פיזיקת חלקיקים והמודל הסטנדרטי.

שלב 1 מתוך 6

קווארקים

לכל אטום יש גרעין של פרוטונים ונייטרונים, ובמשך זמן רב הם נראו החלקים הקטנים ביותר של החומר. הם לא. פרוטון הוא שקיק זעיר, כ־1.7 פמטומטר לרוחבו, ובתוכו שלושה קווארקים: שני קווארקי up וקווארק down אחד.

לקווארקים מטען שהוא שבר של מטען האלקטרון: ל־up מטען $+\tfrac{2}{3}$⁠ ול־down $-\tfrac{1}{3}$⁠. בפרוטון: $+\tfrac{2}{3} + \tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} = +1$$+\tfrac{2}{3} + \tfrac{2}{3} - \tfrac{1}{3} =$$+1$⁠. הנתונים ליד הסצנה עושים את החשבון הזה לכל חלקיק שבוחרים בחלקיק. חלקיקים שבנויים מקווארקים נקראים הדרונים.

שלב 2 מתוך 6

מאיפה המסה

הסתכלו על הפס שמתחת לנתונים. פרוטון שוקל 938 MeV, ביחידות שפיזיקאי חלקיקים משתמשים בהן למסה. הפס הזהוב הדק בתחילתו הוא המסה של הקווארקים עצמם.

שלב 3 מתוך 6

קווארקים כבדים

יש שישה סוגים של קווארקים: up, down, strange, charm, bottom ו־top. J/psi הוא מזון: קווארק אחד ואנטי־קווארק אחד, השותף שלו מעולם האנטי־חומר. פרוטון, נייטרון, למדא ואומגה הם באריונים, שלושה קווארקים. שליפת קווארק קבועה במנוחה.

שלב 4 מתוך 6

המיתר

הכוח שמחזיק קווארקים יחד הוא הכוח החזק, ונושאים אותו גלואונים. כוח חשמלי וכוח כבידה נחלשים ככל ששני גופים מתרחקים. הכוח החזק בין קווארקים לא: מעבר לכמה עשיריות פמטומטר שדה הגלואונים מתכנס לצינור צר, וכל פמטומטר נוסף שלו מוסיף אותה אנרגיה, כמו גומייה שלעולם לא מתרפה. כאן שליפת קווארק על 1 fm: קווארק up נמשך פמטומטר אחד החוצה, והתווית מראה את האנרגיה שבצינור.

שלב 5 מתוך 6

ממשיכים למשוך

כשמאיץ חלקיקים מעיף קווארק מתוך פרוטון, הקווארק יוצא כסילון, ריסוס של הדרונים חדשים. החלקיק קבוע על פרוטון.

שלב 6 מתוך 6

המודל הסטנדרטי

התרחקות אל המודל הסטנדרטי על המודל הסטנדרטי: כל כדור הוא אחד מהחלקיקים היסודיים. הגובה הוא מסה, בסולם לוגריתמי; העומק הוא מטען חשמלי; והעמודות הן דורות, I, II ו־III. הקווארקים סגולים, והלפטונים ירוקים: האלקטרון, בני דודיו הכבדים מיואון וטאו, ושלושה נייטרינו. מימין נושאי הכוחות, הגלואון, הפוטון, W ו־Z, ובוזון היגס, שהתגלה ב־2012 ב־CERN. יחד 17 כדורים: זה המודל הסטנדרטי.