Вовсе не элементарные частицы

Вовсе не элементарные частицы

Еще совсем недавно считалось, что протоны, нейтроны и электроны — самые маленькие неделимые частицы. Но тогда перед физиками вставал вопрос: почему отрицательно заряженные электроны не падают на положительно заряженное ядро, а само ядро — не распадается?

Все мы знаем, что если поднести два отрицательных или два положительных конца магнита друг другу — они будут отстраняться, а противоположно заряженные —притягиваться. Но в атоме это не работает! Стало очевидно, что устройство атома явно сложнее.

Тогда ученые и предположили, что существует какая-то незаметная фундаментальная частица, которая обеспечивает такое необычное для классической физики поведение частиц. Куча скучных математических исследований и выводы формул подтвердили — все протоны, электроны и частицы явно состоят из чего-то еще. Они не только делятся на более маленькие составляющие, но и имеют доселе неизвестное взаимодействие.

Ученые не были бы учеными, если бы не решили проверить все на практике. А как проверить, может ли объект разделяться на кусочки? Правильно, разбить его.

Для этого и был построен адронный коллайдер. Там, на огромных скоростях, сталкиваются две элементарных частицы, например, протона. От такого сильного взаимодействия частицы стали распадаться, а ученые стали фиксировать очень странные и непонятные ситуации — образование тех частиц, которые просто не могли образоваться.

В большом адронном коллайдере физики сталкивают частицы на околосветовых скоростях

Тут и были открыты фермионы, как «кирпичики» элементарных частиц, а также бозоны — то, что обеспечивает такое необычное взаимодействие.
Фермионы же в свою очередь делятся на лептоны и кварки.

Главное их различие в том, что кварки не любят существовать по одиночке, именно они сбиваются в компании из двух-трех кварков и создают те самые протоны и нейтроны. Лептоны же спокойно существуют отдельно. Никому не мешают.

Классификация элементарных частиц по видам взаимодействия.

Бозоны же — это взаимодействие. Всем нам известный фотон — это ни что иное, как один из бозонов, переносящий электромагнитное взаимодействие.

Глюон — второй важный бозон, именно он и держит кварки вместе. Мы можем представить их как ниточки, скрепляющие наши кирпичики-кварки. Это взаимодействие настолько сильно, что в природе не было зафиксировано ни одного свободного кварка, только в составе частиц.