Hadrony, klidová hmotnost a dělení těžkých částic účastnících se silných interakcí

Hadrony, mezony a baryony

Hadrony (z řeckého hadros - silný) představují velkou skupinu částic, které se účastní silných interakcí. Hadrony se dělí na dvě samostatné skupiny, kterými jsou středně těžké mezony s celočíselným spinem a těžké baryony s poločíselným spinem. Všechny hadrony, vyjma protonu, jsou nestabilními částicemi.

Mezi hadrony patří např. neutron a proton, dvě ze základních stavebních částic veškeré látky v pozorovatelném vesmíru. Z dalších zajímavých hadronů musíme zmínit nestabilní pí-mezony (piony) a K-mezony (kaony), které mají střední délku života někde mezi 10^-8 až 10^-18 s. A také různé rezonance se střední délkou života někde mezi 10^-22 až 10^-24 s. Všechny z těchto částic mají své protějšky - antičástice.

Hadrony mají na úrovni 10^-15 m pozorovatelnou vnitřní strukturu (kvarky), nelze je tedy považovat za elementární částice v pravém slova smyslu. Tak jako je tomu např. u elektronu a řady bosonů. Dnešní částicová fyzika zná na 200 těchto částic. Jedná se tedy o pořádný zvěřinec, který dělá fyzikům těžkou hlavu. Ti, nejspíše správně, tuší, že by v tomto "binci" chtělo pořádně pouklízet.

Čtěte také: Gluon: Lepidlo, díky kterému atomové jádro drží pohromadě

Pozn.: Jako rezonance je označována částice s velice krátkou dobou života. Každý ze známých hadronů má řadu rezonancí, které se v grafech účinných průřezů projevují jako píky, lokální maxima, v okolí def. energetických hladin těchto složených částic.

Pozn. č. 2: Podle teorie GUT je i proton nestabilní částicí. Podle této teorie by se měl rozpadat i proton, jeho střední délka života by měla být 10³⁸ s. Což se, vcelku pochopitelně, dosud nepodařilo experimentálně prokázat.

Pozn. č. 3: Z raných fází vývoje vesmíru je známá tzv. hadronová éra, jedna ze čtyř základních vývojových etap, během níž vesmír sestával jen z fotonů, leptonů a hadronů. Hadronová éra sice představuje naprosto zanedbatelný zlomek délky vývoje vesmíru, přesto měla na jeho utváření mimořádný vliv. Tato éra trvala od 10^-44 s do 10^-4 s po velkém třesku, během které klesla hustota vesmíru z 10⁹⁴ na 10¹⁴ g/cm³ a teplota klesla z 10³³ K na 10¹² K.

Elementární částice baryony bosony fermiony gluony hadrony hyperony kvarky leptony mezony elektron foton Higgsův boson kaon mion neutrino neutron pion pozitron proton tauon

Další související články: