subatomære

Subatomære partikler er partikler som har dimensjoner mindre enn atomer og som utgjør byggesteiner i materie og energi. De deles ofte inn i fundamentale (grunndliggende) partikler og sammensatte partikler. Grunnleggende partikler omfatter leptoner og kvarker. Leptoner inkluderer elektronet, muon og tauon samt neutrinoer; hver av disse har antipartikler. Kvarker forekommer i seks smaker: up, down, charm, strange, top og bottom, og de kombineres av gluoner til hadroner som protoner, nøytroner og mesoner. Sammensatte partikler har struktur som bestemmes av kvarkenes samspill.

Krefter mellom subatomære partikler styres av fire fundamentale krefter: elektromagnetiske, sterke, svake og gravitasjon. De tre første beskrives av Standardmodellen; gravitasjon er ikke inkludert i modellen og beskrives av annen teori. Kraftene formidles av gauge bosoner: foton (elektromagnetisme), gluoner (sterk kjernebinding), og W- og Z-bosoner (svake kjernevibrasjoner). Gravitonen er hypotetisk og ikke bekreftet i eksperimenter.

Historisk har oppdagelser som elektronet, kjernen, protonet, nøytronet og senere kvarker og neutrinoer vist at materie består av mindre enheter enn atomer. Forskning skjer i stor skala ved hjelp av partikkelakseleratorer og detektorer. Metoder som dyp inelastisk scattering har gitt innsikt i kvarkenes eksistens og partikkelstrukturen.

Subatomære partikler er sentrale for vår forståelse av materie, energi og kosmos, og har praktiske anvendelser innen medisin og industri, for eksempel PET-skanning og protonterapi.