Částice: Porovnání verzí
→Hadrony: aktualizace + ref |
m typograficky poupraveno |
||
Řádek 3: | Řádek 3: | ||
'''Částice''' je velmi malá část [[Hmota|hmoty]], která se projevuje svými charakteristickými vlastnostmi ([[Energie|energií]], [[Hmotnost|hmotností]], [[Elektrický náboj|elektrickým nábojem]], [[Spin|spinem]], [[Chemie|chemickou]] [[reaktivita|reaktivností]], dobou [[život]]a, aj.). |
'''Částice''' je velmi malá část [[Hmota|hmoty]], která se projevuje svými charakteristickými vlastnostmi ([[Energie|energií]], [[Hmotnost|hmotností]], [[Elektrický náboj|elektrickým nábojem]], [[Spin|spinem]], [[Chemie|chemickou]] [[reaktivita|reaktivností]], dobou [[život]]a, aj.). |
||
Studiem částic ve [[fyzika|fyzice]] se zabývá především [[fyzika částic]], která se zaměřuje především na studium tzv. [[elementární částice|elementárních částic]] a |
Studiem částic ve [[fyzika|fyzice]] se zabývá především [[fyzika částic]], která se zaměřuje především na studium tzv. [[elementární částice|elementárních částic]] a dále částic, které vzniknou v důsledku [[vazba|vazby]] mezi [[elementární částice|elementárními částicemi]] (takové částice bývají také označovány jako '''složené'''). |
||
[[Fyzika částic]] se zabývá nejen částicemi, které byly pozorovány při experimentech, ale také tzv. '''hypotetickými částicemi''', tzn. částicemi, jejichž existence je předpovídána na základě [[teorie|teorií]], avšak zatím nebyly pozorovány. |
[[Fyzika částic]] se zabývá nejen částicemi, které byly pozorovány při experimentech, ale také tzv. '''hypotetickými částicemi''', tzn. částicemi, jejichž existence je předpovídána na základě [[teorie|teorií]], avšak zatím nebyly pozorovány. |
||
Mnohé částice se [[samovolný rozpad|samovolně rozpadají]] na jiné částice (např. [[Radioaktivita|radioaktivní rozpad]]) |
Mnohé částice se [[samovolný rozpad|samovolně rozpadají]] na jiné částice (např. [[Radioaktivita|radioaktivní rozpad]]) – takové částice se označují jako '''nestabilní'''. Částice, které se nerozpadají, bývají označovány jako '''[[stabilita|stabilní]] částice'''. Částice lze dělit do různých skupin podle mnoha kritérií. |
||
== Dělení podle velikosti == |
== Dělení podle velikosti == |
||
Řádek 20: | Řádek 20: | ||
== Dělení podle fyzikální podstaty == |
== Dělení podle fyzikální podstaty == |
||
Podle fyzikální podstaty lze částice rozdělit na |
Podle fyzikální podstaty lze částice rozdělit na |
||
* '''látkové''' – částice, které tvoří stavební součásti [[hmota|hmotných]] [[látka|látek]]. Jejich [[klidová hmotnost]] je vždy větší než [[nula]], tedy nemohou se [[pohyb]]ovat [[rychlost světla|rychlostí světla]]. Ke každé [[látka|látkové částici]] existuje [[antičástice]]. [[elementární částice|Elementárními částicemi]] této skupiny jsou [[fermion]]y, konkrétně [[lepton]]y (např. [[elektron]]y, [[pozitron]]y, [[mion]]y, [[neutrino|neutrina]]) a |
* '''látkové''' – částice, které tvoří stavební součásti [[hmota|hmotných]] [[látka|látek]]. Jejich [[klidová hmotnost]] je vždy větší než [[nula]], tedy nemohou se [[pohyb]]ovat [[rychlost světla|rychlostí světla]]. Ke každé [[látka|látkové částici]] existuje [[antičástice]]. [[elementární částice|Elementárními částicemi]] této skupiny jsou [[fermion]]y, konkrétně [[lepton]]y (např. [[elektron]]y, [[pozitron]]y, [[mion]]y, [[neutrino|neutrina]]) a [[kvark]]y. Z nich jsou složeny další látkové [[subatomární částice]] – [[mezon]]y a [[hadron]]y (např. [[proton]]y, [[antiproton]]y, [[neutron]]y apod.) |
||
* '''polní''' – částice, které [[Intermediální částice|zprostředkují]] jednu ze [[Základní interakce|základních interakcí]]. Jedná se o |
* '''polní''' – částice, které [[Intermediální částice|zprostředkují]] jednu ze [[Základní interakce|základních interakcí]]. Jedná se o [[boson]]y. Jejich klidová [[hmotnost]] může být [[nula|nulová]] (např. [[foton]], [[gluon]]) i nenulová (např. intermediální [[boson]]y [[slabá interakce|slabé interakce]] W<sup>+</sup>, W<sup>−</sup>, Z<sup>0</sup>). |
||
== Elementární částice == |
== Elementární částice == |
||
[[Elementární částice]] nemají vnitřní strukturu a |
[[Elementární částice]] nemají vnitřní strukturu a jsou považovány za [[bodová částice|bodové]]. [[Elementární částice]] jsou základními objekty [[kvantová teorie pole|kvantové teorie pole]]. |
||
=== Standardní model === |
=== Standardní model === |
||
Elementární částice popisuje tzv. ''[[Standardní model]]''. |
Elementární částice popisuje tzv. ''[[Standardní model]]''. |
||
Dělí se na částice látkové a |
Dělí se na částice látkové a polní; vhodnou rozlišovací charakteristikou je jejich [[spin]]: |
||
* Elementární '''částice [[látka|látky]]''' jsou vesměs [[fermion]]y, tedy částice s |
* Elementární '''částice [[látka|látky]]''' jsou vesměs [[fermion]]y, tedy částice s poločíselným spinem. Patří mezi ně '''[[lepton]]y''' (např. [[elektron]], [[neutrino]], [[pozitron]], [[mion]]) a '''[[kvark]]y'''. Ke každé elementární částici látky existuje odpovídající [[antičástice]]. |
||
* Elementární '''částice [[fyzikální pole|pole]]''' (neboli ''[[intermediální částice]]'') jsou [[boson]]y, tedy částice s |
* Elementární '''částice [[fyzikální pole|pole]]''' (neboli ''[[intermediální částice]]'') jsou [[boson]]y, tedy částice s celočíselným [[spin]]em. Patří sem např. [[foton]], [[gluon]] nebo [[Higgsův boson]]. |
||
Všechny elementární částice [[standardní model|standardního modelu]] již byly experimentálně pozorovány. |
Všechny elementární částice [[standardní model|standardního modelu]] již byly experimentálně pozorovány. |
||
=== Hypotetické částice === |
=== Hypotetické částice === |
||
Různé fyzikální teorie předpovídají existenci dalších elementárních částic. Jedná se především o |
Různé fyzikální teorie předpovídají existenci dalších elementárních částic. Jedná se především o částice předpovídané na základě tzv. [[supersymetrie]]: [[skvarky]], [[sleptony]] (např. [[selektron]]), [[gluino]], [[neutralino|neutralina]] a [[chargino|chargina]]{{#tag:ref|Neutralino a chargino jsou supersymetrické částice odpovídající kombinaci supersymetrických partnerů neutrálních resp. nabitých částic elektroslabé interakce. Teorie supersymetrie nevyžaduje, aby jako supersymetrické částice vystupovaly přímé protějšky známých částic elektroslabé interakce po spontánním narušení elektroslabé symetrie ([[fotino]] k fotonu, [[zino]] k Z<sup>0</sup>, [[wino]] k W<sup>±</sup> a [[higgsino]]), ale jejich lineární kombinace (resp. lineární kombinace supersymetrických partnerů k částicím nenarušených elektroslabých polí B<sup>0</sup> a W<sup>0</sup>, W<sup>±</sup> s partnery higgsových částic).<ref name="">{{Citace elektronické monografie |
||
| příjmení = Martin |
| příjmení = Martin |
||
| jméno = Stephen |
| jméno = Stephen P |
||
| titul = A |
| titul = A Supersymmetry Primer |
||
| dostupnost = PDF |
| dostupnost = PDF |
||
| url = http://arxiv.org/pdf/hep-ph/9709356v6 |
| url = http://arxiv.org/pdf/hep-ph/9709356v6 |
||
| vydání = 6 |
| vydání = 6 |
||
| datum vydání = září 2011 |
| datum vydání = září 2011 |
||
| strany = |
| strany = 90–107 |
||
| id = arXiv:hep-ph/9709356v6 |
| id = arXiv:hep-ph/9709356v6 |
||
| jazyk = anglicky |
| jazyk = anglicky |
||
}}</ref>|group="pozn."}}. Mezi hypotetické částice lze v |
}}</ref>|group="pozn."}}. Mezi hypotetické částice lze v současné chvíli řadit také [[graviton]]. Jako příklad dalších hypotetických částic lze uvést např. [[tachyon]] nebo [[axion]]. |
||
== Složené částice == |
== Složené částice == |
||
Složené částice lze rozdělit do několika hierarchických úrovní. |
Složené částice lze rozdělit do několika hierarchických úrovní. |
||
Do [[subatomární částice|subatomárních]] složených částic patří ze známých částic hadrony, hypoteticky se předpokládají i |
Do [[subatomární částice|subatomárních]] složených částic patří ze známých částic hadrony, hypoteticky se předpokládají i jiné exotické složené částice, např. leptokvarky (složené z leptonů a kvarků zároveň), kvarkovo-gluonové vázané stavy či gluebally (složené z gluonů). |
||
Vyššími hierarchickými úrovněmi jsou atomová jádra, ionty, atomy a |
Vyššími hierarchickými úrovněmi jsou atomová jádra, ionty, atomy a molekuly. |
||
Hranice úrovní přitom nejsou ostré (proton je současně hadronem, atomovým jádrem i |
Hranice úrovní přitom nejsou ostré (proton je současně hadronem, atomovým jádrem i iontem vodíku H<sup>+</sup>; některé molekuly jsou jednoatomové). |
||
=== Hadrony === |
=== Hadrony === |
||
[[Hadron]]y jsou složené částice, které mohou obsahovat [[kvark]]y a |
[[Hadron]]y jsou složené částice, které mohou obsahovat [[kvark]]y a [[antikvark]]y. [[Hadron]]y jsou částice schopné vzájemného silového působení prostřednictvím [[silná interakce|silné interakce]]. |
||
Hadrony se podle [[spin]]u a |
Hadrony se podle [[spin]]u a [[kvark]]ového složení dělí na v přírodě běžné: |
||
* [[mezon]]y |
* [[mezon]]y – hadrony s celočíselným spinem složené z 1 kvarku a 1 antikvarku (patří mezi ně např. [[pion]], [[kaon]]) |
||
* [[baryon]]y |
* [[baryon]]y – hadrony s poločíselným spinem složené ze 3 kvarků (patří mezi ně např. [[proton]], [[neutron]], [[hyperon]]y); |
||
a |
a exotické nově objevené složené částice: |
||
* [[tetrakvark]]y |
* [[tetrakvark]]y – s celočíselným spinem, složené ze 2 kvarků a 2 antikvarků;<ref name="Mihulka_2013a">{{Citace elektronického periodika |
||
| příjmení = Mihulka |
| příjmení = Mihulka |
||
| jméno = Stanislav |
| jméno = Stanislav |
||
| titul = Nová příšera v |
| titul = Nová příšera v zoo: Nejspíš ulovili tetrakvark! |
||
| periodikum = OSEL.cz |
| periodikum = OSEL.cz |
||
| rok vydání = 2013 |
| rok vydání = 2013 |
||
| měsíc vydání = červen |
| měsíc vydání = červen |
||
| den vydání = 19 |
| den vydání = 19 |
||
| url = http://www.osel.cz/index.php?clanek=6978 |
| url = http://www.osel.cz/index.php?clanek=6978 |
||
}}</ref><ref name="Mihulka_2013b">{{Citace elektronického periodika |
}}</ref><ref name="Mihulka_2013b">{{Citace elektronického periodika |
||
Řádek 81: | Řádek 81: | ||
| rok vydání = 2013 |
| rok vydání = 2013 |
||
| měsíc vydání = listopad |
| měsíc vydání = listopad |
||
| den vydání = 11 |
| den vydání = 11 |
||
| url = http://www.osel.cz/index.php?clanek=7262 |
| url = http://www.osel.cz/index.php?clanek=7262 |
||
}}</ref> |
}}</ref> |
||
* [[pentakvark]]y |
* [[pentakvark]]y – s poločíselným spinem, složené ze 4 kvarků a 1 antikvarku;<ref name="arXiv">{{Citace elektronické monografie |
||
| korporace = LHCb collaboration |
| korporace = LHCb collaboration |
||
| titul = Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ<sub>b</sub>''<sup>0</sup>''→J/ψK−p decays |
| titul = Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ<sub>b</sub>''<sup>0</sup>''→J/ψK−p decays |
||
Řádek 90: | Řádek 90: | ||
| dostupnost2 = PDF |
| dostupnost2 = PDF |
||
| url2 = http://arxiv.org/pdf/1507.03414v1 |
| url2 = http://arxiv.org/pdf/1507.03414v1 |
||
| dostupnost3 = |
| dostupnost3 = |
||
| url3 = |
| url3 = |
||
| vydání = 1 |
| vydání = 1 |
||
| typ vydání = |
| typ vydání = |
||
| vydavatel = CERN |
| vydavatel = CERN |
||
| datum vydání = 2015-07-13 |
| datum vydání = 2015-07-13 |
||
| strany = |
| strany = 1–48 |
||
| isbn = |
| isbn = |
||
| doi = |
| doi = |
||
| id = arXiv:1507.03414 |
| id = arXiv:1507.03414 |
||
| jazyk = anglicky |
| jazyk = anglicky |
||
Řádek 111: | Řádek 111: | ||
| url = http://www.osel.cz/8328-na-velkem-hadronovem-srazeci-chytili-pentakvarky.html |
| url = http://www.osel.cz/8328-na-velkem-hadronovem-srazeci-chytili-pentakvarky.html |
||
}}</ref> |
}}</ref> |
||
* [[dibaryon]]y |
* [[dibaryon]]y – s celočíselným spinem, složené ze 6 kvarků.<ref name="PhysOrg_2014">{{Citace elektronického periodika |
||
| titul = Quarks in six-packs: Exotic Particle Confirmed |
| titul = Quarks in six-packs: Exotic Particle Confirmed |
||
| periodikum = Phys.org |
| periodikum = Phys.org |
||
Řádek 122: | Řádek 122: | ||
| příjmení = Mihulka |
| příjmení = Mihulka |
||
| jméno = Stanislav |
| jméno = Stanislav |
||
| titul = Dibaryon ze šesti kvarků potvrzen v |
| titul = Dibaryon ze šesti kvarků potvrzen v urychlovači COSY |
||
| periodikum = OSEL.cz |
| periodikum = OSEL.cz |
||
| rok vydání = 2014 |
| rok vydání = 2014 |
||
| měsíc vydání = červen |
| měsíc vydání = červen |
||
| den vydání = 16 |
| den vydání = 16 |
||
| url = http://www.osel.cz/index.php?clanek=7644 |
| url = http://www.osel.cz/index.php?clanek=7644 |
||
}}</ref>. |
}}</ref>. |
||
=== Atomové jádro === |
=== Atomové jádro === |
||
[[Atomové jádro]] je složeno z |
[[Atomové jádro]] je složeno z [[proton]]ů a [[neutron]]ů. Každý typ jádra obsahuje určitý počet [[proton]]ů a [[neutron]]ů ([[nuklid]], [[izotop]]). [[jaderná reakce|Jadernými reakcemi]] lze měnit [[nuklid]] na jiný. Na studium [[atomové jádro|atomového jádra]] se zaměřuje [[jaderná fyzika]]. |
||
=== Atomy a |
=== Atomy a ionty === |
||
[[Atom]]y jsou nejmenší [[neutrální částice]], na něž lze [[hmota|hmotu]] rozdělit [[chemická reakce|chemickou reakcí]]. Atomy jsou složeny z |
[[Atom]]y jsou nejmenší [[neutrální částice]], na něž lze [[hmota|hmotu]] rozdělit [[chemická reakce|chemickou reakcí]]. Atomy jsou složeny z malého, hmotného [[atomové jádro|atomového jádra]], které je obklopeno relativně velkým a lehkým [[elektronový obal|elektronovým obalem]]. Každý typ [[atom]]u odpovídá určitému [[chemický prvek|chemickému prvku]] (viz [[periodická tabulka]]). |
||
Nerovnováha [[elektrický náboj|elektrického náboje]] mezi [[atomové jádro|atomovým jádrem]] a |
Nerovnováha [[elektrický náboj|elektrického náboje]] mezi [[atomové jádro|atomovým jádrem]] a [[elektronový obal|elektronovým obalem]] vede ke vzniku [[Ion|iontů]] ([[kationt]]y a [[aniont]]y). Na atomy se zaměřuje [[atomová fyzika]] a také [[chemie]]. |
||
=== Molekuly === |
=== Molekuly === |
||
Molekuly jsou nejmenší částice, na které lze hmotu rozdělit se zachováním vlastností dané [[hmota|hmoty]] (molekuly jsou tedy základní částice nesoucí vlastnosti celku). Každá molekula odpovídá určité chemické [[Chemická sloučenina|sloučenině]]. Molekuly jsou složeny z |
Molekuly jsou nejmenší částice, na které lze hmotu rozdělit se zachováním vlastností dané [[hmota|hmoty]] (molekuly jsou tedy základní částice nesoucí vlastnosti celku). Každá molekula odpovídá určité chemické [[Chemická sloučenina|sloučenině]]. Molekuly jsou složeny z jednoho nebo více [[atom]]ů. Studiem molekul se zabývá [[chemie]]. |
||
== Kvazičástice == |
== Kvazičástice == |
||
Při studiu hmoty obsahují často [[rovnice]], které danou hmotu popisují, také řešení, které je velmi podobné přítomnosti nějaké částice. Jedná se o |
Při studiu hmoty obsahují často [[rovnice]], které danou hmotu popisují, také řešení, které je velmi podobné přítomnosti nějaké částice. Jedná se o určitý druh kolektivních [[kvantová mechanika|kvantových stavů]] (víceatomové [[elektronový obal|elektronové]] stavy v látce, např. [[excitace]] [[krystalová mřížka|atomové mřížky]], více[[nukleon]]ové stavy v atomovém jádře apod.), které jsou nejen výpočetním konstruktem, ale mohou mít konkrétní reálné projevy (přenos [[energie]], [[hybnost]]i, [[elektrický náboj|elektrického náboje]], [[magnetický moment|magnetického momentu]], statistické chování podle [[spin]]u apod.). Označují se jako '''kvazičástice'''. Příkladem jsou [[elektronová díra|elektronové díry]], [[fonon]]y, [[magnon]]y nebo [[plazmon (kvazičástice)|plazmony]]. |
||
Kvazičástice mohou mít velmi exotické vlastnosti, které jsou pro normální částice vyloučené. Např. v |
Kvazičástice mohou mít velmi exotické vlastnosti, které jsou pro normální částice vyloučené. Např. v tzv. zlomkovém [[Kvantový Hallův jev|kvantovém Hallově jevu]] se vyskytují kvazičástice s [[elektrický náboj|elektrickým nábojem]] rovným zlomkové části (např. pětině) [[Elementární náboj|elementárního náboje]]; ve „dvourozměrných“ kvantových strukturách (jednoatomové vrstvy apod.) je možno realizovat kvazičástice, jejichž statistické chování je mezi [[fermion]]y a [[boson]]y (tzv. anyony<ref>[http://focus.aps.org/story/v16/st14 Anyon There? (''Physical Review Focus'')]</ref>). Byly též prokázány kvazičástice chovající se jako [[magnetický monopól]].<ref>[http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&akce=showall&clanek=4602&id_c=106201 První přímý důkaz existence magnetického monopólu (''OSEL – Objective Source E-Learning'')]</ref> |
||
== Virtuální částice == |
== Virtuální částice == |
||
Virtuální částice jsou takové částice, které existují pouze v |
Virtuální částice jsou takové částice, které existují pouze v omezeném [[čas]]e a [[prostor]]u. Jejich [[energie]] a [[hybnost]] nemohou být v důsledku [[Heisenbergovy relace neurčitosti|Heisenbergových relací neurčitosti]] určeny přesně.<ref> |
||
{{Citace elektronické monografie |
{{Citace elektronické monografie |
||
| příjmení = Havránek |
| příjmení = Havránek |
||
Řádek 157: | Řádek 157: | ||
| datum přístupu = 2012-1-10 |
| datum přístupu = 2012-1-10 |
||
| jazyk = |
| jazyk = |
||
}}</ref> Virtuální částice se v |
}}</ref> Virtuální částice se v mnoha směrech chovají jako reálné částice, např. pro ně platí [[zákon zachování|zákony zachování]]. |
||
== Poznámky == |
== Poznámky == |
||
Řádek 173: | Řádek 173: | ||
* [[Kapalina]] |
* [[Kapalina]] |
||
* [[Plyn]] |
* [[Plyn]] |
||
* [[Dualita částice a vlnění]] |
* [[Dualita částice a vlnění|Dualita částice a vlnění]] |
||
* [[Volná částice]] |
* [[Volná částice]] |
||
Verze z 16. 7. 2015, 16:39
Částice je velmi malá část hmoty, která se projevuje svými charakteristickými vlastnostmi (energií, hmotností, elektrickým nábojem, spinem, chemickou reaktivností, dobou života, aj.).
Studiem částic ve fyzice se zabývá především fyzika částic, která se zaměřuje především na studium tzv. elementárních částic a dále částic, které vzniknou v důsledku vazby mezi elementárními částicemi (takové částice bývají také označovány jako složené).
Fyzika částic se zabývá nejen částicemi, které byly pozorovány při experimentech, ale také tzv. hypotetickými částicemi, tzn. částicemi, jejichž existence je předpovídána na základě teorií, avšak zatím nebyly pozorovány.
Mnohé částice se samovolně rozpadají na jiné částice (např. radioaktivní rozpad) – takové částice se označují jako nestabilní. Částice, které se nerozpadají, bývají označovány jako stabilní částice. Částice lze dělit do různých skupin podle mnoha kritérií.
Dělení podle velikosti
Pro technologické účely se často používá dělení podle velikosti na
Dělení podle fyzikální podstaty
Podle fyzikální podstaty lze částice rozdělit na
- látkové – částice, které tvoří stavební součásti hmotných látek. Jejich klidová hmotnost je vždy větší než nula, tedy nemohou se pohybovat rychlostí světla. Ke každé látkové částici existuje antičástice. Elementárními částicemi této skupiny jsou fermiony, konkrétně leptony (např. elektrony, pozitrony, miony, neutrina) a kvarky. Z nich jsou složeny další látkové subatomární částice – mezony a hadrony (např. protony, antiprotony, neutrony apod.)
- polní – částice, které zprostředkují jednu ze základních interakcí. Jedná se o bosony. Jejich klidová hmotnost může být nulová (např. foton, gluon) i nenulová (např. intermediální bosony slabé interakce W+, W−, Z0).
Elementární částice
Elementární částice nemají vnitřní strukturu a jsou považovány za bodové. Elementární částice jsou základními objekty kvantové teorie pole.
Standardní model
Elementární částice popisuje tzv. Standardní model.
Dělí se na částice látkové a polní; vhodnou rozlišovací charakteristikou je jejich spin:
- Elementární částice látky jsou vesměs fermiony, tedy částice s poločíselným spinem. Patří mezi ně leptony (např. elektron, neutrino, pozitron, mion) a kvarky. Ke každé elementární částici látky existuje odpovídající antičástice.
- Elementární částice pole (neboli intermediální částice) jsou bosony, tedy částice s celočíselným spinem. Patří sem např. foton, gluon nebo Higgsův boson.
Všechny elementární částice standardního modelu již byly experimentálně pozorovány.
Hypotetické částice
Různé fyzikální teorie předpovídají existenci dalších elementárních částic. Jedná se především o částice předpovídané na základě tzv. supersymetrie: skvarky, sleptony (např. selektron), gluino, neutralina a chargina[pozn. 1]. Mezi hypotetické částice lze v současné chvíli řadit také graviton. Jako příklad dalších hypotetických částic lze uvést např. tachyon nebo axion.
Složené částice
Složené částice lze rozdělit do několika hierarchických úrovní.
Do subatomárních složených částic patří ze známých částic hadrony, hypoteticky se předpokládají i jiné exotické složené částice, např. leptokvarky (složené z leptonů a kvarků zároveň), kvarkovo-gluonové vázané stavy či gluebally (složené z gluonů).
Vyššími hierarchickými úrovněmi jsou atomová jádra, ionty, atomy a molekuly.
Hranice úrovní přitom nejsou ostré (proton je současně hadronem, atomovým jádrem i iontem vodíku H+; některé molekuly jsou jednoatomové).
Hadrony
Hadrony jsou složené částice, které mohou obsahovat kvarky a antikvarky. Hadrony jsou částice schopné vzájemného silového působení prostřednictvím silné interakce.
Hadrony se podle spinu a kvarkového složení dělí na v přírodě běžné:
- mezony – hadrony s celočíselným spinem složené z 1 kvarku a 1 antikvarku (patří mezi ně např. pion, kaon)
- baryony – hadrony s poločíselným spinem složené ze 3 kvarků (patří mezi ně např. proton, neutron, hyperony);
a exotické nově objevené složené částice:
- tetrakvarky – s celočíselným spinem, složené ze 2 kvarků a 2 antikvarků;[2][3]
- pentakvarky – s poločíselným spinem, složené ze 4 kvarků a 1 antikvarku;[4][5]
- dibaryony – s celočíselným spinem, složené ze 6 kvarků.[6][7].
Atomové jádro
Atomové jádro je složeno z protonů a neutronů. Každý typ jádra obsahuje určitý počet protonů a neutronů (nuklid, izotop). Jadernými reakcemi lze měnit nuklid na jiný. Na studium atomového jádra se zaměřuje jaderná fyzika.
Atomy a ionty
Atomy jsou nejmenší neutrální částice, na něž lze hmotu rozdělit chemickou reakcí. Atomy jsou složeny z malého, hmotného atomového jádra, které je obklopeno relativně velkým a lehkým elektronovým obalem. Každý typ atomu odpovídá určitému chemickému prvku (viz periodická tabulka).
Nerovnováha elektrického náboje mezi atomovým jádrem a elektronovým obalem vede ke vzniku iontů (kationty a anionty). Na atomy se zaměřuje atomová fyzika a také chemie.
Molekuly
Molekuly jsou nejmenší částice, na které lze hmotu rozdělit se zachováním vlastností dané hmoty (molekuly jsou tedy základní částice nesoucí vlastnosti celku). Každá molekula odpovídá určité chemické sloučenině. Molekuly jsou složeny z jednoho nebo více atomů. Studiem molekul se zabývá chemie.
Kvazičástice
Při studiu hmoty obsahují často rovnice, které danou hmotu popisují, také řešení, které je velmi podobné přítomnosti nějaké částice. Jedná se o určitý druh kolektivních kvantových stavů (víceatomové elektronové stavy v látce, např. excitace atomové mřížky, vícenukleonové stavy v atomovém jádře apod.), které jsou nejen výpočetním konstruktem, ale mohou mít konkrétní reálné projevy (přenos energie, hybnosti, elektrického náboje, magnetického momentu, statistické chování podle spinu apod.). Označují se jako kvazičástice. Příkladem jsou elektronové díry, fonony, magnony nebo plazmony.
Kvazičástice mohou mít velmi exotické vlastnosti, které jsou pro normální částice vyloučené. Např. v tzv. zlomkovém kvantovém Hallově jevu se vyskytují kvazičástice s elektrickým nábojem rovným zlomkové části (např. pětině) elementárního náboje; ve „dvourozměrných“ kvantových strukturách (jednoatomové vrstvy apod.) je možno realizovat kvazičástice, jejichž statistické chování je mezi fermiony a bosony (tzv. anyony[8]). Byly též prokázány kvazičástice chovající se jako magnetický monopól.[9]
Virtuální částice
Virtuální částice jsou takové částice, které existují pouze v omezeném čase a prostoru. Jejich energie a hybnost nemohou být v důsledku Heisenbergových relací neurčitosti určeny přesně.[10] Virtuální částice se v mnoha směrech chovají jako reálné částice, např. pro ně platí zákony zachování.
Poznámky
- ↑ Neutralino a chargino jsou supersymetrické částice odpovídající kombinaci supersymetrických partnerů neutrálních resp. nabitých částic elektroslabé interakce. Teorie supersymetrie nevyžaduje, aby jako supersymetrické částice vystupovaly přímé protějšky známých částic elektroslabé interakce po spontánním narušení elektroslabé symetrie (fotino k fotonu, zino k Z0, wino k W± a higgsino), ale jejich lineární kombinace (resp. lineární kombinace supersymetrických partnerů k částicím nenarušených elektroslabých polí B0 a W0, W± s partnery higgsových částic).[1]
Reference
- ↑ MARTIN, Stephen P. A Supersymmetry Primer [online]. 6. vyd. Září 2011. S. 90–107. PDF. arXiv:hep-ph/9709356v6. (anglicky)
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Nová příšera v zoo: Nejspíš ulovili tetrakvark!. OSEL.cz [online]. 19. červen 2013. Dostupné online.
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Objevíme celou novou rodinu tetrakvarků?. OSEL.cz [online]. 11. listopad 2013. Dostupné online.
- ↑ LHCb collaboration. Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λb0→J/ψK−p decays [online]. 1. vyd. CERN, 2015-07-13. S. 1–48. Dostupné online. PDF [1]. arXiv:1507.03414. (anglicky)
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Na Velkém hadronovém srážeči chytili pentakvarky. OSEL.cz [online]. 14. červenec 2015. Dostupné online.
- ↑ Quarks in six-packs: Exotic Particle Confirmed. Phys.org [online]. 6. červen 2014. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ MIHULKA, Stanislav. Dibaryon ze šesti kvarků potvrzen v urychlovači COSY. OSEL.cz [online]. 16. červen 2014. Dostupné online.
- ↑ Anyon There? (Physical Review Focus)
- ↑ První přímý důkaz existence magnetického monopólu (OSEL – Objective Source E-Learning)
- ↑ HAVRÁNEK, Miroslav. Je možné zviditelnit virtuální částice? [online]. Štefánikova hvězdárna, 2011-12-19 [cit. 2012-01-10]. Dostupné online.
Související články
- Fyzika částic
- Elementární částice
- Hmota
- Pevná látka
- Kapalina
- Plyn
- Dualita částice a vlnění
- Volná částice
Externí odkazy
- Slovníkové heslo částice ve Wikislovníku