رده بندی ذرات به صورتی خاص که اکنون برای توصیف ذرات بنیادی به کار میرود را مدل استاندارد میگویند. بر اساس مدل استاندارد (ذرات بنیادی) ماده از ۶۱ ذره تشکیل شده که این ذرات در سه دسته قرار میگیرند:
لپتون ها
کوارک ها
واسطه ها
لپتون:
ذره ایست با اسپین ۱/۲ (فرمیون) که نیروی هستهای قوی روی آن تأثیر ندارد.بطور کلی شش لپتون وجود دارد سه تا ازآنها دارای بارالکتریکی بوده وسه تای دیگر هم فاقد بارالکتریکی هستند.لپتونها جز ذرات بنیادین شناخته شدهاند یعنی ذراتی که از ذرات کوچکتر تشکیل نشدهاند البته فعلاً معروفترین لپتون همان الکترون است ē بایک بار منفی دولپتون بارداردیگر میون (muon (μ وتاو tau(τ) هستند , که ازنظربارمثل الکترون ولی دارای جرم خیلی بیشتر نسبت به آن هستند.لپتونهای بدون بار سه نوع نوترینو(neutrinos (υ هستند که عبارتاند از نوترینوی الکترون , نوترینوی میون و نوترینوی تاو.نوترینوها فاقد بارالکتریکی بوده ولی دارای جرم بسیار ناچیزی هستند ویافتن آنها هم بسیار مشکل است.
لپتونها نیز دارای پاد ذره می باشند پس برای هر لپتون یک ضد ماده متناظر با آن وجود دارد که آنتی لپتون نامیده میشود.به این ترتیب تعداد کل لپتونها ۱۲ عدد میگردد.دربین لپتونها پادذره الکترون نامی ویژه دارد و آن پوزیترون است که همان آنتی الکترون میباشد.
کوارک:
یک ذره بنیادی و جزء اساسی تشکیل دهنده ماده میباشد. کوارکها با هم ترکیب میشوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را به وجود آورند، پروتون و نوترون از معروفترین آنها هستند. آنها تنها ذرات بنیادی برای آزمایش همه چهار برهم کنش اساسی یا نیروهای اساسی در مدل استاندارد میباشند. به خاطر پدیدهای که به تحدید رنگ معروف است، کوارکها هیچ گاه به صورت انفرادی یافت نمیشوند؛ آنها را فقط میتوان درون هادرونها پیدا کرد. به همین دلیل بیشتر آنچه که ما درباره کوارکها میدانیم از مشاهده خود هاردونها به دست آمدهاست. شش نوع مختلف از کوارکها وجود دارد که به طعم شهرت دارند : uبالا، dپایین،c افسون، sشگفت،tسر یا حقیقت وb ته یا زیبایی. کوارکها شش طعم دارند و هر طعم یک پاد کوارک دارد و هرکدام از آنها در سه رنگ گوناگون هستند.بدین ترتیب در مجموع ۳۶ نوع کوارک وجود دارند.بالا و پایین دارای کمترین وزن در بین کوارکها میباشند. کوارکهای سنگین تر در طول یک فرآیند واپاشی به سرعت به کوارکهای بالاو پایین تبدیل میشوند: تبدیل شدن از حالت جرم بیشتر به حالت جرم کمتر. به همین علت کوارکهای بالا و پایین عموما پایدار میباشند و رایجترین کوارکها در عالم میباشند، در حالی که کوارکهای دیگر فقط در تصادمهای با انرژی زیاد تولید میشوند (مثل تابشهای کیهانی و شتاب دهندههای ذرات). کوارکها خواص ذاتی گوناگونی دارند که شامل بار الکتریکی، بار رنگ، اسپین و جرم میباشد. برای هر یک از طعمهای کوارک یک پاد ماده متناظر وجود دارد که به پادکوارک نیز شناخته میشوند و فقط در برخی خصوصیات دارای علامت مخالف میباشد. کوارکها تنها ذرات شناخته شده میباشند که بار الکتریکی آنها کسری از بار پایه میباشد.
واسطه ها:
برای حمل نیروهای بنیادی طبیعت به ذرات واسطهای احتیاج است.
برای نیروی الکترومغناطیسی
یک ذره(فوتون)
برای نیروی ضعیف
سه ذره
برای نیروی قوی
هشت ذره (گلوؤن)
همچنین در صورت پذیرفتن نظریه الکترو ضعیف به یک ذره هیگز احتیاج است.
بدین ترتیب، در دسته ذرات واسط، در مجموع ۱۲ ذره پذیرفته شده و ۱ ذره پیشبینی شده وجود دارند. به این ترتیب ۶۱ ذره مدل استاندارد را تشکیل میدهند. تمامی این ذرات به جز بوزون هیگز در آزمایشگاه مشاهده شدهاند.
تعمیم مدل استاندارد
اگر بخواهیم نیروی گرانشی را نیز در مدل استاندارد وارد کنیم یک ذره به نام گراویتون لازم داریم. این ذره تاکنون در آزمایشگاه مشاهده نشدهاست.
گراویتون
اندرکنش گراویتونی میان زمین و خورشید
مشخصات
|
بار الکتریکی |
0 |
| اسپین |
2 |
| جرم سکون |
0 |
|
برهم کنشی که ذره درآن شرکت میکند |
گرانشی |
کوانتوم کار به صورت زیر تعریف میشود Wq=Fg.Lp و در حالت کلی کار برابر خواهد شد با W=nWq=nFg.Lp n یک عدد صحیح است با چنین نگرشی به نیرو میتوان نسبیت و مکانیک کوانتوم را در هم ادغام کرد. این کوانتوم نیروی گرانش را گراویتون مینامیم که حالت خاصی از سی. پی. اچ. است.
گراویتون عامل انتقال نیروی گرانشی است
گراویتون هنوز آشکار نگردیدهاست
گراویتون یک مزون است.
منبع:دانشنامه ویکی پدیا
