Элементарные частицы

Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ. Современные представления об элементарных частицах 3
1. СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ 4
1.1. Характеристика элементарных частиц 4
1.2. Виды взаимодействия элементарных частиц 6
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ 8
2.1. Основной подход к классификации 8
2.2. Космические лучи как поток элементарных частиц 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 12

Введение. Современные представления об элементарных частицах
Элементарные частицы - дискретные структурные элементы материи; это микрочастицы, которые ведут себя как единое целое, и о внутреннем строении которых мы пока не можем судить. Они проявляются в процессе изучения различных явлений электроники, строения атома и атомных ядер, космических лучей и тому подобное. Большинство элементарных частиц образуется в процессе бомбардировки атомных ядер другими частицами больших энергий. К 1932 г. было известно три элементарные частицы - электрон, протон и фотон, в 1956 г. уже было известно 30 элементарных частиц, а теперь их насчитывается около 150. К элементарным частицам относятся: фотоны, нейтрино и антинейтрино, электроны и позитроны, мезоны, протоны и антипротоны, нейтроны и антинейтроны, гипероны и др. [1, 2].
Элементарные частицы имеют свои особенности.
Некоторые из них являются устойчивыми и не испытывают спонтанного распада. Другие - нестабильные, и через некоторое время самовольно распадаются, превращаясь в другие элементарные частицы.
Название «элементарные» не означает, что речь идет о самых простых, или первобытных, частицах, которые нельзя разложить на более простые. Понятие элементарности имеет определенную историческую суть. Например, сначала элементарными и неделимыми частицами считали атомы.
На самом деле каждая элементарная частица имеет свою внутреннюю структуру, хотя на данном этапе развития науки нам еще очень мало известно об этом. Элементарные частицы характеризуются массой, энергией, моментом импульса; отдельные частицы имеют элементарный заряд, магнитный момент. Для всех преобразований элементарных частиц выполняются законы сохранения массы, энергии, импульса, момента импульса, электрического заряда и др. Элементарные частицы могут проявляться как частицы и античастицы. Каждой частице соответствует античастица, которая отличается знаком электрического заряда. Электрически нейтральные частицы и античастицы отличаются противоположной ориентацией механических моментов. Есть и такие, которые тождественны своим античастицам, например, фотоны. Частицы, тождественные своим античастицам, называют подлинно нейтральными. Характерным свойством частиц и античастиц является способность их образовываться и аннигилировать парами. Суть явления аннигиляции частиц состоит в том, что в результате взаимодействия частицы с античастицей происходит превращение их в другие частицы или кванты поля с выделением соответствующей энергии. Например, электрон аннигилирует, сталкиваясь с позитроном.

Заключение
Независимо от рассмотренных, вначале развивались формальные модели классификации элементарных частиц: подобно тому, как нейтрон и протон описываются как дублет состояний одной и той же частицы - нуклона, вводятся сложные мультиплеты. В активе этого направления - предсказание открытого вслед за тем гиперона.
К сожалению, развиваемые ныне модели ограничиваются рамками только сильно взаимодействующих частиц. Однако многие тяжелые частицы распадаются в результате слабых взаимодействий, и среди продуктов их распада имеются лептоны. Это указывает на то, что такое выделение сильно взаимодействующих частиц - временное явление.
За последние 35 лет были широко изучены явления, которые происходят с микроскопическими частицами, движущимися со скоростями, близкими к скорости света. Первоначально источниками частиц столь больших энергий служили лишь космические лучи. Затем были спроектированы и осуществлены на эксперименте различные типы мощных ускорителей ядерных частиц. Хотя при этом энергии частиц, ускоренных в этих установках, 7-10 эВ, еще не достигли максимальных энергий первичных частиц космических лучей (1018 эВ), но интенсивность пучков, выводимых из ускорителей, во много раз превышает интенсивность космического излучения. Благодаря такой интенсивности и технически совершенной регистрационной аппаратуре удалось широко изучить многообразные ядерные взаимодействия и осуществить ряд процессов, которые ранее, вследствие малого количества приходящих к нам космических частиц, не удавалось зарегистрировать.
Объединение идей классической квантовой механики и теории относительности привело к созданию так называемой релятивистской квантовой механики, описывающей процессы, происходящие с элементарными частицами при околосветовых скоростях. Разработка этой теории привела к огромным успехам теории в объяснении и расчете многих новых противоречивых явлений, но при этом далеко не всех.
Перед современной теорией стоит задача выяснения спектра микрочастиц, связанных хорошо установленной взаимопревращаемостью. Поскольку частиц неизменных и тем самым изолированных от других микрочастиц в природе нет, то эта задача еще очень далека от своего полного решения.