#Ciekawostki wszechświata i nie tylko

Z czego zbudowana jest materia we wszechświecie? Już w szkole podstawowej uczymy się o pierwastkach jako u budulcu otaczającego nas świata. Pierwiastki natomiast zbudowane są z atomów, a jądra atmowoe zbudowane są z protonów i neutronów - to wiedzą prawie wszyscy. Ale co dalej, czy da się wyodrębnić jeszcze mniejsze cząsteczki? Otóż tak.

W mechanice kwantowej funkcjonuje podział na dwie grupy cząstek: fermiony (które składają się z kwarków i leptonów) i bozony.

Fermiony są podstawowymi elementami budującymi materię. Materię trwałą, która nas otacza, tworzą następujące cząstki: elektron, kwark górny (u) oraz kwark dolny (d). Dwa kwarki górne i jeden dolny (uud) tworzą proton, a jeden kwark górny i dwa dolne (udd) tworzą neutron. Wiązanie to znane jest jako oddziaływanie silne. Protony i neutrony, łącząc się, tworzą jądra atomowe. Do tej grupy cząstek należy też neutrino elektronowe.
Opisane wyżej cząstki (elektron, neutrino elektronowe, kwark dolny i górny) tworzą pierwszą z trzech grup cząstek zwanych generacjami. W każdej generacji występują cztery cząstki odpowiadające cząstkom z pierwszej generacji (lecz o różnej masie). Drugą generację tworzą cząstki: mion, neutrino mionowe, kwark dziwny (s) i kwark powabny (c), zaś trzecią: taon, neutrino taonowe, kwark denny (b) i kwark szczytowy (t).

Bozony natomiast są cząstkami które przenoszą oddziaływania. Oddziaływanie polega na wytworzeniu lub pochłonięciu cząstki przenoszącej oddziaływanie.
- Oddziaływanie elektromagnetyczne przenoszone jest przez foton. Oddziaływanie to odbywa się poprzez wytworzenie lub pochłonięcie fotonu.
- Oddziaływanie słabe, powodujące między innymi rozpady beta, przenoszone jest przez bozony W+ i W− oraz Z0.
- Oddziaływanie silne, łączące kwarki w hadrony, przenoszone jest przez osiem rodzajów gluonów.

Model standardowy przewiduje też istnienie cząstki, która oddziałując z innymi cząstkami nadaje im masę – jest to bozon Higgsa (głównie dotyczy nadawania masy elektronowi, nie dotyczy nadawania masy protonowi i neutronowi, których masa wynika z innego mechanizmu).

Poniżej grafika przedstawiające powyższe cząstki elementarne:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/Czastki_elementarne_modelu_standardowego.svg/1280px-Czastki_elementarne_modelu_standardowego.svg.png

Potwierdzone jest również istnienie antymaterii czyli układu antycząstek. Antycząstki to cząstki elementarne podobne do występujących w „zwykłej” materii (koinomaterii), ale o przeciwnym znaku ładunku elektrycznego oraz wszystkich addytywnych liczb kwantowych (np. izospinu, dziwności, liczby barionowej itp).

W momencie kontaktu antymaterii z materią (zwykłą) obie ulegają anihilacji. Energia związana z masą spoczynkową anihilujących cząstek ulega przy tym zamianie na energię promieniowania elektromagnetycznego lub energię kinetyczną lżejszych cząstek.