Систематика элементарных частиц.Кварки

В многообразии элементарных частиц, известных к настоящему времени, обнаружива­ется более или менее стройная система классификации.Элементарные частицы объединены в три группы: фотоны, лептоны и адроны. Элементарные частицы, отнесенные к каждой из этих групп, обладают общими свойствами и характеристиками, которые отличают их от частиц другой группы.К группе фотонов относится единственная частица-фотон, который переносит электромагнитное взаимодействие. В электромагнитном взаимодействии участвуют в той или иной степени все частицы, как заряженные, так и нейтральные (кроме нейтрино).К группе лептонов относятся электрон, мюон, таон, соответствующие им нейтрино, а также их античастицы. Основную часть элементарных частиц составляют адроны. К группе адронов от­носятся пионы, каоны, h-мезон, нуклоны, гипероны, а также их античастицы.Подчеркнем еще раз, что для процессов взаимопревращаемости элементарных ча­стиц, обусловленных сильными взаимодействиями, выполняются все законы сохранения (энергии, импульса, момента импульса, зарядов (электрического, лептонного и барион­ного), изоспина, странности и четности). В процессах, обусловленных слабыми взаимо­действиями, не сохраняются только изоспин, странность и четность. Все известные в то время адроны можно было построить, постулировав существование трех типов кварков (и, d, s) и соответст­вующих антикварков (, , ).Самое удивительное (почти невероятное) свойство кварков связано с их электрическим зарядом, поскольку еще никто не находил частицы с дробным значением элементарного электрического заряда. Спин кварка равен ½, поскольку только из фермионов можно «сконструировать» как фермионы (нечетное число фермионов), так и бозоны (четное число фермионов). Адроны строятся из кварков: мезоны состоят из пары кварк-антикварк, барионы-из 3 кварков (антибарион-из 3 антикварков).Кварковая модель оказалась весь­ма плодотворной, она позволила определить почти все основные кван­товые числа адронов.Квар­ковая модель не позволяет, например, определить массу адронов, поскольку для этого необходимо знание динамики взаимодействия кварков и их масс, которые пока неиз­вестны.