Новая физика: обновленная карта всех частиц и фундаментальных сил (2 часть)
29 октября
203 дочитывания
1,5 мин.
(Иллюстрация: Ashley Mackenzie for Quanta Magazine)
Продолжение. Начало "Новая физика: обновленная карта всех частиц и фундаментальных сил (1 часть)"
Больше Материи
Теперь обратимся к
лептонам, другому типу частиц материи. Лептоны бывают двух типов:
электроны, которые имеют электрический заряд -1, и
нейтрино, которые электрически нейтральны.
(Иллюстрация: Quanta Magazine)Как и в случае левосторонних верхних и нижних кварков, левые электроны и нейтрино могут превращаться друг в друга посредством слабого взаимодействия. Однако правые нейтрино в природе не наблюдались.
(Иллюстрация: Quanta Magazine)Обратите внимание, что лептоны не обладают цветным зарядом и не взаимодействуют посредством сильного взаимодействия; это главная особенность, которая отличает их от кварков.
Симплексный скелет
Объединив то, что описано до сих пор, мы получаем левосторонние частицы слева, а правые частицы показаны справа. Они образуют основной скелет двойного симплекса Куигга.
(Иллюстрация: Quanta Magazine)
Три поколения
Теперь усложнение: по неизвестным причинам существуют три прогрессивно более тяжелые, но в остальном идентичные версии каждого типа частиц материи. Например, наряду с верхним и нижним кварком есть
очарованный и
странный кварк и, нечто еще тяжелее,
t-кварк (
сокращение от топ-кварк, англ. topquark) и
b-кварк (
сокращение от боттом-кварк, англ. bottom quark). То же самое и с лептонами: наряду с электронным и электронным нейтрино существуют
мюон и
мюонное нейтрино, а также
тау- и
тау-нейтрино. (
Обратите внимание, что нейтрино имеют небольшие, но неизвестные массы).
(Иллюстрация: Quanta Magazine)Все эти частицы обитают в углах двойного симплекса. Обратите внимание, что между левыми кварками разных поколений происходит небольшое слабое взаимодействие, так что верхний кварк может иногда выплевывать
W + -бозон и становиться, например, странным кварком. Не было замечено, что лептоны разных поколений взаимодействуют таким образом.
(Иллюстрация: Quanta Magazine)
Продолжение "Новая физика: обновленная карта всех частиц и фундаментальных сил (3 часть)"