47. Элементарные частицы: Понятия, классификация, характеристики.

Элементарная частица — собирательный термин, относящийся к микрообъектам в субъядерном масштабе, которые невозможно расщепить на составные части..

Классификация элементарных частиц производится по типам фундаментальных взаимодействий, в которых они участвуют. Отдельную "группу" составляет фотон. Частицы, не участвующие в сильном взаимодействии и обладающие сохраняющейся внутренней характеристикой - лептонным зарядом, образуют группу лептонов. Элементарные частицы, участвующие во всех фундаментальных взаимодействиях, включая сильное, называются адронами. Адроны делятся на барионы и мезоны. По современным представлениям, адроны имеют сложную внутреннюю структуру: барионы состоят из 3 кварков, мезоны - из кварка и антикварка.

  Общими характеристиками всех Э. ч. являются масса (m), время жизни (t), спин (J) и электрический заряд (Q).  В зависимости от времени жизни Э. ч. делятся на стабильные, квазистабильные и нестабильные (резонансы). Стабильными, в пределах точности современных измерений, являются электрон, протон, фотон и нейтрино. К квазистабильным относят частицы, распадающиеся за счёт электромагнитных и слабых взаимодействий.. Резонансами называются Э. ч., распадающиеся за счёт сильных взаимодействий.  

48 . Кварковая модель строения адронов. Кварк-лептонная симметрия. Античастицы.

Элементарные частицы, участвующие во всех фундаментальных взаимодействиях, включая сильное, называются адронами. Адроны делятся на барионы и мезоны. По современным представлениям, адроны имеют сложную внутреннюю структуру: барионы состоят из 3 кварков, мезоны - из кварка и антикварка. Все адроны, согласно современным представлениям, построены из более фундаментальных частиц - кварков (q). Как и лептоны, кварки являются фермионами. кварки также группируются в пары. Причем, по-видимому, имеет место кварк-лептонная симметрия: каждой паре лептонов отвечает пара кварков

Каждый кварк имеет квантовое число, называемое цветом. Наличие цвета объясняет сильное взаимодействие кварков, отсутствующее у не имеющих цвета лептонов.

Античастица — частица-двойник некоторой другой элементарной частицы, обладающая той же массой и тем же спином, но отличающаяся от неё знаками некоторых характеристик взаимодействия.

Существование античастиц было предсказано П. А. М. Дираком. Полученное им в 1928 году квантовое релятивистское уравнение движения электрона (уравнение Дирака) с необходимостью содержало решения с отрицательными энергиями. В дальнейшем было показано, что исчезновение электрона с отрицательной энергией следует интерпретировать как возникновение частицы (той же массы) с положительной энергией и с положительным электрическим зарядом, т. е. античастицы по отношению к электрону. Эта частица — позитрон — была открыта в 1932 году.

В последующих экспериментах было установлено, что не только электрон, но и все остальные частицы имеют свои античастицы.

49. Иерархия объектов мегамира.

Мегамир, или космос, современная наука рассматривает как взаимодействующую и развивающуюся систему всех небесных тел. Мегамир имеет системную организацию в форме планет и планетных систем, возникающих вокруг звезд; звезд и звездных систем — галактик; системы галактик — Метагалактики. Материя во Вселенной представлена сконденсировавшимися космическими телами и диффузной материей. Диффузная материя существует в виде разобщенных атомов и молекул, а также более плотных образований — гигантских” облаков пыли и газа — газово-пылевых туманностей. Значительную долю материи во Вселенной, наряду с диффузными образованиями, занимает материя в виде излучения. Следовательно,; космическое межзвездное пространство никоим образом не пусто.