Massadeeltjes

Massadeeltjes zijn deeltjes met een niet-nul rustmassa. Ze onderscheiden zich van massaloze deeltjes zoals fotonen en gluonen. De rustmassa, m, is de invariantie massa van een deeltje en blijft in alle inerte referentiekaders gelijk.

Voorbeelden: elementaire massadeeltjes zoals elektronen, muonen en tau-leptonen, quarks en de W- en Z-bosonen; neutrino’s hebben eveneens massa, hoewel deze zeer klein is; samengestelde massadeeltjes zoals protonen en neutronen bestaan uit quarks en gluonen en hebben massa die voortkomt uit de massa van hun constituents en de binding.

Hoe massadeeltjes massa krijgen: in het Standaardmodel verkrijgen veel fundamentele deeltjes massa via het Higgs-veld (het Higgs-mechanisme). Fermionmassa’s ontstaan via Yukawa-interacties met het Higgs-veld; W- en Z-bosonen verkrijgen hun massa door electroweak-symmetriebreking; fotonen en gluonen blijven massaloos.

Relativistische beschouwing: massa is gerelateerd aan energie via E^2 = (pc)^2 + (m c^2)^2. In rust heeft een deeltje m; bij hoge snelheid wordt de beweging meestal beschreven via energie en momentum in plaats van de traditionele relativistische massa.

Metingen en belang: rustmassa wordt bepaald uit kinematica van processen of reconstructie van deeltjesontbindingsen; voor samengestelde deeltjes draagt binding-energie bij aan de totale massa. Massa bepaalt traagheid en gravitatie en speelt een centrale rol in de deeltjesfysica en kosmologie. Onderzoek naar massa-genererende mechanismen en mogelijk nieuwe velden gaat verder.