Partícula elemental

En física, una partícula elemental o partícula fonamental és qualsevol de les unitats bàsiques constituents de la matèria, no formades per altres unitats i considerades indivisibles segons els coneixements actuals. Val a dir que moltes partícules que antigament es consideraven fonamentals, com ara el protó o el neutró, avui en dia es consideren compostes. Actualment les partícules elementals i les seves interaccions queden establertes per l'anomenat Model estàndard de física de partícules.

Model estàndard de la física

Segons la teoria acceptada actualment, el model estàndard, les partícules fonamentals es poden classificar d'acord amb:

• Leptons. Tenen espín 1/2.
  • Electró, muó, tauó. Tenen càrrega elèctrica -e.
  • Neutrins. No tenen càrrega elèctrica.
• Quarks. N'hi ha de 6 tipus, anomenats sabors (u, d, s, c, t, b). No es presenten mai sols, sinó formant partícules compostes. Tenen espín 1/2, i càrrega elèctrica fraccionària.
• Partícules portadores de les interaccions. Tenen espín sencer i càrrega elèctrica zero (excepte el bosó W, que té càrrega elèctrica de +-e).
  • Fotó. Portador de la interacció electromagnètica.
  • Gluó. Portador de la interacció forta.
  • Bosons W i Z. Portadors de la interacció feble.
  • Gravitó. Portador de la interacció gravitatòria. (Especulació teòrica.)
• Partícula de Higgs. Té espín zero. (Especulació teòrica.)

Les partícules subatòmiques compostes es classifiquen en:

• Barions. Formats per l'agregació de 3 quarks, anomenats també quarks de valència. Els barions més importants són:
  • Protó. Té càrrega +e.
  • Neutró. Té càrrega zero (elèctricament neutre).
• Mesons. Formats per 2 quarks de valència.

Els barions i els mesons formen la família dels hadrons.

Per a cada partícula trobem la seva corresponent antipartícula, amb igual massa i espín però amb totes les càrregues de signe oposat.

Els protons, neutrons, i electrons són les partícules que es combinen entre sí per formar els àtoms, amb els quals està formada tota la matèria habitual.

Segons la física estadística les partícules es divideixen en:

• fermions: es caracteritzen per tenir espín semienter i per tant complir el principi d'exclusió de Pauli (veure: estadística de Fermi-Dirac).
• bosons: es caracteritzen per tenir espín enter i per tant per seguir l'estadística de Bose-Einstein.