A TEORIA DA CORDA: tipos de partículas
Físicos descobriram um grande número de partículas, e uma coisa que se considere útil é que eles podem ser divididos em categorias, com base nas suas propriedades. Os físicos têm encontrado uma série de maneiras de fazer isso, mas aqui estão algumas das categorias mais relevantes para a teoria das cordas.
De acordo com a mecânica quântica, as partículas têm uma propriedade conhecida como girar. Este não é um movimento real da partícula, mas num sentido de mecânica quântica, isso significa que a partícula sempre interage com outras partículas como se está em rotação de uma determinada maneira.
Em física quântica, rotação tem um valor numérico, que pode ser um inteiro (0, 1, 2, e assim por diante) ou semi-inteiro (1/2, 3/2, e assim por diante). Partículas que têm spin inteiro são chamados bósons, enquanto as partículas que têm spin semi-inteiro são chamados férmions.
Partículas de força: bósons
bósons, nomeado após Satyendra Nath Bose, são partículas que têm um valor inteiro de rotação quântica. Os bósons que são conhecidos agem como portadores de forças em teoria quântica de campos, como o fóton faz nesta figura. O Modelo Padrão da física de partículas prevê cinco bósons fundamentais, quatro dos quais foram observadas:
Fóton
Glúons (existem oito tipos de glúons)
Z boson
W de Higgs (na verdade, duas partículas - o W+ e W- bósons)
Bóson de Higgs (este não foi encontrado até o momento)
Além disso, muitos físicos acreditam que, provavelmente, existe um bóson chamado gráviton, que está relacionada com a gravidade. bósons compostos também pode tência elas são formadas pela combinação em conjunto um número par de diferentes férmions.
Por exemplo, um átomo de carbono-12 contém seis protões e seis neutrões, todos os quais são fermiones. O núcleo de um átomo de carbono-12 é, por conseguinte, um composto de Higgs. mésons, Por outro lado, são as partículas constituídas por exactamente duas quark, para que eles também são compostos bosões.
Partículas de matéria: férmions
férmions, em homenagem a Enrico Fermi, são partículas que têm um valor semi-inteiro de rotação quântica. Ao contrário de bósons, eles obedecem a o princípio de exclusão de Pauli, o que significa que vários férmions não podem existir no mesmo estado quântico.
Enquanto bósons são vistos como mediando as forças da natureza, os férmions são as partículas que são um pouco mais # 147-solid # 148- e são o que nós tendemos a pensar de partículas de matéria. Quarks são férmions.
Além quark, existe uma segunda família de fermiones chamada léptons. Léptons são partículas elementares que não podem (medida em que os cientistas sabem) ser dividido em partículas menores. O elétron é um lepton, mas o modelo padrão da física de partículas nos diz que na verdade existem três gerações de partículas, cada uma mais pesados do que o último.
As três gerações de partículas foram previstos por considerações teóricas antes de serem descobertos pela experiência, um excelente exemplo de como a teoria pode preceder experimento em teoria quântica de campos.
Também dentro de cada geração de partículas são dois sabores de quarks. Esta tabela mostra os 12 tipos de fermiones fundamentais, os quais têm sido observadas. Os números apresentados são as massas, em termos de energia, para cada uma das partículas conhecidas. (Neutrinos têm praticamente, mas não exatamente, a massa zero.)
| quarks | léptons | |||
|---|---|---|---|---|
| Primeira geração | up Quark 3 MeV | abaixo Quark 7 MeV | Electron Neutrino | Elétron 0,5 MeV |
| Segunda geração | encanto Quark 1,2 GeV | estranho Quark 120 MeV | muon Neutrino | muon 106 MeV |
| Terceira geração | Top Quark 174 GeV | inferior Quark 4,3 GeV | Tau Neutrino | Tau 1,8 GeV |
Há também, é claro, fermiones compósitos, feitos quando um número ímpar de fermiones combinam-se para criar uma nova partícula, por exemplo, como protões e neutrões são formados através da combinação de quark.