|
Существуют также античастицы этих частиц. Античастицы — частицы антивещества — представляют особый интерес для писателей-фантастов из-за экзотического звучания их наименования. Они не экзотичны: оно просто довольно редки. Античастицы имеют все свойства соответствующих частиц, но противоположный знак заряда. Например, античастицей электрона является положительно заряженный позитрон с такой же массой и спином, как у электрона. Один из вопросов, которые мы должны будем рассмотреть: почему вокруг нас так мало антивещества, почему во Вселенной существует асимметрия между веществом и антивеществом? Первое семействоВторое семейство Третье семействоЧастицаМассаЧастицаМассаЧастицаМассаЛептоны Электрон0,00054Мюон0,11Тау1,9Электронное нейтрино<10-8Мюонное нейтрино<0,0003Тау-нейтрино<0,033Адроны u -кварк0,0047с -кварк1,6t -кварк189,0d -кварк0,0074s -кварк0,16b -кварк5,2 Рис. 6.11. Таблица трех семейств элементарных частиц, показывающая два поколения лептонов и адронов (кварков) в каждом случае. Массы измеряются в единицах массы протона. Как мы видим на иллюстрации (рис. 6.11), шесть кварков, которые составляют адроны, также распадаются на три семейства с двумя поколениями в каждом. Как и для лептонов, мы можем различать семейства по их массам. Кварковыми двойниками электрона и его нейтрино являются верхний кварк (u -кварк, от англ. up ) и нижний кварк (d -кварк, от англ. down ), весящие в 8,7 и 13,7 раза больше электрона соответственно. Кварковыми двойниками мюона и его нейтрино являются очарованный кварк (c -кварк, от англ. charm ) и странный кварк (s -кварк, от англ. strange ), весящие 3000 и 300 масс электрона соответственно. Двойниками тау-лептона и его нейтрино являются истинный кварк (t -кварк, от англ. truth ) (был обнаружен последним из всех, в 1995) и красивый кварк (b -кварк, от англ. beauty ), весящие как слоны, 350 тысяч и 10 тысяч масс электрона соответственно. Об этих различных вариациях кварков — верхний, нижний, странный и так далее — говорят, так же как о различных нейтрино, как об имеющих различные ароматы. Большая часть знакомого нам вещества (в частности, протоны и нейтроны в ядрах и электроны в атомах) сделаны из лептонов и кварков первого семейства (электрон, его нейтрино, — u - и d -кварки), а другие семейства вносят вклад только в более экзотические формы вещества. Откровенно говоря, существование второго и третьего семейств кажется излишним, но, без сомнения, для этого имеется причина, поскольку причина имеется для всего. Не лежит ли причина в симметрии? Мы увидим, что ответ, возможно, является утвердительным, если понятие симметрии соответствующим образом расширить. — 148 —
|