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Lista de partículas

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Para obter uma lista cronológica de partículas subatômicas por data descoberta, ver Timeline das descobertas de partículas.

Esta é uma lista de partículas em física de partículas , incluindo atualmente conhecidos e hipotética partículas elementares, bem como as partículas compósitas que podem ser construídas a partir deles.

Partículas elementares

Partículas elementares são partículas sem estrutura interna mensuráveis; isto é, eles não são compostas por outras partículas. Eles são os objetos fundamentais da teoria quântica de campos . Partículas elementares podem ser classificados de acordo com sua rotação, com férmions que têm spin semi-inteiro e bósons spin inteiro.

Modelo Padrão

O Modelo Padrão da física de partículas é o atual entendimento da física das partículas elementares. Todas as partículas do Modelo Padrão, exceto o bóson de Higgs têm sido observados.

Férmions (spin semi-inteiro)

Quark estrutura de protões: 2 quarks up e um quark down.

Férmions têm spin semi-inteiro; para todos os férmions elementares conhecidas este é ½. Cada fermion tem a sua própria distinta antipartícula. Os férmions são os blocos de construção básicos de toda a matéria . Eles são classificados de acordo com se eles interagem através do força de cor ou não. No modelo padrão, existem 12 tipos de férmions elementares: seis quarks e seis léptons.

Quarks

Quarks interagem através da força da cor. Seus respectivos antipartículas são conhecidos como antiquarks . Quarks existir em seis sabores:

  • Para cima
  • Baixa
  • Estranho
  • Encanto
  • Fundo
  • Topo
Léptons

Léptons não interagem através da força de cor. Seus respectivos antipartículas são conhecidos como antileptons. (A antipartícula do elétron é chamado de pósitrons por razões históricas) Há seis léptons, listadas aqui com sua antipartícula correspondente.:

  • Electron e Pósitron
  • Neutrino do elétron e Electron antineutrino
  • Muon e Antimuon
  • Neutrino múon e Muon antineutrino
  • Tau e lepton Antitauon
  • Tau neutrino e Tau antineutrino

Bósons (spin inteiro)

Bósons têm número inteiro gira. O forças fundamentais da natureza são mediadas por bósons, e massa é a hipótese de ser criada pelo Bóson de Higgs. De acordo com o modelo padrão (e para tanto linearized relatividade geral e teoria das cordas , no caso de o gráviton) os bósons são elementares:

Nome Símbolo Charge ( e) Rotação Massa ( GeV) Força mediada Existência
Fóton γ 0 1 0 Eletromagnetismo Confirmado
Bóson W W ± ± 1 1 80,4 Fraco Confirmado
Z bóson Z 0 1 91,2 Fraco Confirmado
Gluon g 0 1 0 Forte Confirmado
Graviton - 0 2 0 Gravidade Não confirmado
Bóson de Higgs H 0 0 0 > 112 Veja abaixo Não confirmado

O Bóson de Higgs (spin-0) é necessária em virtude teoria eletrofraca principalmente para explicar a origem das massas das partículas. Seguindo um processo conhecido como a Mecanismo de Higgs, o bóson de Higgs, e os outros férmions no modelo padrão adquirem massa via quebra espontânea de simetria do SU (2) calibre simetria. Deve notar-se que em algumas teorias, a O mecanismo de Higgs, o que explica a origem da massa, não exige a existência de um bóson de Higgs. É também a única partícula do modelo padrão ainda não observada; notar que o gráviton não é uma partícula do modelo padrão. Supondo-se que o bóson de Higgs existe, é esperado para ser descoberto no Large Hadron Collider acelerador de partículas funcionando agora em CERN.

Partículas hipotéticas

Teorias supersimétricas prever a existência de mais partículas, nenhum dos quais foram confirmados experimentalmente a partir de 2008:

  • O fotino (spin-½) é o Superpartner do fóton .
  • O gluino (spin-½) é o Superpartner do glúons.
  • O gravitino (spin-3/2) é o Superpartner do boson gráviton em teorias de supergravidade.
  • O neutralino (spin-½) é uma superposição do superparceiros de várias partículas do Modelo Padrão neutras. O neutralino mais leve é um dos principais candidatos a matéria escura . Os parceiros de bósons carregados são chamados charginos.
  • Neutrinos estéreis são introduzidos por muitas extensões para o Modelo Padrão, e pode ser necessário para explicar o LSND resultados.
  • Sleptons e squarks (spin-0) são os parceiros supersimétricas dos férmions Modelo Padrão. O squark stop (Superpartner do quark top) é pensado para ter uma massa baixa e é muitas vezes objecto de pesquisas experimentais.

Outras teorias prevêem a existência de bósons adicionais:

  • O Higgs (spin-0) foi proposto para explicar a origem da massa pela quebra espontânea de simetria do SU (2) calibre simetria.
  • O gráviton (spin-2) foi proposto como mediador da gravidade nas teorias da gravidade quântica.
  • O graviscalar (spin-0) e graviphoton (spin-1).
  • O axion (spin-0) é uma partícula pseudoscalar introduzido em Teoria para resolver o Peccei-Quinn problema forte CP-.
  • O axino e forma Saxion juntamente com o axion um supermultiplet em extensões supersimétricas da teoria Peccei-Quinn.
  • O Branon está previsto em modelos de mundo brana.
  • O X e Y bósons são previstos por GUT teorias como sendo equivalentes mais pesados do W e Z.
  • O fotão magnético.
  • O Majoron está previsto para compreender massa dos neutrinos pelo mecanismo de gangorra.

Espelho partículas são previstos pelas teorias que restauram Simetria de paridade.

Monopolo magnético é um nome genérico para as partículas com carga magnética diferente de zero. Eles são previstos por algumas teorias intestino.

Táquion é um nome genérico para partículas hipotéticas que viajam mais rapidamente do que a velocidade da luz e têm uma massa de repouso imaginário.

O Preon era uma subestrutura sugeridos para ambos os quarks e léptons, mas moderno experimentos colisor, mas todos têm refutado a sua existência.

Partículas compostas

Hádrons

São definidos como hadríons interagir fortemente partículas compostas. Hádrons são ou:

  • Composto fermiones, caso em que eles são chamados bárions.
  • Composto bósons, caso em que eles são chamados mésons.

Quarks, proposto pela primeira vez em 1964 de forma independente por Murray Gell-Mann e George Zweig (que chamou quarks "ases"), descrever o conhecido Hádrons como composto de valência quarks e / ou antiquarks, fortemente vinculado pelo força de cor, que é mediado pela glúons. Um "mar" de pares quark-antiquark virtuais também está presente em cada Hadron.

Observe que mésons são bósons compostos, mas não composto por bósons. Todos os hádrons, incluindo mésons, são compostos de quarks (que são férmions).

Bárions (férmions)

Uma combinação de três u, d ou S-quark com uma rotação total de 3/2 formar o chamado decuplet bárion.

Ordinário bárions (composite férmions) contêm três quarks de valência ou três antiquarks valência cada.

  • Nucleons são os constituintes fermiônicas de núcleos atômicos normais:
    • Prótons , compostas de dois para cima e um para baixo quark (uud)
    • Nêutrons , compostas de dois para baixo e um quark up (DDU)
  • Híperons, tais como o Λ, Σ, Ξ, e partículas Ω, que contêm um ou mais quarks estranhos, são de curta duração e mais pesado do que núcleos. Embora não seja normalmente presente no núcleo atômico, eles podem aparecer em de curta duração hypernuclei.
  • Um número de encantado e bariones inferior também foram observados.

Algumas dicas na existência de bárions exóticas foram encontradas recentemente; no entanto, os resultados negativos também têm sido relatados. Sua existência é incerta.

  • Pentaquarks composto por quatro quarks de valência e um antiquark valência.

Mésons (bósons)

Mésons de rotação 0 formar um nonet

Ordinário mésons (composite bósons) contêm um quark e um antiquark valência valência, e incluem a pião, kaon, o J / ψ, e muitos outros tipos de mesões. Em modelos hadrodynamic quântica, a força forte entre nucleões é mediada por mésons.

Também podem existir mésons exóticos. Assinaturas positivos foram relatados para todas estas partículas em algum tempo, mas a sua existência é ainda bastante incerto.

  • Tetraquarks consistem em dois quarks de valência e dois antiquarks valência.
  • Glueballs são estados de glúons ligado sem quarks de valência.
  • Hybrids consistem em um ou mais pares de valência quark-antiquark e um ou mais glúons reais.

Os núcleos atômicos

Os núcleos atômicos consistem em prótons e nêutrons. Cada tipo de núcleo contém um determinado número de protões e um número específico de neutrões , e é chamada uma nuclídeo ou isótopo . As reações nucleares pode mudar um nuclide para outro. Ver tabela de nuclídeos para uma lista completa de isótopos.

Atoms

?tomos são as menores partículas neutras em que a matéria pode ser dividido por reações químicas . Um átomo consiste em um núcleo pequeno, pesado rodeado por uma relativamente grande nuvem, luz de elétrons. Cada tipo de átomo corresponde a um determinado elemento químico . Até à data, 117 elementos foram descobertos (números atómicos 1-116 e 118), e o primeiro 111 receberam nomes oficiais. Consulte a tabela periódica para uma visão geral. Os átomos consistem de prótons e nêutrons dentro do núcleo. Dentro destas partículas, com partículas menores que são então ainda feito de partículas mesmo menores ainda.

Moléculas

As moléculas são as menores partículas nas quais uma substância elementar não pode ser dividida, mantendo as propriedades físicas da substância. Cada tipo de molécula corresponde a um determinado composto químico . As moléculas são compostos de um ou mais átomos. Ver lista de compostos para uma lista de moléculas.

Matéria condensada

As equações de campo da física da matéria condensada são notavelmente semelhantes aos da física de partículas de alta energia. Como resultado, grande parte da teoria da física de partículas aplica-se a física da matéria condensada, bem; Em particular, há uma selecção de excitações de campo, chamado quase-partículas, que podem ser criados e explorados. Estes incluem:

  • Fónons são modos vibracionais em um estrutura de cristal.
  • Excitons são estados ligados de um elétron e um buraco.
  • Plasmons são excitações coerentes de um plasma .
  • Polaritons são misturas de fótons com outras quase-partículas.
  • Polarons estão se movendo, carregadas (quase-partículas) que são cercados por íons em um material.
  • Magnon são excitações coerentes de spins de elétrons em um material.

Outro

  • A FRACO (fracamente interagindo partícula maciça) é qualquer um de um certo número de partículas que poderiam explicar a matéria escura (tais como o ou o neutralino axion).
  • O Pomeron, utilizado para explicar a dispersão elástica de Hádrons e a localização de Pólos de Regge em Teoria Regge.
  • O skyrmion, uma solução do topológico pion campo, usado para modelar as propriedades de baixa energia da nucleão, tais como o axial acoplamento atual vector ea massa.
  • A goldstone de Higgs é uma excitação sem massa de um campo que tem sido espontaneamente quebrada. O pions são bósons quase-Goldstone (quase- porque eles não são exatamente sem massa) da quebrado quiral isospin simetria cromodinâmica quântica.
  • A goldstino é um Goldstone férmion produzido pela ruptura espontânea de supersimetria.
  • Um instanton é uma configuração de campo que é um mínimo local da acção euclidiana. Instantons são usados em cálculos não perturbativos de taxas de tunelamento.
  • A dyon é uma partícula hipotética com ambas as cargas elétricas e magnéticas
  • A Geon é uma onda eletromagnética ou gravitacional, que é realizada em conjunto numa região confinada pela atração gravitacional de seu próprio campo de energia.
  • A UHECR é uma energia ultra-alta raios cósmicos (provavelmente um próton ) caindo bem além do GZK cutoff, o limite para além do qual a energia praticamente sem raios cósmicos devem ser detectados.
  • A spurion é o nome dado a uma "partícula" inserido matematicamente em um de Lagrange. É um campo de não-propagação que pode ser dada diferentes propriedades de simetria para os outros campos na Lagrangian e, portanto, pode ser utilizado para (suavemente) pausa (ou re-formar um quebrado) simetria.
  • Um inflatón é o nome genérico para uma partícula escalar não identificado responsável pela inflação cósmica .
  • A chronon é uma proposta de quantum de tempo.

Classificação por velocidade

  • A tardyon ou bradyon viaja mais lenta do que a luz e tem uma massa de repouso diferente de zero.
  • A Luxon viaja à velocidade da luz e não tem massa de repouso.
  • A táquion (mencionado acima) é uma partícula hipotética que se desloca mais rapidamente do que a velocidade da luz e tem uma massa de repouso imaginário.
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