1. Назовите не менее девяти характеристик фундаментальных и состав-ных частиц. Составные частицы: адроны— частицы, участвующие во всех видахфундаментальных взаимодействий. Они состоят изкваркови подразделяются, в свою очередь, на: мезоны— адроны с целымспином, то есть являющиесябозонами; барионы— адроны с полуцелым спином, то естьфермионы.

Фундаментальные (бесструктурные) частицы

• 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 длянейтрино. Известны 6 типов лептонов.

• кварки— дробнозаряженные частицы, входящие в состав адронов. В свободном состоянии не наблюдались (для объяснения отсутствия таких наблюдений предложен механизмконфайнмента). Как и лептоны, делятся на 6 типов и считаются бесструктурными, однако, в отличие от лептонов, участвуют в сильном взаимодействии.

• калибровочные бозоны— частицы, посредством обмена которыми осуществляются взаимодействия:фотон— частица, переносящаяэлектромагнитное взаимодействие;восемьглюонов— частиц, переносящихсильное взаимодействие;трипромежуточных векторных бозонаW⁺, W⁻ и Z⁰, переносящие слабое взаимодействие;

2)Что такое частицы и античастицы? Что у них общего и чем отличают-ся частицы и их античастицы?

У всех частиц имеются партнеры-античастицы, обладающие теми же значениями массы, спина, времени жизни, но имеющие противоположный знак электрического заряда, других зарядов, например, лептонного, барионного, гиперзаряда, странности и т.д.. Античастицей электрона является позитрон , протона - антипротон , нейтрона - антинейтрон и т.д. Если у частицы нет никаких зарядов, ее античастица совпадает с ней самой и частица называется истинно нейтральной.

3) Чем отличается позитрон от электрона? Протон от антипротона?

Единственное отличие позитрона от электрона в том что он имеет положительный элементарный заряд. во всем остальном они совершенно одинаковые. АНТИПРОТОН (p,p) - античастица по отношению к протону. Масса и спин А. такие же, как у протона, барионное число B = -1 Электрич. заряд (и магн. момент) А. отрицателен и равен по абс. величине электрич. заряду (магн. моменту) протона.

4) Вещество и антивещество. Почему в обычных условиях мы не встре-чаемся с антивеществом?

Антивещество́ — вещество, состоящее из античастиц. Отличие вещества и антивещества возможно только за счёт слабого взаимодействия, однако при обычных температурах слабые эффекты пренебрежимо малы.

В принципе из антипротонов, антинейтронов и антиэлектронов можно построить антиатом и антивещество. Но из-за аннигиляции совместное сущеествование вещества и антивещества невозможно. Наша Вселенная состоит из вещества. Число же античастиц очень мало.

5) Что такое спин элементарной частицы. В каких единицах обычно из-меряется спин элементарных частиц?

Каждая частица обладает особым внутренним свойством, называемым спином, в том числе и равным нулю. Благодаря спину частица «ведет себя» подобно вращающемуся волчку, то есть обладает собственным моментом импульса.

Собственный момент импульса элементарных частиц – спин – принято измерять в единицах ћ (h перечеркнутое), где ћ = h 2π , h – постоянная Планка.

6) Что представляют собой бозоны и фермионы?

Частицы с целыми спинами называются бозонами. Все бозоны являются «коллективистами»: в каждом квантовом состоянии может находиться любое число бозонов. Все бозоны являются частицами – квантами – какого-нибудь поля. Из всех бозонов самыми распространенными во Вселенной являются фотоны.

Частицы с полуцелыми спинами называются фермионами. Все фермионы являются «индивидуалистами». Фермионы подчиняются принципу запрета (принципу Паули): в каждом квантовом состоянии может находиться только один фермион. Все фермионы являются частицами вещества.

7) В чем состоит принцип запрета Паули?

Фермионы подчиняются принципу запрета (принципу Паули): в каждом квантовом состоянии может находиться только один фермион. Все фермионы являются частицами вещества.Именно благодаря совместному действию двух принципов: принципа минимума энергии и принципа запрета, – в нашем мире существует многообразие веществ.

8) фундаментальные фермионы? Какие частицы являются фундаментальными фермионами?

Фундаментальными фермионами называют лептоны и кварки. Каждый фундаментальный фермион имеет спин, равный (1/2) ћ. Все вещество во Вселенной в основном построено из фундаментальных фермионов первого поколения. Частицы второго и третьего поколений являются нестабильными и распадаются с образованием частиц первого поколения.

9) Семейства лептонов и их характеристики. Чему равен барионный за-ряд лептонов?

Все заряженные лептоны: электрон (e), мюон (ё) и таон (τ) обладаютодинаковым отрицательным электрическим зарядом – e = −1,6 ⋅ 10 −19 Кл.Все лептоны обладают особым внутренним свойством,Это свойство называется лептонным зарядом, который обозначается буквой L. У всех лептонов барионный заряд равен нулю.

10)Сравните свойства лептонов и антилептонов.

Все фундаментальные фермионы имеют соответствующие античастицы, у которых спин и все заряды: электрический, три лептонных и барионный, странность, – имеют противоположные знаки. Таким образом, всегоимеется 12 лептонов и 12 кварков.

11. Семейства кварков и их характеристики. Чему равен барионный заряд кварков и антикварков? Чему равен лептонный заряд кварков и антикварков?

КВАРКИ - микроскопич. частицы со спином 1/2, элементарные составляющие всех адронов: барионов и мезонов. В пределах точности совр. эксперимента К.- точечные, бесструктурные образования (их размеры <10-16 см). Известно 6 разных видов кварков, для различия которых вводится такое понятие как «аромат». Для краткости кваркам присвоены следующие имена: u-кварк(верхний), d-кварк(нижний), c-кварк(очаровательный), s-кварк(странный), t-кварк(истинный), b-кварк(прелестный).Барионный заряд кварков равен +1/3, а антикварков -1/3. Лептонный заряд кварков 0