Классификация элементарных частиц

Классификацию можно проводить по различным свойствам: массе, спину, времени жизни. Все частицы разделяются на бозоны и фермионы (по целости спина).

К бозонам относятся: гравитон G (S=2), фотон g (S=1), промежуточные бозоны W, Z (S=1), глюон g (S=1), мезоны и мезонные резонансы.

Фермионы: лептоны, барионы, барионные резонансы, кварки.

По времени жизни частицы делятся на:

1) Стабильные: электрон ( ), протон ( ), фотон, нейтрино

2) Квазистабильные: частицы с , которые распадаются за счет ЭМ и слабого взаимодействия

3) Нестабильные (резонансные):

Резонансы распадаются за счет сильного взаимодействия. В силу соотношений неопределенности и малости времени жизни резонансы не обладают определенной массой. Резонансы описываются непрерывным спектром масс.

неопределенность массы.

рис. 22.1

Резонансами можно назвать частицы с большой шириной спектра

4) По характеру взаимодействия различают: лептоны (не участвуют в сильном взаимодействии, ). Все лептоны – истинно элементарные частицы. Кроме лептонов существуют ядроны, участвующие в сильном взаимодействии (их число ~400).

Адроны делятся на: стабильные, квазистабильные и резонансы. Стабильные адроны подразделяются на мезоны и барионы.

Мезоны – не стабильные заряженные или нейтральные адроны с нулевым или целочисленным спином. Сюда относятся p-, t-мезоны. Масса этих частиц лежит в промежутке между массой электрона и протона. Первыми были открыты каоны, то есть k⁺ и k^- -мезоны. Схема распада каона: .

Затем открыли тяжелые -мезоны с массой > массы протона.

Барионами называют адроны с полуцелым спином и массой > массы протона. Сюда относятся нуклоны, гипероны и т.д.

Не стабильные барионы с массой > массы протона и временем жизни называются гиперонами.

Пример: ;

. Эти частицы были названы странными, так как они оказались “лишними”.

Переносчики взаимодействий: фотоны, -бозоны, глюон g, гравитон G.

По характеру взаимодействий можно составить схему:

рис. 22.2