कणों की सूची
यह ज्ञात और परिकल्पित कणों की एक सूची है।
प्राथमिक कण
प्राथमिक कण वे कण होते हैं जिनकी कोई मापनीय आंतरिक संरचना नहीं होती; अर्थात्, यह अज्ञात है कि वे अन्य कणों से बने हैं या नहीं।[1] वे क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत की मूलभूत वस्तुएं हैं। प्राथमिक कणों के कई परिवार और उप-परिवार मौजूद हैं। प्राथमिक कणों को उनके स्पिन (भौतिकी) के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। फर्मियन में आधा-पूर्णांक स्पिन होता है जबकि बोसॉन में पूर्णांक स्पिन होता है। 2012 में हिग्स बॉसन सहित मानक मॉडल के सभी कणों को प्रयोगात्मक रूप से देखा गया है।[2][3] गुरुत्वाकर्षण जैसे कई अन्य काल्पनिक प्राथमिक कण प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन प्रयोगात्मक रूप से नहीं देखे गए हैं।
फर्मियंस
फ़र्मियन कणों के दो मूलभूत वर्गों में से एक है, दूसरा बोसॉन है। Fermion कणों को Fermi-Dirac सांख्यिकी द्वारा वर्णित किया गया है और पाउली बहिष्करण सिद्धांत द्वारा वर्णित क्वांटम संख्याएँ हैं। इनमें क्वार्क और लेप्टॉन, साथ ही इनमें से विषम संख्या वाले कोई भी मिश्रित कण शामिल हैं, जैसे कि सभी बेरोन और कई परमाणु और नाभिक।
फर्मियंस में आधा-पूर्णांक स्पिन होता है; सभी ज्ञात प्राथमिक फर्मों के लिए यह है 1⁄2. [[न्युट्रीनो]] को छोड़कर सभी ज्ञात फ़र्मियन, डायराक फ़र्मियन भी हैं; अर्थात्, प्रत्येक ज्ञात फ़र्मियन का अपना विशिष्ट प्रतिकण होता है। यह ज्ञात नहीं है कि न्यूट्रिनो एक डिराक फर्मियन है या एक मेजराना फर्मियन।[4] फर्मियंस सभी पदार्थों के मूल निर्माण खंड हैं। उन्हें इस आधार पर वर्गीकृत किया जाता है कि वे मजबूत अंतःक्रिया के माध्यम से बातचीत करते हैं या नहीं। मानक मॉडल में, 12 प्रकार के प्राथमिक फ़र्मियन हैं: छह क्वार्क और छह लेपटोन
क्वार्क
क्वार्क हैड्रान के मूलभूत घटक हैं और मजबूत बल के माध्यम से परस्पर क्रिया करते हैं। क्वार्क भिन्नात्मक आवेश के एकमात्र ज्ञात वाहक हैं, लेकिन क्योंकि वे तीन (बैरिऑन) के समूहों में या एक क्वार्क और एक प्रतिक्वार्क (मेसन) के जोड़े में संयोजित होते हैं, प्रकृति में केवल पूर्णांक आवेश देखा जाता है। उनके संबंधित एंटीपार्टिकल्स एंटीक्वार्क हैं, जो समान हैं सिवाय इसके कि वे विपरीत विद्युत आवेश को वहन करते हैं (उदाहरण के लिए अप क्वार्क चार्ज + +2⁄3, जबकि अप एंटीक्वार्क में आवेश - होता है2⁄3), रंग आवेश, और बेरिऑन संख्या। क्वार्क के छह स्वाद (कण भौतिकी) हैं; तीन धनावेशित क्वार्क को अप-टाइप क्वार्क कहा जाता है जबकि तीन नकारात्मक चार्ज वाले क्वार्क को डाउन-टाइप क्वार्क कहा जाता है।
| Generation | Name | Symbol | Antiparticle | Spin | Charge (e) |
Mass (MeV/c2) [5] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | up | u | u |
1⁄2 | +2⁄3 | 2.2+0.6 −0.4 |
| down | d | d |
1⁄2 | −1⁄3 | 4.6+0.5 −0.4 | |
| 2 | charm | c | c |
1⁄2 | +2⁄3 | 1280±30 |
| strange | s | s |
1⁄2 | −1⁄3 | 96+8 −4 | |
| 3 | top | t | t |
1⁄2 | +2⁄3 | 173100±600 |
| bottom | b | b |
1⁄2 | −1⁄3 | 4180+40 −30 |
लेप्टान
लेप्टॉन प्रबल अंतःक्रिया के माध्यम से अन्योन्यक्रिया नहीं करते हैं। उनके संबंधित एंटीपार्टिकल्स समझने वाले हैं, जो समान हैं, सिवाय इसके कि वे विपरीत विद्युत आवेश और लेप्टान संख्या को वहन करते हैं। एक इलेक्ट्रॉन का एंटीपार्टिकल एक एंटीइलेक्ट्रॉन होता है, जिसे ऐतिहासिक कारणों से लगभग हमेशा पॉज़िट्रॉन कहा जाता है। कुल छह लेप्टान हैं; तीन आवेशित लेप्टान को इलेक्ट्रॉन जैसे लेप्टान कहा जाता है, जबकि तटस्थ लेप्टान को न्यूट्रिनो कहा जाता है। न्यूट्रिनो को न्यूट्रिनो दोलन के लिए जाना जाता है, जिससे कि निश्चित स्वाद (कण भौतिकी) के न्यूट्रिनो का निश्चित द्रव्यमान नहीं होता है, बल्कि वे बड़े पैमाने पर ईजेनस्टेट्स के सुपरपोजिशन में मौजूद होते हैं। काल्पनिक भारी दाहिने हाथ वाले न्यूट्रिनो, जिसे बाँझ न्यूट्रिनो कहा जाता है, को छोड़ दिया गया है।
| Generation | Name | Symbol | Antiparticle | Spin | Charge (e) |
Mass (MeV/c2) [5] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | electron | e− |
e+ |
1/2 | −1 | 0.511[note 1] |
| electron neutrino | ν e |
ν e |
1/2 | 0 | < 0.0000022 | |
| 2 | muon | μ− |
μ+ |
1/2 | −1 | 105.7[note 2] |
| muon neutrino | ν μ |
ν μ |
1/2 | 0 | < 0.170 | |
| 3 | tau | τ− |
τ+ |
1/2 | −1 | 1776.86±0.12 |
| tau neutrino | ν τ |
ν τ |
1/2 | 0 | < 15.5 |
बोसोन
बोसॉन उन दो मौलिक कणों मेसॉनों से एक हैं जिनमें कणों का अभिन्न स्पिन वर्ग होता है, दूसरा फ़र्मियन होता है। बोसॉन की पहचान बोस-आइंस्टीन सांख्यिकी द्वारा की जाती है और सभी में पूर्णांक चक्रण होते हैं। बोसोन या तो प्रारंभिक हो सकते हैं, जैसे फोटॉन और ग्लून्स, या मिश्रित, जैसे मेसॉन।
मानक मॉडल के अनुसार प्राथमिक बोसोन हैं:
| Name | Symbol | Antiparticle | Spin | Charge (e) | Mass (GeV/c2) [5] | Interaction mediated | Observed |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| photon | γ | self | 1 | 0 | 0 | electromagnetism | Yes |
| W boson | W− |
W+ |
1 | ±1 | 80.385±0.015 | weak interaction | Yes |
| Z boson | Z |
self | 1 | 0 | 91.1875±0.0021 | weak interaction | Yes |
| gluon | g |
self | 1 | 0 | 0 | strong interaction | Yes |
| Higgs boson | H0 |
self | 0 | 0 | 125.09±0.24 | mass | Yes |
हिग्स बोसोन को मुख्य रूप से द्रव्यमान की उत्पत्ति की व्याख्या करने के लिए इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत द्वारा पोस्ट किया गया है। हिग्स तंत्र के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में, मानक मॉडल में हिग्स बोसोन और अन्य गेज बोसोन एसयू (2) के सहज समरूपता को तोड़कर द्रव्यमान प्राप्त करते हैं। गेज समरूपता। न्यूनतम सुपरसिमेट्रिक मानक मॉडल (MSSM) कई हिग्स बोसोन की भविष्यवाणी करता है। 4 जुलाई 2012 को एक नए कण की खोज हुई जिसका द्रव्यमान 125 and 127 GeV/c2 घोषित किया गया था; भौतिकविदों को संदेह था कि यह हिग्स बोसॉन था। तब से, कण को मानक मॉडल द्वारा हिग्स कणों के लिए कई तरीकों से व्यवहार, बातचीत और क्षय दिखाया गया है, साथ ही समता और शून्य स्पिन, हिग्स बोसोन के दो मूलभूत गुण हैं। इसका यह भी अर्थ है कि यह प्रकृति में खोजा गया पहला प्राथमिक अदिश कण है।
प्रकृति के चार मौलिक बलों के लिए जिम्मेदार प्राथमिक बोसोन को बल वाहक (गेज बोसोन) कहा जाता है। मजबूत अंतःक्रिया की मध्यस्थता ग्लूऑन द्वारा की जाती है, कमजोर अंतःक्रिया की मध्यस्थता W और Z बोसोन द्वारा की जाती है।
काल्पनिक कण
गुरुत्वाकर्षण
| Name | Symbol | Antiparticle | Spin | Charge (e) | Mass (GeV/c2) [5] | Interaction mediated | Observed |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| graviton | G | self | 2 | 0 | 0 | gravitation | No |
गुरुत्वाकर्षण एक काल्पनिक कण है जिसे गुरुत्वाकर्षण बल की मध्यस्थता के लिए मानक मॉडल के कुछ विस्तारों में शामिल किया गया है। यह ज्ञात और काल्पनिक कणों के बीच एक अजीबोगरीब श्रेणी में है: एक अप्रमाणित कण के रूप में जिसकी न तो भविष्यवाणी की गई है और न ही मानक मॉडल के लिए आवश्यक है, यह नीचे काल्पनिक कणों की तालिका में है। लेकिन गुरुत्वाकर्षण बल अपने आप में एक निश्चितता है, और उस ज्ञात बल को क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के ढांचे में व्यक्त करने के लिए इसे मध्यस्थ करने के लिए एक बोसॉन की आवश्यकता होती है।
यदि यह मौजूद है, तो गुरुत्वाकर्षण के विशेष सापेक्षता में द्रव्यमान होने की उम्मीद है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल की एक बहुत लंबी सीमा होती है, और प्रकाश की गति से फैलता हुआ प्रतीत होता है। गुरुत्वाकर्षण एक स्पिन (भौतिकी) -2 बोसोन होना चाहिए क्योंकि गुरुत्वाकर्षण का स्रोत तनाव-ऊर्जा टेन्सर है, एक दूसरे क्रम का टेंसर (विद्युत चुंबकत्व के स्पिन-1 फोटॉन की तुलना में, जिसका स्रोत चार-वर्तमान है, पहला -ऑर्डर टेंसर)। इसके अतिरिक्त, यह दिखाया जा सकता है कि कोई भी द्रव्यमान रहित स्पिन -2 क्षेत्र गुरुत्वाकर्षण से अप्रभेद्य बल को जन्म देगा, क्योंकि एक द्रव्यमान रहित स्पिन -2 क्षेत्र तनाव-ऊर्जा टेंसर को उसी तरह जोड़ेगा जैसे गुरुत्वाकर्षण संबंधी बातचीत करते हैं। इस परिणाम से पता चलता है कि, यदि द्रव्यमान रहित स्पिन-2 कण की खोज की जाती है, तो यह गुरुत्वाकर्षण होना चाहिए।[6]
सुपरसिमेट्रिक सिद्धांतों द्वारा अनुमानित कण
सुपरसिमेट्री सिद्धांत अधिक कणों के अस्तित्व की भविष्यवाणी करते हैं, जिनमें से किसी की भी प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि नहीं की गई है।
| Superpartner | Spin | Notes | superpartner of: |
|---|---|---|---|
| chargino | 1 /2 |
The charginos are superpositions of the superpartners of charged Standard Model bosons: charged Higgs boson and W boson. The MSSM predicts two pairs of charginos. |
charged bosons |
| gluino | 1 /2 |
Eight gluons and eight gluinos. | gluon |
| gravitino | 3 /2 |
Predicted by supergravity (SUGRA). The graviton is hypothetical, too – see previous table. | graviton |
| Higgsino | 1/ 2 |
For supersymmetry there is a need for several Higgs bosons, neutral and charged, according with their superpartners. | Higgs boson |
| neutralino | 1 /2 |
The neutralinos are superpositions of the superpartners of neutral Standard Model bosons: neutral Higgs boson, Z boson and photon. The lightest neutralino is a leading candidate for dark matter. The MSSM predicts four neutralinos. |
neutral bosons |
| photino | 1 /2 |
Mixing with zino and neutral Higgsinos for neutralinos. | photon |
| sleptons | 0 |
The superpartners of the leptons (electron, muon, tau) and the neutrinos. | leptons |
| sneutrino | 0 |
Introduced by many extensions of the Standard Supermodel, and may be needed to explain the LSND results. A special role has the sterile sneutrino, the supersymmetric counterpart of the hypothetical right-handed neutrino, called the "sterile neutrino". |
neutrino |
| squarks | 0 |
The stop squark (superpartner of the top quark) is thought to have a low mass and is often the subject of experimental searches. | quarks |
| wino, zino | 1 /2 |
The charged wino mixing with the charged Higgsino for charginos, for the zino see line above. | W± and Z0 bosons |
ठीक फोटॉन की तरह, Z boson और W± बोसॉन B के अध्यारोपण हैं0, में0, में1, और डब्ल्यू2 फ़ील्ड्स, फ़ोटोनो, ज़िनो और विनो± बिनो के सुपरपोजिशन हैं0, शराब0, शराब1, और विनो2. इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कोई मूल गौगिनो या इस सुपरपोज़िशन को आधार के रूप में उपयोग करता है, केवल भविष्यवाणी किए गए भौतिक कण न्यूट्रलिनो और चार्जिनो हैं जो कि हिग्सिनो के साथ मिलकर सुपरपोजिशन के रूप में हैं।
अन्य काल्पनिक बोसोन और फ़र्मियन
अन्य सिद्धांतों में अतिरिक्त प्राथमिक बोसोन और फ़र्मियन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की गई है, साथ ही कुछ सिद्धांत इन कणों के लिए अतिरिक्त सुपरपार्टनर भी मानते हैं:
Other hypothetical bosons and fermions Name Spin Notes axion 0A pseudoscalar particle introduced in Peccei–Quinn theory to solve the strong-CP problem. axino 1 /2Superpartner of the axion. Forms a supermultiplet, together with the saxion and axion, in supersymmetric extensions of Peccei–Quinn theory. branon ?Predicted in brane world models. digamma ?Proposed resonance of mass near 750 GeV that decays into two photons. dilaton 0Predicted in some string theories. dilatino 1 /2Superpartner of the dilaton. dual graviton 2Has been hypothesized as dual of graviton under electric–magnetic duality in supergravity. graviphoton 1Also known as "gravivector".[7] graviscalar 0Also known as "radion". inflaton 0Unidentified scalar force-carrier that is presumed to have physically caused cosmological “inflation” – the rapid expansion from 10−35 to 10−34 seconds after the Big Bang. magnetic photon ?Predicted in 1966.[8] majoron 0Predicted to understand neutrino masses by the seesaw mechanism. majorana fermion 1 /2; 3 /2 ? ... gluino, neutralino, or other – is its own antiparticle. saxion 0X17 particle ?possible cause of anomalous measurement results near 17 MeV, and possible candidate for dark matter. X and Y bosons 1These leptoquarks are predicted by GUT theories to be heavier equivalents of the W and Z. W′ and Z′ bosons 1
अन्य काल्पनिक प्राथमिक कण
- टू-हिग्स-डबलट मॉडल मानक मॉडल से परे भौतिकी के कुछ सिद्धांतों द्वारा परिकल्पित हैं।
- कलुज़ा-क्लेन सिद्धांत | कलुज़ा-क्लेन टावर्स ऑफ पार्टिकल्स की भविष्यवाणी अतिरिक्त आयामों के कुछ मॉडलों द्वारा की जाती है। अतिरिक्त-आयामी गति चार-आयामी स्पेसटाइम में अतिरिक्त द्रव्यमान के रूप में प्रकट होती है।
- लेप्टोक्वार्क, टेक्नीकलर (भौतिकी) सिद्धांतों जैसे मानक मॉडल के विभिन्न विस्तारों द्वारा भविष्यवाणी की गई बैरियन संख्या और लेप्टान संख्या दोनों को ले जाने वाले बोसोन हैं।
- आईने की बात की भविष्यवाणी उन सिद्धांतों द्वारा की जाती है जो समता (भौतिकी) को पुनर्स्थापित करते हैं।
- चुंबकीय मोनोपोल गैर-शून्य चुंबकीय आवेश वाले कणों का एक सामान्य नाम है। कुछ जीयूटी द्वारा उनकी भविष्यवाणी की जाती है।
- क्वार्क और लेप्टान के उप-कणों के रूप में प्रीऑन का सुझाव दिया गया था, लेकिन आधुनिक कोलाइडर प्रयोगों ने उनके अस्तित्व को खारिज कर दिया है।
समग्र कण
समग्र कण प्राथमिक कणों की बाध्य अवस्थाएँ हैं।
हैड्रोन
हैड्रोन को मजबूत अंतःक्रियात्मक मिश्रित कणों के रूप में परिभाषित किया गया है. हैड्रोन या तो हैं:
- मिश्रित फ़र्मियन (विशेष रूप से 3 क्वार्क), जिस स्थिति मेसन उन्हें बेरोन कहा जाता है।
- मिश्रित बोसोन (विशेष रूप से 2 क्वार्क), जिस स्थिति में उन्हें मेसॉन कहा जाता है।
क्वार्क मॉडल, पहली बार 1964 में मरे गेल-मान और जॉर्ज ज़्विग (जिन्हें क्वार्क एसेस कहा जाता है) द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था, वैलेंस क्वार्क और/या एंटीक्वार्क से बने ज्ञात हैड्रोन का वर्णन करते हैं, जो मजबूत अंतःक्रिया से बंधे होते हैं, जो ग्लून्स द्वारा मध्यस्थ होता है। (क्वार्क और ग्लून्स के बीच की बातचीत को क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स के सिद्धांत द्वारा वर्णित किया गया है।) प्रत्येक हैड्रॉन में वर्चुअल क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़े का एक समुद्र भी मौजूद है।
बेरियन्स
साधारण बेरोन (समग्र फ़र्मियन) में प्रत्येक में तीन वैलेंस क्वार्क या तीन वैलेंस एंटीक्वार्क होते हैं।
- न्यूक्लियॉन सामान्य परमाणु नाभिक के फ़ार्मोनिक घटक होते हैं:
- हाइपरॉन्स, जैसे कि Λ, Σ, Ξ, और Ω कण, जिनमें एक या एक से अधिक