입자 목록
List of particles이것은 알려진 가설의 입자 목록이다.
기본 입자
기초 입자는 측정 가능한 내부 구조가 없는 입자로, 즉 다른 입자로 구성되어 있는지 알 수 없다.[1]그것들은 양자장 이론의 근본적인 대상이다.많은 가정과 기초 입자의 하위 가족이 존재한다.기초 입자는 스핀에 따라 분류된다.페르미온은 반정수의 스핀을 가지고 있는 반면 보손은 정수 스핀을 가지고 있다.2012년 힉스 보슨을 포함해 최근 표준 모델의 모든 입자가 실험적으로 관찰되었다.[2][3]그라비톤과 같은 다른 많은 가상의 기초 입자들이 제안되었지만 실험적으로 관찰되지는 않았다.
페르미온스
페르미온은 입자의 두 가지 기본적인 종류 중 하나이고, 다른 하나는 보손이다.페르미온 입자는 페르미-디락 통계에 의해 설명되며 Pauli 제외 원리에 의해 기술된 양자수를 가지고 있다.그것들은 쿼크와 렙톤뿐만 아니라, 이들 중 홀수 숫자로 구성된 모든 바이론과 많은 원자 및 핵과 같은 복합 입자를 포함한다.
페르미온들은 반정수의 회전력을 가지고 있다; 알려진 모든 초등 페르미온들의 경우 이것은½. 중성미자를 제외한 모든 알려진 페르미온도 디라크 페르미온이다. 즉, 알려진 페르미온 각각은 고유한 항정신병 물질을 가지고 있다.중성미자가 디라크 페르미온인지 아니면 마요르나 페르미온인지 알 수 없다.[4]페르미온은 모든 물질의 기본 구성 요소다.그들은 강한 상호작용을 통해 상호작용하는지에 따라 분류된다.스탠더드 모델에는 쿼크 6종과 렙톤 6종류의 초등 페르미온 12종이 있다.
쿼크스
쿼크는 하드론의 기본 성분이며 강한 힘을 통해 상호작용한다.쿼크는 유일하게 알려진 분량 전하의 운반체지만, 3개(바이론)의 그룹이나 1개 쿼크와 1개 앤티크(메인)의 쌍으로 결합하기 때문에 자연에서는 정수 전하를 관측한다.각각의 항정신병자는 골동품인데, 반대되는 전하를 운반한다는 점(예: 위쪽 쿼크는 +2⁄3를, 위쪽 쿼크는 -2⁄3), 색전하, 그리고 바리온 수를 운반한다는 점)을 제외하면 동일하다.쿼크의 맛은 6가지인데, 양전하를 띤 쿼크 3개를 '업타입 쿼크'라고 하고, 음전하를 띤 쿼크 3개를 '다운타입 쿼크'라고 부른다.
세대 | 이름 | 기호 | 항정신병자 | 스핀 | 충전 (e) | 질량(MeV/c2) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 위로 | u | u | 1⁄2 | +2⁄3 | 2.2+0.6 −0.4 |
아래쪽에 | d | d | 1⁄2 | −1⁄3 | 4.6+0.5 −0.4 | |
2 | 매력을 느끼다 | c | c | 1⁄2 | +2⁄3 | 1,280±30 |
기묘한 | s | s | 1⁄2 | −1⁄3 | 96+8 −4 | |
3 | 맨 위의 | t | t | 1⁄2 | +2⁄3 | 173,100±600 |
밑바닥의 | b | b | 1⁄2 | −1⁄3 | 4,180+40 −30 |
렙톤스
렙톤은 강한 상호작용을 통해 상호작용하지 않는다.각각의 항정신병자는 반대되는 전하와 렙톤 번호를 가지고 있는 것을 제외하고는 동일한 항정신병이다.전자의 대척점은 대척론인데, 거의 항상 역사적 이유로 '양자론'이라고 불린다.총 6개의 렙톤이 있는데, 충전된 3개의 렙톤을 "전자성 렙톤"이라고 하고, 중성 렙톤은 "중성 렙톤"이라고 부른다.중성미자는 진동하는 것으로 알려져 있어 확실한 맛의 중성미자가 확실한 질량을 가지지 않고 오히려 질량 고유질소의 중첩에 존재한다.'살균성 중성미자'로 불리는 가상의 중 오른손 중성미자가 빠졌다.
세대 | 이름 | 기호 | 항정신병자 | 스핀 | 충전 (e) | 질량(MeV/c2) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 전자 | e− | e+ | 1/2 | −1 | 0.511[note 1] |
전자 중성미자 | ν e | ν e | 1/2 | 0 | < 0.0000022 | |
2 | 뮤온 | μ− | μ+ | 1/2 | −1 | 105.7[note 2] |
뮤온 중성미자 | ν μ | ν μ | 1/2 | 0 | < 0.170 | |
3 | 타우 | τ− | τ+ | 1/2 | −1 | 1776.86±0.12 |
타우 중성미자 | ν τ | ν τ | 1/2 | 0 | < 15.5 |
보손스
보손은 입자의 스핀 클래스가 일체화된 두 개의 기본 입자 중 하나이며, 다른 하나는 페르미온이다.보손은 보세-아인슈타인 통계로 특징지어지며, 모두 정수 스핀을 가지고 있다.보손은 광자와 글루온과 같은 초급이거나 중간자와 같은 복합체일 수 있다.
표준 모델에 따르면, 기본 보손은 다음과 같다.
이름 | 기호 | 항정신병자 | 스핀 | 충전(e) | 질량(GeV/c2) | 교호작용 | 관찰된 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
광자 | γ | 셀프 | 1 | 0 | 0 | 전자기학 | 네 |
W보손 | W− | W+ | 1 | −1 | 80.385±0.015 | 약한 상호작용 | 네 |
Z보손 | Z | 셀프 | 1 | 0 | 91.1875±0.0021 | 약한 상호작용 | 네 |
글루온 | g | 셀프 | 1 | 0 | 0 | 강한 상호작용 | 네 |
힉스 보손 | H0 | 셀프 | 0 | 0 | 125.09±0.24 | 미사 | 네 |
힉스 보손은 주로 입자 질량의 기원을 설명하기 위해 전기와크 이론에 의해 가정된다."Higgs 메커니즘"으로 알려진 프로세스에서, 표준 모델에서 힉스 보손과 다른 게이지 보손은 SU(2) 게이지 대칭의 자발적 대칭 분리를 통해 질량을 획득한다.최소 초대칭 표준 모델(MSSM)은 몇 개의 힉스 입자를 예측한다.2012년 7월 4일, 125 - 127 GeV/c2의 질량을 가진 새로운 입자의 발견이 발표되었다; 물리학자들은 그것이 힉스 보손이라고 추측했다.그 이후로, 이 입자는 표준 모델에 의해 힉스 입자에 대해 예측된 많은 방법으로 동작, 상호작용, 붕괴하는 것으로 나타났으며, 힉스 입자의 두 가지 기본 속성인 짝수 패리티와 제로 스핀을 가지고 있다.이것은 또한 그것이 자연에서 발견된 첫 번째 초기의 스칼라 입자라는 것을 의미한다.
자연의 네 가지 기본적 힘을 담당하는 초등 보손은 힘 입자(게이지 보손)라고 불린다.강한 상호작용은 글루온에 의해 매개되고, 약한 상호작용은 W와 Z보손에 의해 매개된다.
가설 입자
그라비톤
이름 | 기호 | 항정신병자 | 스핀 | 충전(e) | 질량(GeV/c2) | 교호작용 | 관찰된 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
그라비톤 | G | 셀프 | 2 | 0 | 0 | 중력 | 아니요. |
그라비톤은 중력을 중재하기 위해 표준 모델의 일부 확장에 포함된 가상의 입자다.그것은 알려진 입자와 가상의 입자 사이의 독특한 범주에 있다.표준 모델에 의해 예측되거나 요구되지 않는 관측되지 않은 입자로서, 아래의 가상 입자 표에 속한다.그러나 중력 그 자체는 확실하며, 양자장 이론의 틀에서 그 알려진 힘을 표현하려면 그것을 중재할 보손이 필요하다.
만약 존재한다면 중력의 범위가 매우 길고, 빛의 속도로 전파되는 것처럼 보이기 때문에 중력은 질량이 없을 것으로 예상된다.중력의 원천은 스트레스-에너지 텐서, 2차 텐서(전자석의 스핀-1 광자와 비교했을 때, 그 원천은 4전류, 1차 텐서)이기 때문에 그라비톤은 스핀-2 보손이어야 한다.또한 질량이 없는 스핀-2 장은 중력 상호작용과 같은 방법으로 응력-에너지 텐서와 결합되기 때문에 중력과 구별할 수 없는 힘을 발생시킨다는 것을 보여줄 수 있다.이 결과는 질량이 없는 스핀-2 입자가 발견되면 반드시 그라비톤이 되어야 한다는 것을 암시한다.[6]
초대칭 이론에 의해 예측된 입자
초대칭 이론은 더 많은 입자의 존재를 예측하는데, 그 중 실험적으로 확인된 것은 없다.
슈퍼파트너 | 스핀 | 메모들 | 다음 중 최고의 파트너: |
---|---|---|---|
차르기노 | 1⁄2 | Charginos는 충전된 표준 모델 보손의 슈퍼파트너인 힉스 보손과 W 보손의 합성품이다. MSSM은 두 쌍의 chargino를 예측한다. | 충전된 보손 |
글루이노 | 1⁄2 | 글루온 8개, 글루이노 8개. | 글루온 |
그라비티노 | 3⁄2 | 초중력(SUGRA)에 의해 예측된다.그라비톤도 가상적이다 – 이전 표를 참조하십시오. | 그라비톤 |
힉시노 | 1⁄2 | 초대칭의 경우 슈퍼파트너에 따라 중립 및 충전된 여러 힉스 보슨이 필요하다. | 힉스 보손 |
중성미자 | 1⁄2 | 중성미자는 중성 표준 모델 보손의 슈퍼파트너인 중성 힉스 보손, Z 보손, 광자의 합성물이다. 가장 가벼운 중성미자는 암흑 물질의 유력한 후보다. MSSM은 네 개의 중성미자를 예측하고 있다. | 중성 보손 |
광자의 | 1⁄2 | 중성미자를 위한 지노와 중성 힉시노와 섞는다. | 광자 |
잠옷 | 0 | 렙톤(전자, 뮤온, 타우)과 중성미자의 슈퍼파트너. | 렙톤스 |
스니우트리노 | 0 | 표준 슈퍼 모델의 많은 연장에 의해 도입되었으며, LSND 결과를 설명하기 위해 필요할 수 있다. 특별한 역할은 "살균 중성미자"라고 불리는 가상의 오른손 중성미자의 초대칭 상대인 멸균성 스니트리노를 가지고 있다. | 중성미자 |
스쿼크 | 0 | 스톱 스쿼크(상위 쿼크의 슈퍼파트너)는 질량이 적은 것으로 생각되어 실험적인 검색의 대상이 되는 경우가 많다. | 쿼크스 |
wino, zino | 1⁄2 | charginos를 위해 충전된 wino와 충전된 힉시노를 혼합한 충전된 wino는 위의 선을 참조하십시오. | W±0 및 Z 보손 |
광자, Z보손, W보손± 등이 B0, W0, W1, W2 분야의 초상형인 것처럼, 광자, 지노, 위노는± 비노, 위노00, 위노1, 위노의2 초상형이다.원래 가우기노나 이 초상을 기본으로 삼더라도 힉시노와 함께 그 중첩으로 예측되는 물리적 입자는 중성자와 샤르지노뿐이다.
다른 가상의 보손과 페르미온
다른 이론들은 추가적인 초등 보손과 페르미온의 존재를 예측하며, 일부 이론들은 또한 이러한 입자들을 위해 추가적인 슈퍼파트너들을 가정한다.
이름 | 스핀 | 메모들 |
---|---|---|
도끼온 | 0 | 강력한 CP 문제를 해결하기 위해 Peccei-Kinn 이론에 도입된 유사칼라 입자. |
액시노 | 1⁄2 | 도끼의 슈퍼파트너.형태는 색소와 축과 함께 Peccei-Quinn 이론의 초대칭 확장형 초멀티플릿이다. |
브랜온 | ? | 브레인 월드 모델에서 예측됨. |
디감마 | ? | 두 광자로 분해되는 750 GeV 부근의 질량 공진 제안. |
희석시키다 | 0 | 몇몇 끈 이론에서 예측되었지. |
딜라티노 | 1⁄2 | 딜라톤의 슈퍼파트너. |
이중 그라비톤 | 2 | 초중력에서 전기-자기 이중성 하의 그라비톤 이중성으로 가정되어 왔다. |
그라비포톤 | 1 | "중력자"[7]로도 알려져 있다. |
그라비스카라 | 0 | "레이디온"이라고도 한다. |
인플레톤 | 0 | 물리적으로 우주론적 "인플레이션"을 일으킨 것으로 추정되는 정체불명의 스칼라 포스캐리어 - 빅뱅 이후 10초에서−35 10초까지−34 급속한 팽창. |
자석 광자 | ? | A. 살람(1966년)."자성 단극과 C폭력의 두 가지 광자 이론."물리학 문자 22(5): 683–684. |
메이저논 | 0 | 시소 메커니즘에 의해 중성미자 질량을 이해할 것으로 예측된다. |
메이저나 페르미온 | 1⁄2 ; 3⁄2 ?... | 글루이노, 중성미자 또는 기타 – 그 자체의 항정신병 약물이다. |
색시온 | 0 | |
X17 입자 | ? | 17 MeV 부근의 비정상적인 측정 결과의 가능한 원인 및 암흑 물질의 가능한 후보. |
X와 Y 보손 | 1 | 이러한 복화술은 GUT 이론에 의해 W와 Z의 더 무거운 등가물로 예측된다. |
W'와 Z'보손 | 1 |
기타 가상의 기초 입자
- 힉스 입자는 표준 모델을 벗어난 물리학의 일부 이론에 의해 가설된다.
- 칼루자-클레인 입자 탑은 일부 추가 치수 모델에 의해 예측된다.4차원 공간 시간에는 추가 질량으로 표현된다.
- 렙톡은 테크니컬러 이론과 같은 스탠더드 모델의 다양한 연장에 의해 예측된 바론과 렙톤 수를 모두 가진 보손이다.
- 거울 입자는 패리티 대칭을 복원하는 이론에 의해 예측된다.
- "자기단층"은 0이 아닌 자전하를 가진 입자의 총칭이다.그들은 몇몇 GUTs에 의해 예측된다.
- 프리온은 쿼크와 렙톤의 하위 부분으로 제안되었지만, 현대의 충돌기 실험은 그들의 존재를 거의 배제했다.
복합 입자
복합 입자는 기본 입자의 결합 상태를 말한다.
하드론스
하드론은 강하게 상호작용하는 합성 입자로 정의된다.Hadrons는 다음 중 하나이다.
1964년 머레이 겔-만과 조지 즈베이그에 의해 독립적으로 처음 제안된 쿼크 모델은 알려진 하드론을 발랑스 쿼크 및/또는 골동품으로 구성되며, 글루온에 의해 매개된다.(쿼크와 글루온의 상호작용은 양자 색역학 이론으로 설명된다.)각 하드론에는 가상 쿼크-앤티마크 쌍의 "바다"도 존재한다.
바리온스
일반 바리온(복합 페르미온)에는 각각 3개의 발랑스 쿼크 또는 3개의 발랑스 앤티크(valance permion)가 들어 있다.
- 핵은 정상 원자핵의 페르미온 성분이다.
- 하나 이상의 이상한 쿼크를 포함하는 ω, ω, ω, Ω 입자와 같은 하이퍼론은 수명이 짧고 핵보다 무겁다.일반적으로 원자핵에는 존재하지 않지만, 그것들은 짧은 수명의 초핵에서 나타날 수 있다.
- 여러 가지 마모와 밑단 바리온도 관찰되었다.
- 펜타쿼크는 4개의 발랑스 쿼크와 1개의 발랑스 앤티크로 구성되어 있다.
- 다른 이국적인 바이런들도 존재할 수 있다.
메손스
평범한 중간자는 발랑스 쿼크와 발랑스 골동품으로 이루어져 있다.중간자는 0이나 1의 스핀을 가지고 있고, 그 자체가 기본적인 입자가 아니기 때문에, 그들은 "복합적인" 보손이다.메손의 예로는 파이온, 카온, J// 등이 있다.양자 해동학에서, 중간자는 핵들 사이의 잔류 강한 힘을 중재한다.
한때 다음과 같은 이국적인 중신들 모두에게 긍정적인 서명이 보고되었지만 그들의 존재는 아직 확인되지 않았다.
- 테트라쿼크는 두 개의 발랑스 쿼크와 두 개의 발랑스 앤티카크로 구성되어 있다.
- 글루볼은 용맹 쿼크가 없는 글루온의 결합 상태를 말한다.
- 하이브리드 메손은 하나 이상의 발란스 쿼크-앤티마크 쌍과 하나 이상의 실제 글루온으로 구성된다.
원자핵
원자핵은 전형적으로 양성자와 중성자로 구성되지만, 이국적인 핵은 하이퍼론을 포함하는 비대립자와 같은 다른 바이론으로 구성될 수 있다.핵을 구성하는 이러한 중엽(양자, 중성자, 하이퍼론 등)을 핵이라고 한다.핵의 각 종류를 "핵종"이라고 하며, 각 핵종은 각 핵종의 특정 숫자에 의해 정의된다.
- "이소토프"는 양성자의 수는 같지만 중성자의 수는 다른 핵종이다.
- 반대로 "이소톤"은 중성자 수는 같지만 양성자 수는 다른 핵종이다.
- "이소바"는 핵의 총수가 같지만 핵의 각 유형의 수가 다른 핵종이다.핵반응은 한 핵종을 다른 핵종으로 바꿀 수 있다.
원자
원자는 물질이 화학 반응에 의해 분할될 수 있는 가장 작은 중성 입자다.원자는 상대적으로 크고 가벼운 전자의 구름으로 둘러싸인 작고 무거운 핵으로 구성된다.원자핵은 일반적으로 1개 이상의 양성자와 0개 이상의 중성자로 구성된다.양자와 중성자는 차례로 쿼크로 만들어진다.각 원자의 유형은 특정 화학 원소에 해당한다.현재까지 118개의 원소가 발견되거나 생성되었다.
이국적인 원자는 하이퍼론이나 뮤온과 같은 양성자, 중성자, 전자에 더하거나 그 대신에 입자로 구성될 수 있다.그 예로는 파이오늄(
pionium, π−
+
)과 쿼코늄 원자가 있다.
렙톤 원자
-onium을 사용하여 명명된 렙톤 원자는 렙톤과 안티프턴의 결합 상태에 의해 구성된 이국적인 원자들이다.그러한 원자의 예로는 포지트로늄(
e−
e+
), 뮤오늄(
e−
μ+
), 그리고 "진정한 뮤오늄"(
μ μ−
+
μ)이 있다.이 중 '진정한 뮤오늄'은 이론적인 것에 지나지 않는 반면, 양성소늄과 뮤오늄은 실험적으로 관찰되었다.
분자
분자는 물질의 화학적 성질을 유지하면서 물질을 나눌 수 있는 가장 작은 입자들이다.각 유형의 분자는 특정 화학 물질에 해당한다.분자는 둘 이상의 원자의 합성물이다.원자는 일정한 비율로 결합되어 분자를 형성한다.분자는 물질의 가장 기본적인 단위 중 하나이다.
이온스
이온은 전하를 띤 원자(원자 이온) 또는 분자(폴리 원자 이온)이다.순 양전하가 있는 양이온과 순 음전하가 있는 음이온이 그것이다.
콰시파르티클
퀘이파티클은 많은 입자계에 존재하는 효과적인 입자다.응축 물질 물리학의 전기장 방정식은 고에너지 입자 물리학과 현저하게 유사하다.그 결과 입자물리학의 많은 이론이 응축물질물리학에도 적용되고, 특히 준입자라 불리는 자기장 배설물의 선택도 생겨나고 탐구할 수 있다.여기에는 다음이 포함된다.
- Anyon은 통계를 땋아내는 그래핀 시트처럼 2차원 시스템에서 페르미온과 보손의 일반화다.
- 탈구는 정전기 변위 주위의 결정 탈구에 대한 국부적 집단적 배설이다.
- 엑시톤은 전자와 구멍의 결합상태다.
- 홉피온은 스카이미온의 3D 상대인 위상학적 용해물이다.
- 마그논은 물질에 있는 전자 스핀의 일관성 있는 배설물이다.
- 음핵은 결정 격자 안의 진동 모드다.
- 플라스몬은 혈장의 일관성 있는 배설물이다.
- 플렉톤은 이론적인 종류의 입자로, 애니온의 땋은 통계를 2차원 이상으로 일반화하면서 논의된다.
- 폴라리톤은 광자와 다른 준입자의 혼합물이다.
- 폴라론은 물질 안에서 이온으로 둘러싸인 전하를 띤 입자가 움직이고 있다.
- 스카이라미온은 축방향 벡터 전류 커플링과 질량 등 핵의 저에너지 특성을 모형화하는 데 사용되는 파이온장의 위상학적 용액이다.
암흑 물질 후보
다음 범주는 고유하거나 구별되지 않는다.예를 들어, WIMP나 WISP도 FIP이다.
- WIMP(약하게 상호작용하는 거대한 입자)는 암흑 물질(중립자 또는 멸균 중성미자 등)을 설명할 수 있는 많은 입자 중 하나이다.
- WISP(약하게 상호작용하는 가느다란 입자)는 암흑 물질(축 등)을 설명할 수 있는 다수의 저질량 입자 중 하나이다.
- 김피(GIMP)는 앞서 언급한 WIMP 대신 암흑물질에 대한 대체 설명을 제공하는 입자다.
- SIMP(강력하게 상호작용하는 거대한 입자)는 자기들 사이에 강하게, 그리고 보통 물질과 약하게 상호작용하는 입자로 암흑 물질을 형성할 수 있다.
- SMP(안정성 있는 거대 입자)는 암흑 물질일 수 있는 오래 지속되고 감지할 수 있는 질량인 입자를 말한다.
- FIP(약하게 상호작용하는 입자)는 전통적인 물질과 매우 약하게 상호작용하는 입자로 암흑 물질을 설명할 수 있다.
- LSP(가장 가벼운 초대칭 입자)는 WIMP의 경쟁자로서 초대칭 모델에서 발견되는 입자다.
암흑 에너지 후보
속도별 분류
- 브래디온은 진공에서 빛의 속도보다 느리게 이동하며 0이 아닌 진짜 휴식량을 가진다.
- 럭슨은 진공상태에서 빛처럼 빠르게 이동하며 휴식량이 없다.
- 타키온은 빛의 속도보다 더 빨리 이동하기 때문에 역설적으로 (상대성이론의 역행으로 인해) 시간을 경험하게 되고 알려진 인과 법칙을 위반하게 되는 가상의 입자다.타키온은 상상의 휴식 덩어리를 가지고 있다.
기타
- 칼로론, 인스턴트 온도의 유한한 일반화.
- 다이온은 전기와 자기 전하를 모두 가진 가상의 입자다.
- 지온은 자기 자신의 에너지 영역의 중력 인력에 의해 밀폐된 지역에서 함께 유지되는 전자기파 또는 중력파다.
- 골드스톤 보손은 자연적으로 부서진 들판의 무수한 배설물이다.피온은 깨진 치랄 이소핀 대칭의 준금석 보손(정확히 질량이 없는 것은 아니기 때문에 준금석 보손)이다.
- 골드스티노는 초대칭의 자발적인 파괴에 의해 생성된 페르미온이다. 그들은 골드스톤 보손의 초대칭 상대편이다.
- Instantons는 유클리드 작용의 로컬 최소값인 필드 구성이다.인스턴트온은 터널링 속도의 비주변적 계산에 사용된다.
- 레게 이론에서 하드론의 탄성 산란과 레게 극의 위치를 설명하는 데 사용되는 포머론이다.
- 스팔레론은 유클리드 작용의 안장점인 필드 구성이다.스팔레론은 비터널 비율의 비동작적 계산에 사용된다.
- 미니차입자는 전하의 미세한 부분을 충전한 가상의 아원자 입자다.
- 연속 스핀 입자는 푸앵카레 그룹의 표현 분류와 관련된 가상의 질량 없는 입자다.
참고 항목
- 표준 모델 힉스 대체 방법
- 크로논
- 치랄성과 나선성
- 가상 원소, 물질, 동위원소 및 원자 입자 목록
- 입자 동물원
- 스펄리온 - 이소핀을 보존한 것처럼 분석하기 위해 붕괴에 수학적으로 삽입된 가공의 "입자"이다.
- 입자 발견 연표