Partikegenskaper

Partikegenskaper er de karakteristika som beskriver grunnleggende partikler og sammensatte partikler i naturen. De brukes til å forklare hvilke partikler som finnes, hvordan de oppfører seg og hvordan de påvirkes av de fundamentale kreftene.

Partikler deles vanligvis i to hovedgrupper: fundamentale partikler og sammensatte partikler. Fundamentale partikler antas å være punktpartikler uten innvendig struktur, og inkluderer leptoner, kvarker, gauge-bosoner og Higgsboson. Sammensatte partikler, som hadroner og atomer, består av mindre partikler bundet sammen av sterke krefter.

Hovedegenskaper omfatter hvilemasse, elektrisk ladning og bevegelsesmengde. Masse oppgis som hvilemasse m0; energi og bevegelse følger E^2 = (pc)^2 + (m0 c^2)^2. Elektrisk ladning måles i enheter av elementærladningen e. Spin angir partikkelens intrinsiske vinkelmoment og bestemmer statistikk: fermioner (halvpartalls spin) følger Fermi-Dirac-statistikk, bosoner (heltallspin) følger Bose-Einstein-statistikk. Noen partikler er sammenstilte og har størrelse og indre struktur (hadroner), mens andre antas som punktpartikler.

Kvantnumre som baryonnummer B, leptonnummer L, elektrisk ladning Q, samt svakt isospin I3 og hypercharge Y, brukes til å beskrive egenskaper og reaksjoner. Partikler deltar i interaksjoner som elektromagnetisk, sterk og svak, via mediatorpartikler som foton, gluon, W- og Z-bosoner. Gravitasjonskraften spiller også en rolle på universell skala, men har liten effekt i rene partikkelprosesser.

Livsløp og stabilitet varierer. Noen partikler er stabile, andre brytes ned i kjeder med bestemte halveringstider og utgangspartikler. Eksempel: elektronet har masse 9,11×10^-31 kg, ladning -e og spin 1/2; det er et lepton og har ingen kjente tilbøylige nedbrytelser. Up- og down-kvarker har ladningene +2/3e og -1/3e og danner hadroner som protoner og nøytroner.