Termania - Veliki splošni leksikon

osnovni delci (elementarni delci), najmanjši gradniki narave, iz katerih je sestavljena vsa materija. Medtem ko so v 17. in 18. st. verjeli, da so osnovni delci atomi (s kemijskimi metodami jih ni mogoče deliti ali med seboj spreminjati), pa je ok. 1900 nastala teorija o zgradbi atomov iz treh vrst osnovnih delcev: protonov, nevtronov in elektronov. Ti delci se delno lahko spreminjajo drug v drugega; pri reakcijah med temi delci so pozneje odkrili številne druge kratkožive delce, ki nastanejo na vmesnih stopnjah.
Osnovni delci se delijo a) po masi: barioni so težki, mezoni srednje težki, leptoni lahki (preglednica); b) po interakciji med njimi: med hadroni deluje močna interakcija, med fotoni elektromagnetna interakcija, med leptoni šibka interakcija; če so električno nabiti, deluje še elektromagnetna interakcija. Med vsemi delci z maso deluje tudi gravitacijska interakcija. Lastnosti energije, mase in električnega naboja, kot jih poznamo iz klasične fizike, ne moremo neposredno prevzeti za opis lastnosti osnovnih delcev. Kvantna mehanika je za opis lastnosti delcev vpeljala popolnoma nova, abstraktna števila (kvantna števila).
Vsak delec ima svoj antidelec. Oba se pri medsebojnem trku izničita (anihilirata) in spremenita v mezone ali fotone. Večina doslej znanih 200 delcev so vzbujena stanja oz. resonance. Stanja barionov in mezonov na osnovi simetrij SU (3) in SU (5), ki so jih našli z uporabo teorije grup, razvrstijo v multiplete (podobne atomskim in jedrskim). V njih so pomembni tridelčni sistemi ali sistemi delec – antidelec, ki jih sestavljajo kvarki. Te so prvič potrdili s poskusom 1974, njihove lastnosti pa opisali s popolnoma novimi pojmi. Zdaj poznamo šest kvarkov.
Pri odkrivanju osnovnih delcev in njihovih reakcij so pogosto potrebne velikanske naprave, kakršen je detektor JADE s skupno maso 1200 t, ki stoji ob nemškem elektronskem sinhrotronu (DESY); okrog cevi, skozi katero potujejo curki elektronov, so razporejeni številni detektorji; ti merijo smeri in energije osnovnih delcev, ki nastanejo pri reakcijah. Zaradi številnih reakcij je neizogibna uporaba hitrih in zmogljivih računalnikov, ki izločijo le najzanimivejše dogodke; z JADE so npr. prvič jasno zaznali kvarke.
Osnovne delce pogosto delijo na družine delcev; vsako družino sestavljajo lepton, nevtrino in po dva kvarka.

Nekateri osnovni delci z navedeno maso, kvantnimi števili in življenjskim časom
V preglednici je B barionsko število, Q električni naboj, I izospin, I3 komponenta izospina, J spin, P parnost, Y hipernaboj, S čudnost in C čar.

vrsta in ime delca

znak

mirovna masa

kvantna števila

razpadni čas

[MeV/c2]

[s]

kvarki

5,1

1/3

2/3

1/2

±1/2

1/3

antiup

5,1

–1/3

–2/3

1/2

–1/2

±1/2

–1/3

down

8,9

1/3

–1/3

1/2

–1/2

±1/2

1/3

antidown

d̄

8,9

–1/3

1/3

1/2

±1/2

–1/3

charm

1350

1/3

2/3

±1/2

1/3

anticharm

c̄

1350

–1/3

–2/3

±1/2

–1/3

–1

strange

175

1/3

–1/3

±1/2

–2/3

–1

antistrange

s̄

175

–1/3

1/3

±1/2

2/3

top

175.000

1/3

2/3

±1/2

antitop

t̄

175.000

–1/3

–2/3

±1/2

bottom

5300

1/3

–1/3

±1/2

antibottom

b̄

5300

–1/3

1/3

±1/2

leptoni
e-nevtrino	νe	0	0	0	0	0	1/2	0	0	0	0	stabilen
µ-nevtrino	νm	0	0	0	0	0	1/2	0	0	0	0	stabilen
τ-nevtrino	νt	0	0	0	0	0	1/2	?	0	0	0	?
elektron	e–	0,511	0	–1	0	0	1/2	+	0	0	0	stabilen
mion	µ–	105,66	0	–1	0	0	1/2	+	0	0	0	2,18 · 10–6
tauon	τ–	1784	0	–1	0	0	1/2	?	0	0	0	5 · 10–13

mezoni
pioni	π–	139,6	0	–1	1	–1	0	–	0	0	0	2,6 · 10–8
	π+	139,6	0	1	1	1	0	–	0	0	0	2,6 · 10–8
	πo	135,0	0	0	1	0	0	–	0	0	0	0,8 · 10–16
kaoni	K–	493,7	0	–1	1/2	1/2	0	–	–1	–1	0	1,24 · 10–8
	K+	493,7	0	1	1/2	1/2	0	–	1	1	0	1,24 · 10–8
	Kos	497,7	0	0	1/2	–1/2	0	–	1	1	0	0,89 · 10–10
	KoL	497,7	0	0	1/2	–1/2	0	–	1	1	0	5,18 · 10–8
eta	ηo	548,8	0	0	0	0	0	–	0	0	0	2,5 · 10–19
D-mezoni	D+	1869,4	0	1	1/2	1/2	0	+	0	0	1	9 · 10–13
	D–	1869,4	0	–1	1/2	–1/2	0	–	0	0	–1	9 · 10–13
	Do	1864,7	0	0	1/2	–1/2	0	–	0	0	1	5 · 10–13

barioni
proton	p	938,26	1	1	1/2	1/2	1/2	+	1	0	0	stabilen ?
nevtron	n	939,55	1	0	1/2	–1/2	1/2	+	1	0	0	932
lambda	Λo	1115,6	1	0	0	0	1/2	+	0	–1	0	2,63 · 10–10
sigma	Σ+	1189,4	1	1	1	1	1/2	–	0	–1	0	0,8 · 10–10
	Σo	1192,5	1	0	1	0	1/2	+	0	–1	0	5,8 · 10–20
	Σ–	1197,3	1	–1	1	–1	1/2	+	0	–1	0	1,5 · 10–10
zeta	Ζo	1314,9	1	0	1/2	1/2	1/2	+	–1	–2	0	2,9 · 10–10
	Ζ–	1321,3	1	–1	1/2	–1/2	1/2	+	–1	–2	0	1,6 · 10–10
omega	Ω–	1672,5	1	–1	0	0	3/2	+	–2	–3	0	0,8 · 10–10
lambda-C	Λ+c	2282,1	1	1	0	0	1/2	+	1	0	1	?

Kvarki z rdečim, zelenim ali modrim barvnim nabojem
Po sedanjih spoznanjih sestavljajo osnovne gradnike materije tri družine kvarkov in leptonov:

	leptoni
družina 1	u (up)	νe
	d (down)	e–
družina 2	c (charm)	νm
	s (strange)	µ–
družina 3	t (top)	νt
	b (bottom)	τ–

Vir: Veliki splošni leksikon - DZS d.d.

Komentiraj slovarski sestavek