Materiepartikler

Materiepartikler er de fundamentale byggesteinene i vanlig materie og beskrives i dag av Standardmodellen for partikkelfysikk. De deles vanligvis inn i elementærpartikler og sammensatte partikler, og de deltar i tre grunnleggende interaksjoner som styrer naturens krefter: elektromagnetisk, sterk og svak kraft. Gravitasjon opptrer i kosmologiske og astrofysiske sammenhenger, men regnes ikke som en del av Standardmodellen.

Elementærpartikler omfatter fermioner og bosoner. Fermioner har halvpartallige spin og følger Fermi-Dirac-statistikk, mens bosoner har heltalls spin og følger Bose-Einstein-statistikk. Fermioner deles i kvarker og leptoner. Kvarker forekommer i seks smaker, vanligvis referert til som opp, ned, sjarm, merkelig, topp og bunn. Leptoner inkluderer elektronet, myonet og tauet samt deres tilhørende nøytrinoer. Hver partikkel har en tilsvarende antipartikkel med motsatt ladning.

Elementærpartikler kan danne sammensatte partikler. Atomer består av elektroner i bane rundt en kjerne av protoner og nøytroner, som igjen består av kvarker bundet av gluoner. Kvarker observeres ikke fritt i naturen på grunn av kvarkbinding; isolerte frie kvarker er derfor ikke observert.

Viktige egenskaper er masse, elektrisk ladning og spinn. Fermioner følger eksklusjonsprinsippet, mens bosoner kan dele tilstander. Partikkelene utgjør grunnlaget for kjemi, materialfysikk og kosmologi, og studeres innen høyenergifysikk, partikkelfysikk og astrofysikk.