Dans le noyau d'un atome sont les protons et les neutrons entourés d'un nuage de orbite des électrons. Historiquement, ils ont été appelés «particules élémentaires», comme on l'a cru qu'ils ne pouvaient pas être décomposés en toute particule simple. Avec le développement des accélérateurs de particules dans le 20e siècle, cependant, beaucoup plus de particules subatomiques ont été découvertes - tant que les physiciens ont commencé à se référant à la liste croissante comme un «zoo de particules." Il a été découvert plus tard que la plupart des particules dans le «zoo» sont en réalité des combinaisons d'un nombre relativement faible de particules réellement élémentaires.
Particules élémentaires
Protons ont une charge électrique positive (+1), les neutrons ont pas de charge électrique et un électron a une charge électrique négative (-1). Scientifique Paul Dirac prédit en 1928 que chaque particule élémentaire avait une contrepartie avec une charge électrique opposée. Ceux-ci ont été appelés "anti-particules." Cela a été confirmé par Carl Anderson en 1932 quand il a découvert le «anti-électron», ou positron. Elle est identique à un électron sauf qu'il a une charge électrique négative (-1). Quand un électron et un positron entrent en contact, ils explosent, se détruire mutuellement.
Au milieu du 20e siècle, plus de 100 particules subatomiques ont été découverts. En 1964, le physicien américain Murray Gell-Mann et le physicien suisse George Zewig indépendamment découvert que ces particules nouvellement découvertes ne sont pas en fait des particules élémentaires, mais des combinaisons de particules élémentaires. Depuis lors, les particules subatomiques ont été classés en groupes: leptons, baryons, mésons et bosons.
leptons
Certains leptons sont créés dans le noyau, mais ne demeurent pas là, car ils sont rapidement expulsés. Types de leptons sont des électrons, muons, taus et trois types de neutrinos: neutrino électronique, muon neutrino et le neutrino tau.
Baryons
Les baryons sont trouvés à l'intérieur du noyau. Les baryons les plus courants sont les protons et les neutrons (collectivement appelés nucléons). Le nombre de protons (numéro atomique) détermine l'identité chimique de l'atome. Les baryons sont constitués de particules élémentaires appelées quarks et il y a six «saveurs» (types): haut, bas, d'étrangeté, de charme, de fond (ou de la beauté) et le haut (ou la vérité). Quarks ont des charges électriques fractionnaires et chaque quark a un anti-quark correspondant qui a la charge électrique opposée à celle de son homologue.
mésons
Les mésons sont les particules qui se lient nucléons ensemble; pions sont les meson la plus courante. Kaons sont mésons qui se désintègrent rapidement en particules plus simples. Kaons sont uniques en ce que les particules de kaons et leurs anti-particules correspondant ne se décomposent pas de la même manière. Ceci est appelé une rupture de la parité. En raison de cette différenciation, il n'y a plus de matière dans l'univers que l'anti-matière - ce qui est une bonne chose car, tout comme ce qui se passe lorsque les électrons et les positrons entrent en collision, tout aussi affaire équilibrée et l'anti-matière allait exploser, ce qui entraîne dans l'univers se détruire.
bosons
Les bosons sont connus comme "les transporteurs de force." Le plus connu est le photon, une particule sans masse qui transmet de l'énergie électromagnétique. D'autres bosons ont été découverts dans les années 1980: le W +, W et Z, et deux autres sont émis l'hypothèse: le gluon et le graviton. Un boson est échangé lorsque deux particules interagissent.