Subatomaarsetest

Subatomaarsetest osakestest on füüsikas mõiste kõigi aatomitest väiksemate osakeste kogum, mis moodustavad aatomi ning määravad materiaali omadused ja energiavahetuse printsiibid. Need osakesed jagunevad kaheks peamiseks liigiks: elementaarosakesed, mis pole veel jagatavad, ja koostisosad, mis koosnevad kvarkidest ja gluonidest.

Elementaarosakesed jaotuvad peamiselt leptoneks ja kvarkideks. Leptonid hõlmavad elektron-, muon- ja tauosakesi ning nende neutrinoid. Kvargid on kuus maitset: up, down, charm, strange, top ja bottom. Need osakesed on fermionid ja moodustavad materiaalse maailma koos gluonidega, mis kannavad tugevust.

Koosnevad hadronid on kvarkide ja gluonide kombineeritud osakesed. Baryonid, nagu prooton ja neutron, koosnevad kolmest kvargist; mesonid koosnevad kvargi ja anti-kvargu paarist. Hadronid moodustavad tuumiku ning neid seostatakse tugeva interaktsiooniga.

Interaktsioonid jagunevad neljaks: tugev, elektromagnetiline, nõrk ja gravitatsioon. Tugev interaktsioon vahendab gluoneid ning hoiab kvarkid hadronites koos. Elektromagnetiline interaktsioon on vahendatud fotonitega. Nõrk interaktsioon osaleb kvarkide ja leptoonide muundumises ning on seotud W- ja Z-bosoonidega. Gravitatsioon on kõigi interaktsioonide üldine jõud, kuid subatomaarsetes skaalades selle mõju on väga nõrk.

Uurimine toimub peamiselt suurte kiirendite ja detektorite abil, näiteks LHC-s. Üks olulisemaid meetodeid on sügav hajutamine (deep inelastic scattering), mis paljastab kvarkide olemasolu ja käitumise. Subatomaarsete osakeste uuringud moodustavad Standardmudel raamistiku ning aitavad mõista aine ja universumi põhiprotsesse ja piire.