Částice

Z Multimediaexpo.cz

(Rozdíly mezi verzemi)

Aktuální verze z 26. 5. 2013, 21:38

Částice je velmi malá část hmoty, která se projevuje svými charakteristickými vlastnostmi (energií, hmotností, elektrickým nábojem, spinem, chemickou reaktivností, dobou života, aj.).

Studiem částic ve fyzice se zabývá především fyzika částic, která se zaměřuje především na studium tzv. elementárních částic a dále částic, které vzniknou v důsledku vazby mezi elementárními částicemi (takové částice bývají také označovány jako složené).

Fyzika částic se zabývá nejen částicemi, které byly pozorovány při experimentech, ale také tzv. hypotetickými částicemi, tzn. částicemi, jejichž exitence je předpovídána na základě teorií, avšak zatím nebyly pozorovány.

Mnohé částice se samovolně rozpadají na jiné částice (např. radioaktivní rozpad) - takové částice se označují jako nestabilní. Částice, které se nerozpadají, bývají označovány jako stabilní částice.

Částice lze dělit do různých skupin podle mnoha kritérií.

Obsah

1 Dělení podle velikosti
2 Dělení podle klidové hmotnosti
3 Elementární částice
- 3.1 Standardní model
- 3.2 Hypotetické částice
4 Složené částice
5 Kvazičástice
6 Virtuální částice
7 Související články

Dělení podle velikosti

Pro technologické účely se často používá dělení podle velikosti na

Dělení podle klidové hmotnosti

Podle klidové hmotnosti lze částice rozdělit na

látkové - Částice, jejichž klidová hmotnost je větší než nula. Nemohou se pohybovat rychlostí světla. Do této skupiny patří fermiony (viz dále) elektrony, protony, neutrony, kvarky apod.
polní - Částice, jejichž klidová hmotnost je rovna nule. Ve vakuu se pohybují rychlostí světla. Patří sem např. foton.

Elementární částice

Elementární částice nemají vnitřní strukturu a jsou považovány za bodové. Elementární částice jsou základními objekty kvantové teorie pole.

Standardní model

Elementární částice popisuje tzv. Standardní model.

Nejčastěji jsou děleny podle spinu na

fermiony - Jsou to částice s poločíselným spinem. Bývají také označovány jako částice látky. Patří mezi ně leptony (např. elektron, neutrino, pozitron, mion) a kvarky.
bosony - Jsou to částice s celočíselným spinem. Bývají také označovány jako částice pole (nebo interakční částice). Patří sem např. foton, gluon nebo Higgsův boson.

Všechny elementární částice standardního modelu kromě Higgsova bosonu již byly experimentálně pozorovány.

Ke každé elementární částici existuje odpovídající antičástice.

Hypotetické částice

Různé fyzikální teorie předpovídají existenci dalších elementárních částic. Jedná se především o částice předpovídané na základě tzv. supersymetrie, např. fotino.

Mezi hypotetické částice lze v současné chvíli řadit také graviton a Higgsův boson.

Jako příklad dalších hypotetických částic lze uvést např. tachyon nebo axion.

Složené částice

Hadrony

Hadrony jsou složené částice, které mohou obsahovat kvarky a antikvarky. Hadrony jsou částice, které reagují na silnou interakci.

Hadrony se podle spinu dělí na

mezony - hadrony s celočíselným spinem (patří mezi ně např. pion, kaon)
baryony - hadrony s poločíselným spinem (patří mezi ně např. proton, neutron, hyperony)

Atomové jádro

Atomové jádro je složeno z protonů a neutronů. Každý typ jádra obsahuje určitý počet protonů a neutronů (nuklid, izotop). Jadernými reakcemi lze měnit nuklid na jiný.

Na studium atomového jádra se zaměřuje jaderná fyzika.

Atomy

Atomy jsou nejmenší neutrální částice, na něž lze hmotu rozdělit chemickou reakcí. Atomy jsou složeny z malého, hmotného atomového jádra, které je obklopeno relativně velkým a lehkým elektronovým obalem. Každý typ atomu odpovídá určitému chemickému prvku (viz periodická tabulka).

Nerovnováha elektrického náboje mezi atomovým jádrem a elektronovým obalem vede ke vzniku iontů (kationty a anionty).

Na atomy se zaměřuje atomová fyzika a také chemie.

Molekuly

Molekuly jsou nejmenší částice, na které lze hmotu rozdělit se zachováním vlstností dané hmoty (molekuly jsou tedy základní částice nesoucí vlastnosti celku). Každá molekula odpovídá určité chemické sloučenině. Molekuly jsou složeny z jednoho nebo více atomů.

Studiem molekul se zabývá chemie.

Kvazičástice

Při studiu hmoty obsahují často rovnice, které danou hmotu popisují také řešení, které je velmi podobné přítomnosti nějaké částice. Jedná se o určitý druh vzbuzených stavů (excitací), které se označují jako kvazičástice. Příkladem takových částic jsou např. fonony, magnony nebo plasmony. Kvazičástice mohou mít velmi exotitcké vlastnosti, které jsou pro normální částice vyloučené. Např. v tzv. zlomkovém kvantovém Hallově jevu se vyskytují kvazičástice s elektrickým nábojem rovným zlomkové části (např. pětině) elementárního náboje či kvazičástice, jejichž statistické chování je mezi fermiony a bosony (tzv. anyony^[1]). Byly též prokázány kvazičástice chovající se jako magnetický monopól.^[2]

Virtuální částice

Virtuální částice jsou takové částice, které existují pouze v omezeném čase a prostoru. Jejich energie a hybnost nemohou být v důsledku Heisenbergových relací neurčitosti určeny přesně.

Virtuální částice se v mnoha směrech chovají jako reálné částice, např. pro ně platí zákony zachování.

Související články

Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii

Chybná citace Nalezena značka <ref> bez příslušné značky <references/>.

[1]

[2]