Дождитесь загрузки виджета хронологической шкалы.
Для просмотра необходимо включить JavaScript.
Времена жизни элементарных частиц
● — лептоны
● — легкие адроны и «странные» адроны (содержат s-кварк)
● — «очарованные» адроны (содержат c-кварк)
● — «прелестные» адроны (содержат b-кварк)
● — участники электрослабых взаимодействий
███ — легкие адроны
███ — «очарованные» и «прелестные» адроны
███ — методы измерения
К настоящему времени физики открыли уже несколько сотен «элементарных» частиц. Слово «элементарные» не случайно взято в кавычки: подавляющее большинство этих частиц — составные. Это адроны, частицы, участвующие в сильном взаимодействии и составленные из фундаментальных частиц — кварков и антикварков. Адроны делятся на мезоны (кварк-антикварковые пары) и барионы (трехкварковые комбинации).
Все известные элементарные частицы — за исключением протона и электрона — нестабильны. Они различаются по своим массам, по характеру взаимодействия, по тому, на какие более легкие частицы они распадаются — и, как следствие этого, по временам жизни.
Времена жизни известных элементарных частиц простираются на 27 (!) порядков — от долей йоктосекунды для самых тяжелых частиц и до 15 минут у нейтрона. Времена жизни частиц вовсе не беспорядочно разбросаны в этом огромном диапазоне, а подчиняются определенным закономерностям. На этой масштабной линейке показаны времена жизни отдельных элементарных частиц и их семейств, а также методы их измерения.
1 ис = 10−24 c Йокто- (иокто-) — самая мелкая среди дольных приставок Международной системы единиц СИ. Все известные явления, разворачивающиеся на таких временах, относятся к жизни элементарных частиц и как правило протекают при больших энергиях и околосветовых скоростях.
Опорный масштаб времен здесь — это размер протона поделить на скорость света:
|
Йоктосекунды — это тот масштаб времен, на котором протекают высокоэнергетические столкновения протонов, ядер и других частиц. В этот диапазон попадают также времена жизни многочисленных адронных резонансов — комбинаций кварков и антикварков, которые, родившись, успевают проколебаться пару-тройку раз и разваливаются на другие, более стабильные комбинации кварков.
Самыми короткоживущими являются наиболее массивные из известных частиц. Это частицы — переносчики слабого взаимодействия W- и Z-бозоны, а также топ-кварк. Их времена жизни составляют десятые доли йоктосекунды. Хиггсовский бозон, тоже довольно тяжелый, немножко выбивается из этой тенденции — он живет свыше 100 ис.
Столкновение тяжелых ядер Зептосекунды. Энергия, время и соотношение неопределенностей