– Standardní model – Základních částic a interakcí

Atom název – „Dále nedělitelný“ atomové jádro a atomový obal rozměry cca 10-10 m elektricky neutrální

Atomové jádro nejhmotnější část atomu – cca 99% hmotnosti atomu relativně stabilní nukleony – protony a neutrony rozměry cca 10-14 m kladně nabité

Nukleony a kvarky hmotnost protonu je 0.938 GeV/c2 = 1.67 x 10-27 kg nukleony nejsou elementární – mají vnitřní strukturu - jsou tvořeny částicemi zvanými kvarky rozměry cca 10-19 m kdyby protony a neutrony měly průměr 10 cm, kvarky a elektrony by byly menší než 0.+ mm a celý atom by měl průměr kolem 10 km

Standardní model podruhé

Podle spinu dělíme částice do dvou skupin: fermiony a bosony Částice s neceločíselným spinem (liché násobky ½) elementární částice kvarky a leptony Bosony Částice s celočíselným spinem Pozn.: Spin představuje kvantový stav částice, na němž závisí, jak se bude částice orientovat ve vnějším magnetickém poli.

Fermiony Kvarky jejich náboj je neceločíselným násobkem elementárního náboje (Qu = 2/3, Qd = -1/3) nevyskytují se samostatně, ale pouze ve vázaných stavech - pár kvark – antikvark → mezony - 3 kvarky → baryony - sešt „vůní“ (druhů) – u, d, c, s, t, b Leptony celočíselný elektrický náboj působí na sebe slabými slami

Klidová hmotnost (MeV) Fermiony Tabulka kvarků Symbol Vůně Klidová hmotnost (MeV) Elektrický náboj Izospin Podivnost Půvab Krása Pravda Antičástice d dolů (angl. down) 4 - 8 u nahoru (angl. up) 1,5 - 4 s podivný (angl. strange) 80 - 130 − 1 c půvabný (angl. charm) 1150 - 1350 + 1 b krásný (angl. beauty), popř. spodní (bottom) 4100 - 4400 t pravdivý (angl. truth), popř. horní (top) 170900 ± 1800

Bosony - intermediální částice – zprostředkovávají vzájemné silové působení (interakci) částic

Hmota a antihmota Ke každému typu částice existuje odpovídající typ antičástice Částice a antičástice – stejná hmotnost a spin, opačné náboje Některé elektricky neutrální bosony jsou samy sobě antičásticí Tvůrci seriálu StarTrek využili antihmotu jako zbraň i jako pohon

Interakce

Interakce mezi částicemi Silná - drží kvarky uvnitř protonu, neutron - působí - mezi kvarky - mezi protony a neutrony v atomovém jádře (tzv. zbytková interakce) Slabá - způsobuje rozpad neutronu, beta rozpad jader - působí na leptony (jediná interakce, které se můžou účastnit neutrina)

Interakce mezi částicemi Elektromagnetická - působí na částice s elektrickým nábojem - sjednocení elektrické a magnetické Gravitační - působí mezi částicemi s nenulovou hmotností - v mikrosvĕtĕ je v porovnání s ostatními interakcemi mnohem slabší - zatím nezahrnuta ve Standardním modelu (modelu popisující elementární částice a interakce mezi nimi)

intermediální částice Interakce mezi částicemi Interakce intermediální částice hmotnost dosah Elektro-magnetická foton 0 GeV/c2 nekonečno silná gluony 10-15 m slabá W, Z 80, 91 GeV/c2 10-18 m gravitační graviton

Interakce mezi částicemi

Teorie sjednocování sil Elektro-magnetická Elektroslabá Velké sjednocení Slabá Teorie všeho Silná Gravitační

Higgsův boson

Higgsův bosson - Teoreticky předpokládaná částice - svatý grál fyziků, Antihiggsův boson - Když Higgsův bosom nenajdou, bude vyloučena momentálně nejdokonalejší teorie všeho (podla vědce Higgse), a fyzici budou muset vystoupit s novou teorií, která se opět bude muset dokázat

Podivnost :-) Podivnost byla zavedena proto, aby bylo možné objasnit skutečnost, že některé částice (např. kaony) s očekávaným velmi rychlým rozpadem pod vlivem silné interakce se ve skutečnosti rozpadaly velmi pomalu. Pro podivnost se používá symbol S. Podivnost úzce souvisí s přítomností podivných kvarků, tzn. kvarků s nacházejících se v částici. Podivný kvark s má podivnost -1, jeho antičástice má podivnost +1 a ostatní kvarky mají podivnost 0. Podivnost složené částice je pak součtem podivností jednotlivých kvarků. Podivnost se zachovává při silných a elektromagnetických interakcích. Při slabých interakcích se podivnost nezachovává, neboť při slabých interakcích dochází ke změně podivnosti o .

Poděkování