Частицы
Все наблюдаемые в настоящее время частицы можно разбить на три большие группы.
1. Лептоны - частицы участвующие
в электромагнитных и слабых взаимодействиях. Нейтрино участвуют только в слабых
взаимодействиях.
2. Адроны - частицы
участвующие в сильных, электромагнитных и слабых взаимодействиях. Сегодня известно
свыше сотни адронов.
Барионы - адроны, состоящие из трёх кварков (qqq) и имеющие барионное
число B = 1.
Мезоны - адроны, состоящие из кварка и антикварка (q
)
и имеющие барионное число B = 0.
3. Калибровочные
бозоны - частицы переносящие взаимодействие между фундаментальными фермионами
(кварками и лептонами).
Каждая частица описывается набором физических величин - квантовых чисел - определяющих
её свойства. Наиболее часто употребляемые характеристики частиц:
Масса частицы, m. Массы частиц меняются в широких пределах от
0 (фотон) до 90 ГэВ (Z-бозон). Z-бозон - наиболее тяжелая из известных частиц.
Однако могут существовать и более тяжелые частицы. Массы адронов зависят от типов
входящих в их состав кварков, а также от их спиновых состояний.
Время жизни, 
.
В зависимости от времени жизни частицы делятся на стабильные частицы, имеющие
относительно большое время жизни, и нестабильные.
К стабильным
частицам относят частицы, распадающиеся по слабому или электромагнитному взаимодействию.
Деление частиц на стабильные и нестабильные - условно. Поэтому к стабильным частицам
принадлежат такие частицы как электрон, протон, для которых в настоящее время
распады не обнаружены, так и 
-мезон,
имеющий время жизни
= 0.8*10-16 с.
К нестабильным частицам относят
частицы, распадающиеся в результате сильного взаимодействия. Их обычно называют
резонансами. Характерное время жизни резонансов - 10-23 - 10-24
с.
Спин J. Величина спина измеряется в единицах
и может принимать 0, полуцелые и целые значения. Например, спин 
,
К-мезонов равен 0. Спин электрона, мюона равен 1/2. Спин фотона равен 1. Существуют
частицы и с большим значением спина. Частицы с полуцелым спином подчиняются статистике
Ферми-Дирака, с целым спином - Бозе-Эйнштейна.
Электрический заряд Q. Электрический заряд является целой кратной величиной
от е = 1.6*10-19 Кулон
(или 48*10-10 ед. СГСЕ), называемой
элементарным электрическим зарядом. Частицы могут иметь заряды 0, ±1, ±2.
Внутренняя четность Р. Квантовое
число Р характеризует свойство симметрии волновой функции относительно пространственных
отражений. Квантовое число Р имеет значение +1,-1.
Наряду
с общими для всех частиц характеристиками, используют также квантовые числа, которые
описывают только отдельным группам частиц.
Квантовые числа
- барионное число В, странность s, очарование (charm) с, красота (bottomness или
beauty) b, верхний (topness) t, изотопический спин I приписывают только сильно
взаимодействующим частицам - адронам.
Лептонные
числа Le, 
,
.
Лептонные числа приписывают частицам, образующим группу лептонов. Лептоны e, 
и
участвуют только в электромагнитных и слабых взаимодействиях. Лептоны ve,
и 
участвуют только в слабых взаимодействиях.. Лептонные числа имеют значения Le,
,
= 0, +1, -1. Например, e- ve имеют Le = + l;
e+ ve имеют Le = - l . Все адроны имеют
Le = =
=
0. Барионное число В. Барионное число имеет значение
В = 0,+ 1,-1. Барионы, например, n, р, 
,
, нуклонные резонансы имеют барионное число В = +1. Мезоны, мезонные резонансы
- В = 0, антибарионы - В = -1.
Странность s. Квантовое число s может принимать значения -3,
-2, -1, 0, +1, +2, +3 и определяется кварковым составом адронов. Например, гипероны
,
имеют s = -l ; K+, K- -мезоны имеют s
= +l.
Charm с. Квантовое число с может
принимать значения -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3. В настоящее время обнаружены частицы,
имеющие с = 0, +1 и -1. Например, барион +c
имеет с = +1.
Bottomness b. Квантовое число
b может принимать значения -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3. В настоящее время обнаружены
частицы, имеющие b = 0, +1, -1. Например, В+ -мезон имеет b =
+1.
Topness t. Квантовое число t может
принимать значения -3, -2,-1, 0, +1, +2, +3. В настоящее время обнаружено всего
одно состояние с t = +1.
Изоспин
I. Сильно взаимодействующие частицы можно разбить на группы частиц, обладающих
схожими свойствами (одинаковое значение спина, чётности, барионного числа, странности
и др. квантовых чисел, сохраняющихся в сильных взаимодействиях) - изотопические
мультиплеты. Величина изоспина I определяет число частиц, входящих в один изотопический
мультиплет. n и р составляют изотопический дуплет I=1/2; 
,
,
входят в состав изотопического триплета I = 1,
- изотопический синглет I = 0, число частиц, входящих в один изотопический
мультиплет 2I + 1.
G-четность
- это квантовое число, соответствующее симметрии относительно одновременной операции
зарядового сопряжения 
и изменения знака третьей компоненты Iz изоспина. G-четность сохраняется
только в сильных взаимодействиях.