g, r, b) ładunków kolorowych i są budulcami cząsteczek elementarnych. Cząsteczka składająca się z kwarków jest zawsze "biała" a więc jej ładunek kolorowy jest obojętny. W protonie i w neutronie dlatego znajduje się po jednej sztuce kwarków wszystkich trzech kolorów. Rozmiary kwarków wynoszą ‹ 10¯ m.
  • gluon - To cząsteczka pośrednicząca w oddziaływaniach silnych. Efektem tego oddziaływania jest siła pomiędzy nukleonami (protony i neutrony), która utrzymuje jądro atomowe. Dzięki oddziaływaniu silnemu protony i neutrony są wyjątkowo stabilne, kwarki nie są w stanie się uwolnić. Swobodne kwarki mogą istnieć wyłącznie w ekstremalnych warunkach. Takie warunki panują podczas kilku mikrosekund po Wielkim Wybuchu. W największym na świecie akceleratorze cząsteczek, w LHC odbywają się takie doświadczenia, których celem jest rozdzielenie protonów i neutronów, czyli wyprodukowanie plazmy kwarkowo-gluonowej.
  • kwark u (up, górny) - W nukleonach (protonach i neutronach) znajdują się kwarki u (up, górny) i d (down, dolny). Proton jest zbudowany z dwóch kwarków u i jednego kwarka d. Neutron składa się z jednego kwarku u i dwóch kwarków d. Kwarki posiadają również ładunek koloru. Ładunek kororu jest niezależny od rodzaju kwarka. Kwark u i kwark d może być czerwony, niebieski bądź zielony.
  • kwark d (down, dolny) - W nukleonach (protonach i neutronach) znajdują się kwarki u (up, górny) i d (down, dolny). Proton jest zbudowany z dwóch kwarków u i jednego kwarka d. Neutron składa się z jednego kwarka u i dwóch kwarków d. Kwarki posiadają również ładunek koloru. Ładunek kororu jest niezależny od rodzaju kwarka. Kwark u i kwark d może być czerwony, niebieski bądź zielony.

Grupowanie kwarków

  • kwark r (up, górny)
  • kwark r (down, dolny)
  • kwark r (charm, powabny)
  • kwark r (strange, dziwny)
  • kwark r (top, wysoki)
  • kwark r (bottom, niski)
  • kwark g (up, górny)
  • kwark g (down, dolny)
  • kwark g (charm, powabny)
  • kwark g (strange, dziwny)
  • kwark g (top, wysoki)
  • kwark g (bottom, niski)
  • kwark b (up, górny)
  • kwark b (down, dolny)
  • kwark b (charm, powabny)
  • kwark b (strange, dziwny)
  • kwark b (top, wysoki)
  • kwark b (bottom, niski)

Model standardowy

  • Trzy generacje materii - Najczęściej występującą materią, tak zwaną materią pierwszej generacji, są elektrony, neutrino elektronowe oraz kwarki u i d. Kwarki u i d są budulcami neutronów i protonów.
  • I
  • II
  • III
  • kwarki - Cząstka będąca ważnym składnikiem materii, posiadająca naładowanie elektryczne (-1/3e lub 2/3e). Składające się z nich cząsteczki to hadrony, które dzielą się na dwie podgrupy, mezony i bariony. Do barionów należą również nukleony, czyli protony i neutrony. Kwarki posiadają jeden z trzech (g, r, b) ładunków kolorowych i są składnikami cząsteczek elementarnych budując je w ten sposób, że tworzą one "białą" grupę, a więc grupę o obojętnym ładunku koloru. Spotykamy takie cząsteczki, które mają po jednej sztuce kwarków wszystkich trzech kolorów, jak w przypadku nukleonów, lub po jednym kwarku i po jednym antykwarku (antycząstka kwarka). Jeden z nich jest nośnikiem jednego koloru a drugi nośnikiem antykoloru (np.r i anyt-r). Nukleony składają się z trzech kwarków, pary kwark-antykwark tworzą mezony. Istnienie kwarków przewidział Murray Gel-Mann i Georgy Zweig.
  • leptony - Cząsteczki będące ważnym budulcem materii, które, w przeciwieństwie do hadronów, nie są zbudowane z kwarków. Należą do nich elektrycznie naładowane elektrony, miony i taony, które oprócz tego, że podlegają działaniom słabym i grawitacyjnym biorą również udział we wzajemnym oddziaływaniu elektromagnentycznym. Inną grupę leptonów tworzą elektronowe neutrino, które posiadają obojętny ładunek elektryczny, dlatego podlegają jedynie oddziaływaniom słabym i grawitacyjnym.
  • bozony (cząsteczka przekazująca oddziaływanie) - Według mechaniki kwantowej cząsteczkami elementarnymi przenoszącymi oddziaływania są bozony. Cztery rodzaje oddziaływań: silne, grawitacyjne, słabe i elektromagnetyczne są prawdopodobnie różnymi formami jednego oddziaływania. Próbą połączenia tych oddziaływań w jedno jest teoria strun.
  • neutrino elektronowe - Najczęściej występującym neutrino jest neutrino elektronowe. Jego istnienie przewidział w 1930 roku Wolfgang Pauli na podstawie eksperymentu rozpadu beta i prawa zachowania energii. Wykryto je w 1956 roku. Neutrino to elementarne cząsteczki, które posiadają niewielką masę i obojętny ładunek elektryczny, ich antycząsteczkami są antyneutrino. Występują w kosmosie w dużych ilościach, przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała w ciągu sekundy przenika wiele miliardów neutrino. Są trudne do zarejestrowania, gdyż przenikają przez ciała bez żadnych przeszkód, niezwykle rzadko wchodzą z nimi w interakcję. Przyczyną tego jest to, że oprócz grawitacji, której działamie w świecie cząsteczek elementarnych jest znikome, oddziaływują one jedynie za pośrednictwem oddziaływań słabych.
  • neutrino mionowe - Składnik materii drugiej generacji, cząsteczkę występująca rzadziej niż neutrino elektronowe. Wykryta w 1962 roku. Neutrino to elementarne cząsteczki, które posiadają niewielką masę i obojętny ładunek elektryczny, ich antycząsteczkami są antyneutrino. Występują w kosmosie w dużych ilościach, przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała w ciągu sekundy przenika wiele miliardów neutrino. Są trudne do zarejestrowania, gdyż przenikają przez ciała bez żadnych przeszkód, niezwykle rzadko wchodzą z nimi w interakcję. Przyczyną tego jest to, że oprócz grawitacji, której działamie w świecie cząsteczek elementarnych jest znikome, oddziaływują one jedynie za pośrednictwem oddziaływań słabych.
  • neutrino taonowe - Składnik materii trzeciej generacji, cząsteczka występująca rzadziej od neutrino elektronowych i mionowych. Wykryta w 2000 roku. Neutrino to elementarne cząsteczki, które posiadają niewielką masę i obojętny ładunek elektryczny, ich antycząsteczkami są antyneutrino. Występują w kosmosie w dużych ilościach, przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała w ciągu sekundy przenika wiele miliardów neutrino. Są trudne do zarejestrowania, gdyż przenikają przez ciała bez żadnych przeszkód, niezwykle rzadko wchodzą z nimi w interakcję. Przyczyną tego jest to, że oprócz grawitacji, której działamie w świecie cząsteczek elementarnych jest znikome, oddziaływują one jedynie za pośrednictwem oddziaływań słabych.
  • elektron - Jest składnikiem budulcowym materii pierwszej generacji. Został wykryty przez J.J.Thomsona w 1897 roku. Jest cząsteczką elementarną o ujemnym ładunku elektrycznym, jego antycząsteczka, mająca dodatni ładunek elektryczny to antyelektron (pozytron). Dzięki ładunkowi elektrycznemu oprócz oddziaływaniom grawitacyjnym i słabym, podlega również oddziaływaniom elektromagnetycznym.
  • mion - Jest składnikiem budulcowym materii drugiej generacji. Cząsteczki elementarne o jednostkowym ujemnym ładunku elektrycznym. Ich antycząsteczki to antymiony o dodatnim ładunku elektrycznym. Dzięki ładunkowi elektrycznemu oprócz oddziaływaniom grawitacyjnym i słabym podlega również oddziaływaniom elektromagnetycznym.
  • tau - Jest składnikiem budulcowym materii trzeciej generacji. Cząsteczki elementarne o jednostkowym ujemnym ładunku elektrycznym. Ich antycząsteczki to antytaony o dodatnim ładunku elektrycznym. Dzięki ładunkowi elektrycznemu oprócz oddziaływaniom grawitacyjnym i słabym podlega również oddziaływaniom elektromagnetycznym.
  • foton - Cząsteczka będąca nośnikiem oddziaływań elektromagnetycznych. Nie posiada ładunku elektrycznego ani masy spoczynkowej. Jest swoją antycząsteczką.
  • gluon - Cząsteczka pośrednicząca w oddziaływaniach silnych. Ten rodzaj oddziaływania wiąże kwarki w barionach, w tym w nukleonach. Jest bezmasową cząsteczką elementarną i nie ma ładunku elektrycznego.
  • bozon Z - Cząsteczka elementarna, nie posiada ładunku elektrycznego, jest swoją antycząsteczką. Cząsteczki pośredniczące w oddziaływaniach słabych posiadające stosunkowo dużą masę. Oddziaływanie to odgrywa rolę podczas jądrowego rozpadu beta jądra atomowego.
  • bozon W - Występuje w postaci W+ i jej antycząsteczki W-, które mają dodatni i ujemny ładunek elektryczny. Bozony Z i W to cząsteczki pośredniczące w oddziaływaniach słabych posiadające stosunkowo dużą masę. Oddziaływanie to odgrywa rolę podczas radioaktywnego rozpadu beta jądra atomowego.
  • bozon Higgs'a - Masa jest jednym z najważniejszych atrybutów materii: grawitacja oddziaływuje na materię poprzez jego masę. Za masę cząsteczek elementarnych odpowiedzialny jest prawdopodobnie bozon Higgsa. Został on odkryty w 2012 roku w wyniku eksperymentów prowadzonych w największym akceleratorze cząsteczek, w LHC, który został skonstruowany między innymi dlatego by odkryć "boską cząsteczkę".
  • kwark up
  • kwark down
  • kwark charm
  • kwark strange
  • kwark top
  • kwark bottom

Wzajemne oddziaływanie

  • neutrino elektronowe - Najczęściej występującym neutrino jest neutrino elektronowe. Jego istnienie przewidział w 1930 roku Wolfgang Pauli na podstawie eksperymentu rozpadu beta i prawa zachowania energii. Wykryto je w 1956 roku. Neutrino to elementarne cząsteczki, które posiadają niewielką masę i obojętny ładunek elektryczny, ich antycząsteczkami są antyneutrino. Występują w kosmosie w dużych ilościach, przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała w ciągu sekundy przenika wiele miliardów neutrino. Są trudne do zarejestrowania, gdyż przenikają przez ciała bez żadnych przeszkód, niezwykle rzadko wchodzą z nimi w interakcję. Przyczyną tego jest to, że oprócz grawitacji, której działamie w świecie cząsteczek elementarnych jest znikome, oddziaływują one jedynie za pośrednictwem oddziaływań słabych.
  • neutrino mionowe - Składnik materii drugiej generacji, cząsteczkę występująca rzadziej niż neutrino elektronowe. Wykryta w 1962 roku. Neutrino to elementarne cząsteczki, które posiadają niewielką masę i obojętny ładunek elektryczny, ich antycząsteczkami są antyneutrino. Występują w kosmosie w dużych ilościach, przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała w ciągu sekundy przenika wiele miliardów neutrino. Są trudne do zarejestrowania, gdyż przenikają przez ciała bez żadnych przeszkód, niezwykle rzadko wchodzą z nimi w interakcję. Przyczyną tego jest to, że oprócz grawitacji, której działamie w świecie cząsteczek elementarnych jest znikome, oddziaływują one jedynie za pośrednictwem oddziaływań słabych.
  • neutrino taonowe - Składnik materii trzeciej generacji, cząsteczka występująca rzadziej od neutrino elektronowych i mionowych. Wykryta w 2000 roku. Neutrino to elementarne cząsteczki, które posiadają niewielką masę i obojętny ładunek elektryczny, ich antycząsteczkami są antyneutrino. Występują w kosmosie w dużych ilościach, przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała w ciągu sekundy przenika wiele miliardów neutrino. Są trudne do zarejestrowania, gdyż przenikają przez ciała bez żadnych przeszkód, niezwykle rzadko wchodzą z nimi w interakcję. Przyczyną tego jest to, że oprócz grawitacji, której działamie w świecie cząsteczek elementarnych jest znikome, oddziaływują one jedynie za pośrednictwem oddziaływań słabych.
  • elektron - Jest składnikiem budulcowym materii pierwszej generacji. Został wykryty przez J.J.Thomsona w 1897 roku. Jest cząsteczką elementarną o ujemnym ładunku elektrycznym, jego antycząsteczka, mająca dodatni ładunek elektryczny to antyelektron (pozytron). Dzięki ładunkowi elektrycznemu oprócz oddziaływaniom grawitacyjnym i słabym, podlega również oddziaływaniom elektromagnetycznym.
  • mion - Jest składnikiem budulcowym materii drugiej generacji. Cząsteczki elementarne o jednostkowym ujemnym ładunku elektrycznym. Ich antycząsteczki to antymiony o dodatnim ładunku elektrycznym. Dzięki ładunkowi elektrycznemu oprócz oddziaływaniom grawitacyjnym i słabym podlega również oddziaływaniom elektromagnetycznym.
  • tau - Jest składnikiem budulcowym materii trzeciej generacji. Cząsteczki elementarne o jednostkowym ujemnym ładunku elektrycznym. Ich antycząsteczki to antytaony o dodatnim ładunku elektrycznym. Dzięki ładunkowi elektrycznemu oprócz oddziaływaniom grawitacyjnym i słabym podlega również oddziaływaniom elektromagnetycznym.
  • foton - Cząsteczka będąca nośnikiem oddziaływań elektromagnetycznych. Nie posiada ładunku elektrycznego ani masy spoczynkowej. Jest swoją antycząsteczką.
  • gluon - Cząsteczka pośrednicząca w oddziaływaniach silnych. Ten rodzaj oddziaływania wiąże kwarki w barionach, w tym w nukleonach. Jest bezmasową cząsteczką elementarną i nie ma ładunku elektrycznego.
  • bozon Z - Cząsteczka elementarna, nie posiada ładunku elektrycznego, jest swoją antycząsteczką. Cząsteczki pośredniczące w oddziaływaniach słabych posiadające stosunkowo dużą masę. Oddziaływanie to odgrywa rolę podczas jądrowego rozpadu beta jądra atomowego.
  • bozon W - Występuje w postaci W+ i jej antycząsteczki W-, które mają dodatni i ujemny ładunek elektryczny. Bozony Z i W to cząsteczki pośredniczące w oddziaływaniach słabych posiadające stosunkowo dużą masę. Oddziaływanie to odgrywa rolę podczas radioaktywnego rozpadu beta jądra atomowego.
  • bozon Higgs'a - Masa jest jednym z najważniejszych atrybutów materii: grawitacja oddziaływuje na materię poprzez jego masę. Za masę cząsteczek elementarnych odpowiedzialny jest prawdopodobnie bozon Higgsa. Został on odkryty w 2012 roku w wyniku eksperymentów prowadzonych w największym akceleratorze cząsteczek, w LHC, który został skonstruowany między innymi dlatego by odkryć "boską cząsteczkę".
  • Silne oddziaływanie - Cząsteczkami w nim pośredniczącymi są gluony. Występuje pomiędzy kwarkami, najsilniejsze spośród czterech oddziaływań (silne, elektromagnetyczne, słabe, grawitacyjne). Wiąże ono protony i neutrony i z tego powodu nie spotykamy swobodnych kwarków. Efektem silnego oddziaływania jest wiązanie atomu o dodatnim ładunku elektrycznym. Do przerwania silnego oddziaływania pomiędzy kwarkami, do "oddzielenia" protonów i neutronów konieczna jest ogromna energia. Między innymi dlatego skonstruowano najszybszy na świecie akcelerator cząsteczek, LHC, w którym najprawdopodobniej uda się stworzyć plazmę kwarkowo-glutenową zawierającą swobodne kwarki.
  • Oddziaływanie elektromagnetyczne - Oddziaływuje na cząsteczki posiadające ładunek elektryczny, a więc na kwarki, a wśród leptonów na elektrony, miony, taony. Powstaje pomiędzy przeciwnymi ładunkami elektrcznymi. Odziaływaniu temu pośredniczą fotony. Teoria elektrodynamiki kwantowej (QED) jednoczy oddziaływanie słabe i elektromagnetyczne, oznacza to, że obdwie siły są dwoma różnymi formami tego samego oddziaływania.
  • Słabe oddziaływanie - Oddziaływuje na wszystkie leptony i kwarki. Przenoszą je bozony W i Z, odpowiada za radioaktywny rozpad beta. Wówczas jeden proton rozpada się na neutron, elektron i antyneutrino elektronowe. Teoria elektrodynamiki kwantowej (QED) jednoczy oddziaływanie słabe i elektromagnetyczne, oznacza to, że obdwie siły są dwoma różnymi formami tego samego oddziaływania.
  • Masa - Wielkość określająca bezwładność ciał fizycznych, grawitacja oddziaływuje na ciało poprzez jego masę. Cząstki posiadają masę dzięki bozonowi Higgsa.
  • kwark up
  • kwark down
  • kwark charm
  • kwark strange
  • kwark top
  • kwark bottom

Animacja

  • elektrony
  • jądro atomu
  • proton
  • neutron
  • kwark r
  • gluon
  • kwark u (up, górny)
  • kwark d (down, dolny)
  • Trzy generacje materii
  • I
  • II
  • III
  • kwarki
  • leptony
  • bozony (cząsteczka przekazująca oddziaływanie)
  • elektron
  • mion
  • tau
  • foton
  • bozon Z
  • bozon W
  • bozon Higgs'a
  • neutrino elektronowe
  • neutrino taonowe
  • Silne oddziaływanie
  • Oddziaływanie elektromagnetyczne
  • Słabe oddziaływanie
  • Masa
  • kwark up
  • kwark down
  • kwark charm
  • kwark strange
  • kwark top
  • kwark bottom
  • kwark r (up, górny)
  • kwark r (down, dolny)
  • kwark r (charm, powabny)
  • kwark r (strange, dziwny)
  • kwark r (top, wysoki)
  • kwark r (bottom, niski)
  • kwark g (up, górny)
  • kwark g (down, dolny)
  • kwark g (charm, powabny)
  • kwark g (strange, dziwny)
  • kwark g (top, wysoki)
  • kwark g (bottom, niski)
  • kwark b (up, górny)
  • kwark b (down, dolny)
  • kwark b (charm, powabny)
  • kwark b (strange, dziwny)
  • kwark b (top, wysoki)
  • kwark b (bottom, niski)

Narracja

Dawniej wierzono, że atomy są niepodzielne. Dziś wiemy już, że zbudowane są one z mniejszych cząsteczek elementarnych: elektronów, protonów i neutronów.

Rozmiar atomu jest rzędu 10⁻¹⁰ m. Ujemnie naładowane elektrony znajdują się na powłokach elektronowych.

Rozmiar dodatnie naładowanego jądra atomu wynosi ok. 10⁻¹⁴ m, a więc wynosi jedną dziesiątą średnicy atomu. Jądro atomowe zbudowane jest z protonów i neutronów, ich wspólna nazwa to nukleony.

Protony posiadają jednostkowy ładunek dodatni, neutrony natomiast są elektrycznie obojętne. Dlatego łączny ładunek elektryczny atomu jest dodatni.

W 1964 roku Murray Gell-Mann i George Zweig wysunęli hipotezę, że nukleony nie są cząstkami elementarnymi lecz składają się z jeszcze mniejszych cząsteczek, kwarków. Istnienie kwarków potwierdziły liczne eksperymenty.

Pomiędzy kwarkami zachodzą tak zwane oddziaływania siły, podczas których nośnikami są gluony. Nazwa gluon pochodzi od angielskiego słowa glue (klej), ponieważ cząsteczki te jakby "sklejają" kwarki, i sprawiają, że nukleony stają sią niezwykle stabilne. Dlatego nukleony tylko w ekstremalnych warunkach mogą być rozdzielone na kwarki i gluony. Takie warunki panowały podczas kilku mikrosekund po Wielkim Wybuchu. Podobne do tego warunki próbuje odtworzyć największy na świecie akcelerator cząsteczek, LHC.

Jedną z ważnych właściwości kwarków jest ładunek koloru. Zgodnie z tym możemy rozróżnić kwarki r, red, czyli czerwone, g, green, czyli zielone oraz b, blue, czyli niebieskie. Nukleony składają się z każdego z trzech kwarków o trzech ładunkach koloru dlatego są "białe", czyli ich ładunek koloru jest obojętny.

Kwarki będące budulcami nukleonów mogą być ponadto typu u, up, czyli górne bądź d, down czyli dolne.

Proton składa się z dwóch kwarków u i jednego kwarka d, neutron natomiast z jednego kwarka u i dwóch kwarków d. Kwark u lub d może posiadać czerwony, niebieski bądź zielony ładunek koloru. Ładunek elektryczny kwarków u wynosi +2/3, kwarków d -1/3. Suma ładunków odpowiada ładunkowi protonu i neutronu.

Oprócz kwarków istnieją inne cząsteczki elementarne, które opisuje model standardowy czyli teoria fizyki cząstek podstawowych.

Cząsteczki podstawowe dzielimy na trzy grupy, są to kwarki, leptony i bozony.

Do leptonów należą neutrino i elektron. Kwarki i leptony są składnikami materii. Wyróżniamy trzy generacje materii. We Wszechświecie najczęstsza jest materia pierwszej generacji zbudowana z kwarków u i d, elektronów i neutrino elektronowych.

Bozony odpowiadają za różne rodzaje oddziaływań.

Gluon pośredniczy w oddziaływaniach silnych i jednocześnie wiąże nukleony. Konsekwencją oddziaływania silnego jest również to, że jądro atomowe nie rozpada się mimo wzajemnego odpychania się znajdujących się w nim dodatnich ładunków elektrycznych.

Foton pośredniczy w oddziaływaniu elektromagnetycznym pomiędzy cząsteczkami posiadającymi ładunek elektryczny. Spośród cząsteczek elementarnych ładunek elektryczny posiadają kwarki i niektóre leptony, między innymi elektron.

Bozony Z i W są opowiedzialne za oddziaływanie słabe, które odgrywa rolę podczas radioaktywnego rozpadu beta. Oddziaływaniu słabemu podlegają wszystkie kwarki i leptony.

Model standardowy opisuje bozony uczestniczące w oddziaływaniu silnym, elektromagnetycznym i słabym, nie daje odpowiedzi na zjawisko grawitacji.

Hipotetyczną cząsteczką pośredniczącą w grawitacji jest grawiton, którego dotychczas nie udało się wykryć.

Bozon Higgsa odpowiada za masę cząsteczek elementarnach i za masę zbudowanej z nich materii. Grawitacja oddziaływuje na cząsteczkę poprzez jej masę.

Jako ostatni bozon występujący w modelu standardowym udało się wykryć bozon Higgsa, zwany również "boską cząsteczką" w zbudowanym również do tego celu akceleratorze cząsteczek, czyli w LHC.

Powiązane treści

Rozwój teorii modelu atomu

Poglądy na temat struktury atomu, przegląd głównych teorii od starożytności aż do dnia dzisiejszego.

Radioaktywność

Radioaktywnością nazywamy proces rozpadu nietrwałych jąder atomowych.

Bomba atomowa (1945)

Bomba atomowa jest jedną z najbardziej niszczycielskich broni w czasach ludzkości.

Eksperyment Rutherforda

Eksperyment Rutherforda udowodnił istnienie dodatnio naładowanych jąder atomów. Wyniki doświadczenia były podstawą do powstania nowego modelu atomu.

Elektrownia jądrowa

Około 40% energii elektrycznej produkowanej w naszym kraju wytwarzane jest w elektrowni jądrowej w Paks.

Laboratorium Marii Curie

Maria Curie jako jedyna dostała Nagrodę Nobla w dwóch różnych dziedzinach nauki, stając się prawdopodobnie najbardziej znaną kobietą w historii nauki.

Orbitale atomu wapnia

Animacja prezentuje strukturę orbitali s i p atomu wapnia.

Reakcja łańcuchowa

Energia uwalniana w wyniku rozszczepienia jądra atomu może być wykorzystana zarówno dla celów pokojowych jak i wojskowych.

Reaktor fuzyjny

Przyjazna środowisku fuzja jądrowa będzie służyła jako źródło praktycznie nieograniczonej energii.

Słońce

Średnica Słońca jest 109 razy większa od średnicy Ziemi. Wodór stanowi większą część jego materii.

Wiązania molekuły azotu

Animacja prezentuje połączenie dwóch N atomów jednym wiązaniem sigma i dwoma wiązaniami pi.

Wiązania molekuły benzenu

Pomiędzy atomami węgla występują wiązania sigma i zdelokalizowane wiązania pi.

Added to your cart.