Относительная сила взаимодействий
| Взаимо-действие |
Характернаяконстантавзаимо-действия |
Частицы, участвующиево взаимо-действии |
Квантывзаимо-действия |
Массакванта(ГэВ) |
Характерноевремявзаимо-действия (с) |
Характерныйрадиусвзаимо-действия (см) |
| Сильное |
1 |
Кварки(адроны) |
Глюон |
0 |
10—23-10—25 |
¦ 10—13 |
| Электромагнитное |
10—2 |
Заряженные частицы |
gквант |
0 |
10—18 |
infinite |
| Слабое |
10—6 |
Все частицы |
W¦ -бозон,Z0-бозон |
80—91 |
10—12 |
10—16 |
| Гравита-ционное |
10—38 |
Все частицы |
Гравитон-? |
0 |
|
infinite |
Характеристики нейтрона, протона и электрона.
| |
n |
p |
e |
| Масса, МэВ/c2 |
939.6 |
938.3 |
0.511 |
Спин, |
1/2 |
1/2 |
1/2 |
| Заряд,(4.8·10—10 CGSE) |
0 |
+1 |
-1 |
Магнитный момент,  |
-1.91 |
2.79 |
 |
| Период полураспада |
10.4 мин. |
Стаб. |
Стаб. |
Схема распада нейтрона: 
Статистика
Статистика — свойство системы тождественных частиц. Статистика является следствием принципа неразличимости частиц одного сорта (тождественных частиц) и вероятностного характера событий в микромире.
2 частицы (1, 2). 2 состояния (y1, y2).
Классический случай
Статистика Бозе-Эйнштейна
Статистика Ферми-Дирака
Принцип Паули
Многочастичный случай
Симметричные состояния a = +1.
Статистика Бозе-Эйнштейна. Бозоны (J = 0, 1, 2, …).
Антисимметричные состояния a = -1.
Статистика Ферми-Дирака. Фермионы (J = 1/2, 3/2, …).
Барионный заряд, B
Все сильновзаимодействующие частицы (адроны) с полуцелым спином имеют барионный заряд B=+1. Адроны с целым спином (мезоны) — B =0. Сильновзаимодействующие античастицы с полуцелым спином имеют B=-1. В замкнутой системе барионный заряд сохраняется.
Адроны
Частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, называются адронами. Они подразделяются на барионы, имеющие барионный заряд B=1, и мезоны, для которых B=0. Барионы являются фермионами (имеют полуцелый спин), мезоны являются бозонами (имеют нулевой или целочисленный спин). Адроны также характеризуются квантовыми числами s (странность), c (очарование), b (красота), t (истина), изоспином I и его третьей проекцией I3. Лептоны не участвуют в сильных взаимодействиях, имеют спин 1/2 и лепто нные заряды Le, Lm, Lt.
Законы сохранения
| Взаимодействие |
Сильное |
Электромагнитное |
Слабое |
| Аддитивные законы сохранения: |
| Электрический заряд, Q |
+ |
+ |
+ |
| Энергия, E |
+ |
+ |
+ |
| импульс, p |
+ |
+ |
+ |
| Угловой момент, J |
+ |
+ |
+ |
| Барионный заряд, B |
+ |
+ |
+ |
| Лептонные заряды, |
+ |
+ |
+ |
| Странность, s |
+ |
+ |
- |
| Очарование, c |
+ |
+ |
- |
| Красота, b |
+ |
+ |
- |
| Истина, t |
+ |
+ |
- |
| Изоспин, I |
+ |
- |
- |
| Проекция изоспина, I3 |
+ |
+ |
- |
| Мультипликативные законы сохранения: |
| Пространственная четность, P |
+ |
+ |
- |
| Зарядовая четность, C |
+ |
+ |
- |
| Временная четность, T |
+ |
+ |
- |
| Комбинированная четность, CP |
+ |
+ |
- |
| CPT-четность |
+ |
+ |
+ |
| G-четность |
+ |
- |
- |
В процессе взаимодействий и превращений частиц выполняются определенные законы сохранения. Информация о том, какие величины сохраняются в различных взаимодействиях, приведена выше. Знак «+» («-») показывает, что данная величина сохраняется (не сохраняется). В аддитивных законах сохраняется сумма величин, в мультипликативных законах — произведение величин, которые могут быть равны +1 или -1.
Таблица частиц
Лептоны 
| Частица |
Масса |
Время жизни |
| ne |
< 7 eV |
стабильно |
| nm |
< 0.17 MeV |
стабильно |
| nt |
< 24 MeV |
стабильно |
| e |
0.511 MeV |
>4.3×1023 лет |
| m |
105.66 MeV |
2.2x10—6 с |
| t |
1777 MeV |
2.9x10—13 с |
L — лептонное число
Лептонные числа Le, Lm, Lt
Лептонные числа Le, Lm, Ltприсваивают частицам, образующим группу лептонов. Лептонные числа Le, Lm, Lt имеют значения, равные -1, 0, 1. Лептоны не участвуют в сильных взаимодействиях.
Лептонные числа Le, Lm, Ltс охраняются во всех видах взаимодействий
Промежуточные бозоны 
, 
, 1983 г.
| Частица |
Масса |
Время жизни, ширина |
Спин J |
|
80.33 ГэВ |
2.07 ГэВ |
1 |
|
91.19 ГэВ |
2.49 ГэВ |
1 |
Мезоны (B=0)
| Частица |
Масса, mc2, МэВ |
Время жизни t или ширина G |
Спин-четность, изоспин, JP(I) |
Основные моды распада |
| p¦ |
139.57 |
2.6×10-8с |
0-(1) |
 |
| p0 |
134.98 |
8.4×10-17 с |
0-(1) |
2g |
| K¦ |
494 |
1.2×10-8 с |
0-(1/2) |
 |
 |
498 |
KL 5.2×10-8 сKS 0.9×10-10 с |
0-(1/2) |
KL: p+p-p0; p0p0p0KS : p+p-; p0p 0 |
| h |
547 |
1.18 КэВ |
0-(0) |
2g; 3p0 |
| r¦ , r0 |
770 |
150 МэВ |
1-(1) |
2p |
| w |
782 |
8.4 МэВ |
1-(0) |
3p |
| j |
1019 |
4.4 МэВ |
1-(0) |
2K |
| J/y |
3097 |
87 КэВ |
1-(0) |
адроны; e+e-; m+m- |
 |
9460 |
52 КэВ |
1-(0) |
адроны; e+e-; m+m-; t+t - |
Барионы (B=1)
| Частица |
Масса, mc2, MeV |
Время жизни t или ширина G |
Спин-четность, изоспин, JP(I) |
Основные моды распада |
| p (N+) |
938.27 |
>1.6×1025 лет |
1/2+(1/2) |
|
| n (N0) |
939.57 |
887 c |
1/2+(1/2) |
 |
| L |
1116 |
2.6×10-10 с |
1/2+(0) |
np0; pp- |
| S+ |
1189 |
0.8×10-10 с |
1/2+(1) |
np+; pp0 |
| S0 |
1193 |
7.4×10-20 с |
1/2+(1) |
Lg |
| S- |
1197 |
1.5×10-10 с |
1/2+(1) |
np- |
| X 0 |
1315 |
2.9×10-10 с |
1/2+(1/2) |
Lp0 |
| X - |
1321 |
1.6×10-10 с |
1/2+(1/2) |
Lp- |
| W- |
1672 |
0.8×10-10 с |
3/2+(0) |
LK-; X 0p-; X -p0 |
| D++, D+, D0, D- |
1230 |
0.9 MeV |
3/2+(3/2) |
Np |
