Элементарная частица

Элементарная частица – собирательный термин, относящийся к микрообъектов в субъядерных масштабе, которые невозможно расщепить на составные части. Их строение и поведение изучается физикой элементарных частиц. Понятие элементарных частиц основывается на факте дискретного строения вещества. Ряд элементарных частиц имеет сложную внутреннюю структуру, однако разделить их на части невозможно. Другие элементарные частицы являются бесструктурными и могут считаться первичными фундаментальными частицами.
Элементарные частицы – мельчайшие субъядерных частицы вещества или физического поля. Это дискретные структурные элементы, которые могут существовать в неассоциированных состоянии. Наиболее характерной особенностью элементарных частиц является их способность к преобразованиям и взаимодействия. При этом дочерние частицы не являются структурными составляющими материнских, а рождаются при актах преобразования. По свойствам элементарные частицы делятся на следующие группы: фотоны, лептоны, мезоны и барионы (нуклоны и гипероны). Почти все элементарные частицы нестабильны (за исключением электрона, протона, нейтрона, нейтрино, фотона). Основные характеристики элементарных частиц: электрический заряд, масса, время жизни, спин, лептонный и Барионное, странность (квантовое число).
Начиная с 1932 года было открыто более 400 элементарных частиц и это число продолжает расти.
Исследования последних десятилетий ХХ века. показали относительность употребление термина "элементарные" к ряду частиц. В частности выявлено внутреннюю структуру протона, нейтрона, других частиц. Они состоят из кварков, пар "кварк-антикварк" и глюонов (кванты поля). В свою очередь кварки, возможно, тоже имеют свою структуру, хотя на современном уровне знаний они являются фундаментальными составляющими адронов.
Современный нам набор элементарных частиц не был таким на протяжении всего существования Вселенной. На самих его началах в момент времени 10 -33 c после Большого взрыва существовали частицы-прародители, так называемые преоны, с энергией более 15 Октябрь ГэВ. Прямыми "потомками" преонив стали кварки, что около 10 -6 с после Большого взрыва образовали уже упомянутые протоны и нейтроны. По этим представлениям через примерно 3 мин. после начала процесса образовалась большая часть ядер гелия, которые существуют во Вселенной.
По величине спина все элементарные частицы делятся на два класса:
По видам взаимодействий элементарные частицы делятся на следующие группы:

лептоны – фермионы, которые имеют вид точечных частиц (т. е. не состоящих ни из чего) вплоть до масштабов порядка 10 -18 м. Не участвуют в сильных взаимодействиях. Участие в электромагнитных взаимодействиях экспериментально наблюдалось только для заряженных лептонов (электроны, мюоны, тау-лептоны) и не наблюдалось для нейтрино. Известны 6 типов лептонов.
кварки – дробовозаряджени частицы, входящие в состав адронов. В свободном состоянии не наблюдались. Как и лептоны, делятся на 6 типов и являются бесструктурными, однако, в отличие от лептонов, участвуют в сильном взаимодействии.
калибровочные бозоны – частицы, посредством которым осуществляются взаимодействия:

Адроны и лептоны образуют вещество. Калибровочные бозоны – это кванты разных видов излучения.
Кроме того, в Стандартной Модели из необходимости присутствовать бозон Хиггса, который, впрочем, пока не найден экспериментально.
Первоначально термин «элементарная частица» подразумевал нечто абсолютно элементарное, первокирпичик материи. Однако, когда в 1950-х и 1960-х годах были открыты сотни адронов с похожими свойствами, стало ясно, что хотя адроны имеют внутренние степени свободы, т.е. не являются в строгом смысле слова элементарными. Это подозрение в дальнейшем подтвердилось, когда выяснилось, что адроны состоят из кварков.
Таким образом, наука продвинулась еще немного вглубь строения вещества: самыми элементарными, точечными частями вещества сейчас считаются лептоны и кварки. Именно по ним (вместе с калибровочными бозонами) применяется термин «фундаментальные частицы».