partikkeleja

Partikkeleja ovat luonnon pienimpiä tunnettuja rakennuspalasia, joiden ominaisuudet ja vuorovaikutukset määrittävät aineen rakenteen sekä monien luonnon ilmiöiden kulun. Fysiikassa puhuttaessa termi kattaa sekä yksittäisiä perusosakesiä että koostuneempia rakenteita, kuten hadroneja ja atomiytimissä olevia kokonaisuuksia. Partikkeleja voidaan luokitella pääosin kahteen ryhmään: perusosat (elementaariset partikkeleja) ja koostuneet muodostelmat (koostuneet partikkeleja).

Perusosien joukkoon kuuluvat muun muassa leptonsit (esimerkiksi elektronit ja neuitronit), quarkit sekä bosonit (kuten foton, gluon, W- ja Z-bosonit sekä Higgs-bosoni). Quarkit ja leptonit muodostavat yhdessä muiden osasten kanssa suurimman osan tavallisesta aineesta, kun taas bosonit välittävät vuorovaikutuksia. Koostuneet partikkeleja, kuten hadronit (protonit ja neutronit) sekä atomiytimet ja molekyylit, syntyvät näistä perusosista sitoutuneina toisiinsa.

Vuorovaikutukset, joissa partikkeleja osallistuvat, voidaan karkeasti jakaa sähkömagneettiseen, vahvaan ja heikkoon voimaan. Nämä vuorovaikutukset selittävät, miten partikkelit vaikuttavat toisiinsa ja miten aine koostuu suuremmiksi rakenteiksi. Gravitaatio on yleinen vuorovaikutus, mutta sitä ei toistaiseksi integroida osaksi nykyistä Standardimallia, jota käytetään perusosien ja niiden vuorovaikutusten kuvaamiseen.

Hiukkasfysiikka tutkii näitä pienimpiä rakennuspalasia kokeellisesti ja teoreettisesti, usein suurilla kiihdyttimillä ja detektoreilla ympäri maailmaa. Tutkimus on avannut ymmärryksen maailmankaikkeuden alkuvaiheista, aineen ja energian synnyyn sekä mahdollisista uusista ilmiöistä. Partikkeleja ovat keskeinen käsite sekä luonnon perusteiden kuvaamisessa että teknologisten sovellusten innoittajana.