Основні властивості фундаментальних сил
взаємодія | взаємодіючі ферміони | Квант поля (калібрувальний бозон) | Спін |
Сильне | Кварки | 8 глюонів g | 1 |
електромагнітне | Ті, що мають електричний заряд | Фотон γ | 1 |
Слабке | Кварки, лептони | Бозони W±, Z | 1 |
гравітаційне | Всі частинки | «Гравітон» | 2 |
Взаємодія | На які частинки діє | Калібровані бозони | Радіус дії | Константа взаємодії | Характерний час життя, с | Характерний перетин, мб |
Сильне | Всі кольорові частинки | 8 глюонів, спін J = 1, безмасові. | 1Фм = 1/mπ | 1 | 10-23 Δ → Nπ | 10 πp → πp |
Електро магнітне | Всі електрично заряджені частинки | Фотон, спін J = 1, безмасовий. | ∞ | (1/137)1/2 | 10-20 -10-16 π0 → 2γ Σ0 → Λγ | 10-3 γp → pπ0 |
Слабке | Кварки, лептони, електрослабкої калібрувальні бозони | W+,W−, Z, спін J = 1, m(W±) = 80Гев, m(Z) =91Гев. | 10-2Фм = 1/mW | 10-6 | >10-12 Σ− → nπ− π− → μ−μ | 10-14 νp → νp νp → μ−pπ+ |
Гравітаційне | Всі масивні частинки | Гравітон, спвн J = 2, безмасовий | ∞ | 10-38 | – | – |
Фундаментальними частинками Стандартної Моделі є лептони, кварки і калібрувальні бозони. Кварки і лептони, частинки з напівцілим спіном, утворюють речовину. Всього відомо шість лептонів, які формують три покоління:
Лептон | Mаса mc2, МэВ | Час життя, с | Електричний заряд | |
1 | Електронне нейтрино νe | < 2·10–6 | 0 | |
Електрон e– | 0.511 | ∞ | -e | |
2 | Мюонне нейтрино νμ | < 0.19 | 0 | |
Мюон μ– | 105.66 | 2.2·10–6 | -e | |
3 | Тау-нейтрино ντ | < 18.2 | 0 | |
Тау-лептон τ– | 1777 | 2.9·10–13 | -e |
Шість кварків також згруповані в три покоління:
Кварк | Mаса mc2, МэВ | Електричний заряд | ||
1 | Верхній (up) | u | 2.3 | +2/3e |
Нижній (down) | d | 4.8 | -1/3e | |
2 | Зачарований (charmed) | c | 1.3·103 | +2/3e |
Дивний (strange) | s | 95 | -1/3e | |
3 | Топ-кварк (top) | t | 173·103 | +2/3e |
Ботом-кварк (bottom) | b | 4.7·103 | -1/3e |