Y-БОЗОН

Электромагнитные взаимодействия элементарных частиц описываются в физике Стандартной моделью. В ней объединены все известные на сегодняшний день виды частиц. Взаимодействия на субатомном уровне позволяют глубже описать устройство всех тел во Вселенной. В Стандартную модель не входит описание гравитации и темной материи.

Y-БОЗОН

Строение вещества

Внутри атома любого вещества находится ядро, вокруг которого по орбиталям перемещаются электроны. Ядро составляет большую часть массы атома и включает в себя частицы протоны и нейтроны.

В середине прошлого века было установлено пять видов элементарных частиц:

  • электрон;
  • протон;
  • нейтрон;
  • фотон;
  • нейтрино.

Изобретение коллайдера позволило сделать вывод о наличии элементарных частиц на следующем уровне. Поэтому потребовалось более глубокое погружение в строение вещества и расширение теоретических основ. Так и появилась Стандартная модель (СМ). К списку элементарных частиц были добавлены бозоны и фермионы. С учетом разновидностей сегодня СМ насчитывает 61 частицу.

Взаимодействия

Среди фундаенталных взаимодействий выделяют:

  • электромагнитное;
  • слабое;
  • сильное
  • гравитационное.

Последний вид не рассматривается в рамках теории Стандартной модели.

Электромагнитное взаимодействие имеет место при наличии у частиц зарядов.

К слабым взаимодействиям относятся процессы ядерного распада (β-распад) и распада частиц. Слабое взаимодействие отличается от сильного и электромагнитного более низкой интенсивностью.

Сильное взаимодействие – это взаимодействие на уровне ядер с участием кварков, глюонов и адронов. Образующиеся ядерные силы приводят к формированию атомных ядер.

В субъядерной физике практически не действуют силы гравитации, поэтому в этом разделе их действие не рассматривается.

Фермионы

Эти частицы считаются своего рода кирпичиками, из которых образуется материя. К этому типу частиц относят кварки и лептоны по 6 разновидностей каждой (всего 12 ароматов). Спин фермионам равен ½.

Кварки обладают цветом и принимают участия в сильных взаимодействиях, в том числе электромагнитных. Кварки могут объединяться в двойные (мезоны) и тройные (барионы) частицы.

Лептоны в сильных взаимодействиях не участвуют, но подвиды мюон. Электрон и таон имеют электрический заряд, а, значит, могут участвовать в слабых электромагнитных взаимодействиях. Лептон «нейтрино» незаряженная частица и участвует только в простых взаимодействиях.

Бозоны

У этих частиц спин – целое число. Различают элементарные и составные бозоны.

К элементарным бозонам относятся частицы:

  • глюон (участие в сильном взаимодействии);
  • фотон (участие в электромагнитном взаимодействии);
  • бозоны W+, W-, Z (участие в слабом взаимодействии);
  • бозон Хиггса.

Перечисленные частицы являются переносчиками фундаментальных взаимодействий, представляя собой кванты калибровочных полей. Бозон Хиггса ответственен за перенос массы при слабых взаимодействиях.

Бозоны W±, и Z – переносчики слабого взаимодействия. При этом W+- и Wбозоны являются античастицами друг для друга. Бозон Z заряда не имеет.

Во 1960-х годах было создана Теория Великого Объединения (ТВО), когда физики объединили слабое взаимодействие с электромагнитным в электрослабое, а затем при достижении больших энергий в теории произошло объединение электрослабого и сильного взаимодействия.

Гипотетические бозоны

ТВО включает в себя ряд теорий и гипотез, согласно которым существует еще множество неоткрытых элементарных частиц. Доказать их существование экспериментально пока не удалось.

В списке предполагаемых частиц есть и бозоны X и Y, которые считаются эквивалентами W±- и Z-бозонов, но с большими массами.

Y-бозон

Согласно ТВО, эта частица принимает участие в электромагнитных и гравитационных взаимодействиях. Считается, что бозон Y – переносчик взаимодействия между лептонами и кварками. Частица имеет заряд +(1/3)e и имеет цветность, подобно кварку.

Под воздействием Y-бозона происходит преращение кварков в лептоны, что провоцирует протонный распад. Подобный процесс выражен в уравнении:

где

стать заказчиком
стать исполнителем