Elementærpartikkel

Elementærpartikkel brukes i partikkelfysikk om partikler som ikke har en kjent delstruktur; de består altså ikke av mindre partikler, ifølge vitenskapen. De har ingen romlig utstrekning, størrelse, diameter eller radius, og dermed heller ingen inn- eller utside. Selv om man hadde et mikroskop med bokstavelig talt uendelig høy oppløsnining, ville man aldri vært i stand til å oppnå visuell kontakt med en elementærpartikkel.

Partikkelfysikk
Teorier
Standardmodellen
Kvantemekanikk
Kvantefeltteori (QFT)
Kvanteelektrodynamikk (QED)
Kvantekromodynamikk (QCD)
Den spesielle relativitetsteorien
Vekselvirkning
Sterk kjernekraft
Elektromagnetisme
Svak kjernekraft
Gravitasjon
Fargekraft
Elementærpartikler
Fermioner
Kvarker
Oppkvark
Nedkvark
Særkvark
Sjarmkvark
Bunnkvark
Toppkvark
Leptoner
Elektron
Positron
Nøytrino
Myon
Tau
Bosoner
Gauge-bosoner
Foton
W- og Z-bosoner
Gluon
Graviton
Higgs-boson
Sammensatte partikler
Hadroner
Mesoner
Pion
Baryoner
Proton
Nøytron
Atomkjerner
Atomer
Molekyler
Egenskaper
Energi
Bevegelsesmengde
Elektrisk ladning
Spinn
Paritet
Isospinn
Svakt isospinn
Fargeladning
Kjernefysikk Atom

For eksempel er et atom bygget opp av elektroner, protoner, og nøytroner. Før ble protoner og nøytroner ansett for å være elementærpartikler. Men i etterkant av Murray Gell-Manns kvarkteori (1963) er det fastslått at hadronene, som protonene og nøytronene tilhører, ikke er elementære, men er bygget opp av kvarker.

I standardmodellen deles elementærpartiklene inn i fire grupper: kvarker, leptoner, gauge-bosoner og Higgs-bosoner. Det er partiklenes egenskaper som ligger til grunn for denne inndelingen.

Egenskaper for elementærpartiklene

Denne tabellen har data hentet fra The Particle Data Group (Quarks (54.8 KiB) [PDF]).

Venstrehendte fermioner i standardmodellen

Generasjon 1
Fermion (venstrehendt)	Symbol	Elektrisk ladning	Svakt isospinn	Hyperladning	Farge­ladning *	Masse **
Elektron	${\displaystyle e^{-}\,}$	${\displaystyle -1\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	511 keV
Positron	${\displaystyle e^{+}\,}$	${\displaystyle +1\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	511 keV
Elektron-nøytrino	${\displaystyle \nu _{e}\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1/2\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	< 2 eV
Oppkvark	${\displaystyle u\,}$	${\displaystyle +2/3\,}$	${\displaystyle +1/2\,}$	${\displaystyle +1/6\,}$	${\displaystyle \mathbf {3} \,}$	~ 3 MeV ***
Anti-oppkvark	${\displaystyle {\bar {u}}\,}$	${\displaystyle -2/3\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle -2/3\,}$	${\displaystyle \mathbf {\bar {3}} \,}$	~ 3 MeV ***
Nedkvark	${\displaystyle d\,}$	${\displaystyle -1/3\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle +1/6\,}$	${\displaystyle \mathbf {3} \,}$	~ 6 MeV ***
Anti-nedkvark	${\displaystyle {\bar {d}}\,}$	${\displaystyle +1/3\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1/3\,}$	${\displaystyle \mathbf {\bar {3}} \,}$	~ 6 MeV ***
Generasjon 2
Fermion (venstrehendt)	Symbol	Elektrisk ladning	Svakt isospinn	Hyperladning	Fargeladning *	Masse **
Myon	${\displaystyle \mu ^{-}\,}$	${\displaystyle -1\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	106 MeV
Antimyon	${\displaystyle \mu ^{+}\,}$	${\displaystyle +1\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	106 MeV
Myon-nøytrino	${\displaystyle \nu _{\mu }\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1/2\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	< 2 eV
Sjarmkvark	${\displaystyle c\,}$	${\displaystyle +2/3\,}$	${\displaystyle +1/2\,}$	${\displaystyle +1/6\,}$	${\displaystyle \mathbf {3} \,}$	~ 1.3 GeV
Anti-sjarmkvark	${\displaystyle {\bar {c}}\,}$	${\displaystyle -2/3\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle -2/3\,}$	${\displaystyle \mathbf {\bar {3}} \,}$	~ 1.3 GeV
Særkvark	${\displaystyle s\,}$	${\displaystyle -1/3\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle +1/6\,}$	${\displaystyle \mathbf {3} \,}$	~ 100 MeV
Anti-særkvark	${\displaystyle {\bar {s}}\,}$	${\displaystyle +1/3\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1/3\,}$	${\displaystyle \mathbf {\bar {3}} \,}$	~ 100 MeV
Generasjon 3
Fermion (venstrehendt)	Symbol	Elektrisk ladning	Svakt isospinn	Hyperladning	Fargeladning *	Masse **
Tau-lepton	${\displaystyle \tau ^{-}\,}$	${\displaystyle -1\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	1.78 GeV
Anti-tau-lepton	${\displaystyle \tau ^{+}\,}$	${\displaystyle +1\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	1.78 GeV
Tau-nøytrino	${\displaystyle \nu _{\tau }\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1/2\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle \mathbf {1} \,}$	< 2 eV
Toppkvark	${\displaystyle t\,}$	${\displaystyle +2/3\,}$	${\displaystyle +1/2\,}$	${\displaystyle +1/6\,}$	${\displaystyle \mathbf {3} \,}$	171 GeV
Anti-toppkvark	${\displaystyle {\bar {t}}\,}$	${\displaystyle -2/3\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle -2/3\,}$	${\displaystyle \mathbf {\bar {3}} \,}$	171 GeV
Bunnkvark	${\displaystyle b\,}$	${\displaystyle -1/3\,}$	${\displaystyle -1/2\,}$	${\displaystyle +1/6\,}$	${\displaystyle \mathbf {3} \,}$	~ 4.2 GeV
Anti-bunnkvark	${\displaystyle {\bar {b}}\,}$	${\displaystyle +1/3\,}$	${\displaystyle 0\,}$	${\displaystyle +1/3\,}$	${\displaystyle \mathbf {\bar {3}} \,}$	~ 4.2 GeV
Noter: * Disse er ikke vanlige (abelske) ladninger, som kan adderes, men er grupperepresentasjoner for Abstrakt algebra. ** Masse er antatt å være en kopling mellom partikkelen og Higgsfeltet via et Higgsboson. *** Massen til baryoner og hadroner er eksperimentelt bestemte verdier. Fordi kvarker ikke kan isoleres på grunn av innelukking ved fargkraften, er massen her oppgitt som sk. renormalisert masse ved kvantekromodynamikk (QCD) skala.

Se også

• Gravitoner
• Bølge-partikkel-dualiteten