Tekst źródłowy strony Cząstka

{{Inne znaczenia|fizyki i chemii}}

'''Cząstka''' – niewielki fragment materii, w znaczeniu potocznym zwykle ma kształt podobny do [[sfera|sfery]]. W naukach przyrodniczych słowo ''cząstka'' zazwyczaj dotyczy obiektów o rozmiarze podobnym lub mniejszym niż rozmiar [[atom]]u (w tej skali nie ma sensu mówić o kształcie, ponieważ zachowanie materii podlega wtedy także efektom kwantowym – zobacz [[fizyka cząstek elementarnych]]). W [[fizyka|fizyce]] oraz [[chemia|chemii]] słowa ''cząstka'' i ''cząsteczka'' mają różne znaczenia – cząsteczka jest grupą atomów połączonych [[wiązanie chemiczne|wiązaniami chemicznymi]], natomiast cząstka jest pojęciem ogólniejszym i zawierającym w sobie cząsteczkę.

[[Cząstki subatomowe]], a nawet [[atom]]y i większe twory można podzielić na:
* [[fermiony]] – mają [[spin (fizyka)|spin]] połówkowy (<math>\frac{1}{2}\hbar,</math> <math>\frac{3}{2}\hbar</math> itp.) i obowiązuje je [[reguła Pauliego|zakaz Pauliego]] – dwa identyczne fermiony nie mogą znajdować się w tym samym stanie
* [[bozony]] – mają spin całkowity (<math>0,</math> <math>1\hbar,</math> <math>2\hbar</math> itp.). Nie obowiązuje ich zakaz Pauliego, a nawet wykazują pewną tendencję do istnienia w tym samym stanie

(ħ oznacza zredukowaną [[stała Plancka|stałą Plancka]])

== Lista cząstek w kolejności od najbardziej złożonych do najbardziej elementarnych ==
=== Cząstki ponadatomowe ===
* cząstki supramolekularne – składają się one ze zbiorów cząsteczek chemicznych połączonych słabymi oddziaływaniami międzycząsteczkowymi ([[oddziaływania międzycząsteczkowe|siły Van Der Waalsa]], [[wiązanie wodorowe|wiązania wodorowe]] itp.) Są to m.in.: [[micela|micele]], [[mikrosfera|mikrosfery]], złożone kompleksy gość-gospodarz, złożone struktury biochemiczne (np. [[kwas deoksyrybonukleinowy|DNA]]), [[monokryształ]]y, cząstki występujące w [[Zeolity|zeolitach]], [[aerożel]]ach, [[żel]]ach i [[zol]]ach, cząstki tworzące pyły i pasty. Większość tego rodzaju cząstek jest na tyle duża, że da się je obserwować pod [[mikroskop optyczny|mikroskopem optycznym]].
* [[cząsteczka|cząsteczki chemiczne]] (molekuły) – składające się z silnie związanych ze sobą atomów. Różne rodzaje cząsteczek tworzą różne rodzaje [[Związek chemiczny|związków chemicznych]]. Również niektóre [[pierwiastek chemiczny|pierwiastki]] występują w naturze w formie dwuatomowych cząsteczek (np. [[wodór]]). Aktualnie szacuje się, że zbadano i skatalogowano ponad 50 milionów różnych cząsteczek chemicznych, a ich zbiór jest praktycznie nieograniczony. Cząsteczki mogą zawierać od dwóch do ponad miliona atomów. Niektóre największe daje się obserwować pod mikroskopem optycznym, większość z nich daje się bezpośrednio obserwować za pomocą [[mikroskop elektronowy|mikroskopu elektronowego]] lub [[mikroskop sił atomowych|AFM]].
* [[jon]]y – są specyficzną odmianą cząsteczek, które posiadają ładunek elektryczny. Mogą one powstawać w wyniku [[jonizacja|jonizacji]] zwykłych cząsteczek obojętnych, na skutek przyłączenia lub odrywania [[elektron]]ów.

=== Atomy, ich składniki i inne cząstki złożone ===
* atomy – najmniejsze cząstki, na które da się podzielić materię za pomocą [[reakcja chemiczna|reakcji chemicznych]]. Atomy składają się z małego jądra otoczonego znacznie większą chmurą [[elektron]]ów (zobacz [[model atomu Bohra|planetarny model atomu Bohra]]). Każdy rodzaj atomu tworzy określony pierwiastek chemiczny. Uznaje się obecnie, że istnienie 110 z nich zostało potwierdzone eksperymentalnie. Ich lista znajduje się w [[Układ okresowy pierwiastków|układzie okresowym]]. Atomy to jednocześnie najmniejsze cząstki, których obraz daje się jeszcze generować metodami mikroskopowymi.
* [[jądro atomowe|jądra atomów]], które są 10&nbsp;000 do 100&nbsp;000 razy mniejsze od samych atomów, składają się z [[proton]]ów i [[neutron]]ów. Ich rozpad powoduje tworzenie się [[neutrino|neutrin]]. Jądra mogą przechodzić jedne w drugie tylko na skutek wysokoenergetycznych [[reakcja jądrowa|przemian jądrowych]]. Cząstki tworzące jądra są powiązane z sobą tzw. [[oddziaływanie słabe|słabymi oddziaływaniami jądrowymi]] i [[oddziaływanie silne|silnymi oddziaływaniami jądrowymi]], których energia znacznie jednak przewyższa energię [[wiązanie chemiczne|wiązań chemicznych]].
* [[hadrony]] – to cząstki zbudowane z [[kwark]]ów, powiązanych z sobą [[oddziaływanie silne|silnymi oddziaływaniami]], których energia jest znacznie wyższa od energii jądrowych oddziaływań słabych. Hadrony dzieli się na:
** [[bariony]] – składające się z trzech kwarków. Dalej dzieli się je na:
*** [[nukleony]] – czyli protony i neutrony – które tworzą jądra atomów.
*** [[hiperony]] oznaczane dużymi, greckimi literami ([[lambda (cząstka)|Λ]], [[sigma (cząstka)|Σ]], [[ksi (cząstka)|Ξ]] i [[omega (cząstka)|Ω]]), które są cięższymi i bardziej nietrwałymi od nukleonów cząstkami i które w normalnych warunkach nie występują w jądrach atomowych.
** [[mezony]], które są zbudowane z pary kwark – antykwark. Jest ich wiele rodzajów. Najbardziej znane to [[pion (cząstka)|piony]] i [[kaon]]y. Mezony pośredniczą w tworzeniu się sił jądrowych między protonami i neutronami.
** [[hadrony egzotyczne]] – których istnienie sugerują dane zebrane przez niektóre eksperymenty, np.:
*** [[tetrakwark]]i składające się z dwóch kwarków i dwóch antykwarków.
*** [[pentakwark]]i składające się z czterech kwarków i jednego antykwarku.
*** [[Kula gluonowa|kule gluonowe]] składające się z samych [[gluon]]ów, bez kwarków

=== Cząstki elementarne ===
Według [[Model standardowy|modelu standardowego]] istnieją następujące [[Cząstka elementarna|cząstki elementarne]]:
* fermiony – jest ich łącznie 24. Należą do nich cząstki, o których można powiedzieć, że tworzą materię: elektron, kwark górny i kwark dolny. Dzieli się je w zależności od tego czy są one „wrażliwe” na oddziaływania jądrowe czy nie.
** [[kwark]]i (spin = 1/2) – wrażliwe na oddziaływania silne, ponieważ posiadają tak zwany [[Ładunek kolorowy|kolor]]. Istnieje ich 6 rodzajów, zwanych „zapachami”: [[kwark górny|górny]], [[kwark dolny|dolny]], [[kwark powabny|powabny]], [[kwark dziwny|dziwny]], [[Kwark t|wysoki]] i [[Kwark b|niski]]{{u|PTF_kwarki}}.
** [[lepton (mechanika kwantowa)|leptony]] (spin 1/2) – niewrażliwe na oddziaływania silne. One również istnieją w sześciu „zapachowych” rodzajach. Są to [[elektron]], [[mion]], [[taon]] i trzy [[neutrino|neutrina]] – elektronowe, mionowe i taonowe.
* bozony – są nośnikami oddziaływań. Są to:
** [[foton]] (spin = 1) – odpowiedzialny za istnienie [[oddziaływanie elektromagnetyczne|oddziaływań elektromagnetycznych]]
** dwa [[bozon W|bozony W]] i jeden [[bozon Z|Z]] (spin = 1) – odpowiedzialne za istnienie [[oddziaływanie słabe|oddziaływań słabych]]
** osiem [[gluon]]ów (spin = 1) – które odpowiadają za [[oddziaływanie silne]]
** [[bozon Higgsa]] (spin = 0) – która oddziałując z innymi cząstkami elementarnymi (kwarkami i leptonami) nadaje im masę.
Ponadto każda cząstka elementarna ma swój symetryczny odpowiednik w [[antymateria|antymaterii]] (antycząstkę – cząstka może też być własną antycząstką).

Inne teorie zakładają istnienie większej liczby cząstek. Ich istnienie nie zostało jednak w żaden sposób dowiedzione eksperymentalnie, są to więc cząstki postulowane hipotetycznie.
* [[grawiton]] (spin = 2) – proponowany przez [[Grawitacja kwantowa|kwantową teorię grawitacji]] jako cząstka odpowiedzialna za istnienie [[Grawitacja|grawitacji]].
* [[grawitino]] (spin = 3/2) – [[supersymetria|superpartner]] grawitonu. Ma być ona cząstką obdarzoną masą, wrażliwą na oddziaływanie grawitacyjne.
* inni superpartnerzy – fermiony odpowiadające bozonom, takie jak: [[gaugino|fotino]], [[gaugino|wino]], [[gaugino|zino]], [[gluino]], [[higsino]] (wszystkie o spinie = 1/2) oraz bozony odpowiadających fermionom: [[skwark]]ów i [[slepton]]ów, w tym [[Slepton|selektronów]] i [[Slepton|sneutrin]] (wszystkie o spinie = 1). Ich istnienie wynikałoby z przyjęcia [[supersymetria|supersymetrii]].
* [[bozony X i Y]] – proponowane przez [[teorie wielkiej unifikacji]]

== Zobacz też ==
{{Wikicytaty|dopełniacz=o cząstce}}
{{wikisłownik|cząstka}}
* [[cząsteczka]] (molekuła)

== Uwagi ==
{{Uwagi|
<ref name="PTF_kwarki">Polska nazwa kwarków ''t'' i ''b'' według PTF: {{cytuj stronę |url=http://web.archive.org/web/20160313093451/http://www.ptf.net.pl/pl/fizyka-fizycy/informacje-o-fizyce-i-fizykach/angielsko-polski-slownik-nowych-terminow-fizycznych/ |tytuł=Angielsko-polski słownik nowych terminów fizycznych |nazwisko=Jancewicz |imię=Bernard |data=2019-03-03 |opublikowany=[[Polskie Towarzystwo Fizyczne]] |data dostępu=2020-02-23}}</ref>
}}

{{Cząstki elementarne}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Chemia fizyczna]]
[[Kategoria:Fizyka cząstek elementarnych]]