Subatomární částice

Subatomární částice je částice menší než atom. To znamená, že je velmi, velmi malá. Stejně jako atomy a molekuly jsou subatomární částice příliš malé na to, aby je bylo možné spatřit pouhým okem. Je také velmi zajímavá pro vědce, kteří se snaží lépe porozumět atomům. Běžně studované subatomární částice jsou ty hlavní, které tvoří atomy: protony, neutrony a elektrony. Studium subatomárních částic se nazývá částicová fyzika.

Tyto částice jsou v atomu často drženy pohromadě jednou ze čtyř základních sil (gravitace, elektromagnetická síla, silná síla nebo slabá síla). Mimo atom se částice často pohybují velmi, velmi rychle - téměř rychlostí světla, která je velmi, velmi vysoká (přibližně 300 000 kilometrů za sekundu).

Subatomární částice se dělí na dvě skupiny, baryony a leptony.

Baryony jsou tvořeny kvarky, zatímco leptony jsou považovány za jedny z nejmenších částic, tzv. elementární částice. Baryony mají dané baryonové číslo. Při reakcích musí být baryonové číslo zachováno, což znamená, že počáteční i koncová strana reakce musí mít stejný počet baryonů. Baryonové částice jsou tvořeny kombinací 3 ze 6 kvarků, které patří mezi nejmenší částice. Šest typů kvarků jsou up, down (tvořící protony a neutrony), strange, charm, top a bottom.

Leptony jsou obecně mnohem menší než baryony. Do této kategorie patří elektrony, miony, tausy a neutrina. Leptony se neskládají z kvarků a nejsou dělitelné.

Pro každý z těchto typů existuje také antičástice. Antičástice mají stejnou hmotnost jako jejich normální protějšky, jen mají opačný elektrický náboj. Antihmota a hmota nemohou existovat blízko sebe. Kdykoli se hmota a antihmota srazí, navzájem se zničí za obrovského uvolnění energie odpovídající hodnotě E=mc2, kde m je kombinovaná hmotnost částic, c je rychlost světla a E je vzniklá energie. Tyto srážky se často odehrávají ve velkých urychlovačích částic, kde lze energii přeměnit opačným směrem, na hmotu podle stejné rovnice. Může tak vzniknout mnoho zvláštních, často těžkých (s velkou hmotností) částic, které existují jen krátkou dobu.

Většina objevených částic vzniká urychlováním částic a jejich srážkami s jinými částicemi, čímž vznikají obrovské spršky nových subatomárních částic, které se extrémně rychle rozpadají. Protože se však částice pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla, nabývají na významu zákony speciální relativity a dochází k dilataci času. To znamená, že čas pro částice plyne pomaleji a mohou se pohybovat (a být měřeny) na delší vzdálenost, než by předpovídala věda, která se nezabývá relativitou.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to subatomární částice?

Otázka: Jaké jsou nejčastěji studované subatomární částice?

Otázka: Jaké síly drží atomy pohromadě?

Otázka: Jak rychle se pohybují subatomární částice?

Otázka: Jsou baryony a leptony různé typy částic?

Otázka: Mají antičástice opačný elektrický náboj než jejich normální protějšky?

Hledání podle dopisu