FUTURYCON
11 805 subscribers

Новая физика: обновленная карта всех частиц и фундаментальных сил (2 часть)

1,2K full reads
(Иллюстрация: Ashley Mackenzie for Quanta Magazine)
(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)
(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)
(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)
(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. top quark) 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)
(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)
(Иллюстрация: Quanta Magazine)

Продолжение "Новая физика: обновленная карта всех частиц и фундаментальных сил (3 часть)"