Elementaarosakesed

Algosake ehk elementaarosake ehk fundamentaalosake on meile tuntud universumi mateeria vähim osake, millel puudub meile teada olev alamstruktuur. Praegu teadaolevalt on elementaarosakesed leptonid (näiteks elektron ja neutriinod), kvargid ja vaheosakesed (näiteks footon). Teised elementaarosakesed on juba liitosakesed (hadronid), mis koosnevad kvarkidest. Hadronid on näiteks aatomituuma moodustavad prooton ja neutron.

Aine elementaarosakesed 
Ainega seostatakse enamasti fermione. Fermionid alluvad Pauli keeluprintsiibile, mis välistab kahe eristamatu osakese asumise samas kvantolekus. Pauli keeluprintsiibita võiks maakera kokku vajuda üheks punktiks.

Fundamentaalsed fermionid jagunevad leptoniteks ja kvarkideks. Kvargid moodustavad liitosakesi hadroneid, millest (prooton ja neutron) omakorda moodustuvad aatomituumad. Aatomituum koos selle ümber tiirlevate leptonitega – elektronidega – moodustab aatomi.

Leptonid

{| class="wikitable"
|-
| colspan=4 align=center | Laenguga lepton / antiosake 
| 
| colspan=4 align=center | Neutriino/antineutriino
|-
! Nimetus
! Sümbol
! Elektrilaeng (e)
! Seisumass (MeV/c2)
! L
! Nimetus
! Sümbol
! Elektrilaeng (e)
! Seisumass (MeV/c2)
|- 
| elektron  positron
| 
| −1 / +1
| 0,511 
| Le
| elektronneutriino  antielektronneutriino
| 
| 0
| < 0,0000022
|- 
| müüon  antimüüon
| 
| −1 / +1
| 105,7 
| Lμ
| müüneutriino  müüantineutriino
| 
| 0
| < 0,17 
|-
| taulepton  antitaulepton
| 
| −1 / +1
| 1777
| Lτ
| tauneutriino  tauantineutriino
| 
| 0
| < 15,5
|-
|}

Kvargid

{| class="wikitable" 
! Põlvkond
! Nõrk isospinn 
! Lõhn
! Nimetus 
! Sümbol 
! Elektrilaeng (e)
! Seisumass (MeV/c2)
! Antiosake 
! Sümbol
|-
| 1 
| +1/2 
| Iz=+½  
| Up 
| u 
| +2/3 
| 1,5–4,0
| Antiup
| 
|-
| 1 
| –1/2
| Iz=–½  
| Down 
| d 
| –1/3
| 4–8
| Antidown
| 
|-
| 2 
| –1/2
| S=–1  
| Strange 
| s 
| –1/3
| 80–130
| Antistrange
| 
|-
| 2 
| +1/2
| C=1  
| Charm 
| c 
| +2/3
| 1150–1350
| Anticharm
| 
|-
| 3 
| –1/2
| B'=–1  
| Bottom 
| b 
| –1/3
| 4100–4400
| Antibottom
| 
|-
| 3 
| +1/2
| T=1 
| Top 
| t 
| +2/3
| 170900 ± 1800
| Antitop
| 
|}

Vaheosakesed 

Fundamentaalseid jõude vahendavaid osakesi nimetatakse vaheosakesteks. Näiteks footon, mis vahendab elektromagnetilist vastastikmõju, on elementaarosake.

Vaheosakesed on bosonid, mistõttu nimetatakse neid ka vahebosoniteks. Bosonid alluvad Bose-Einsteini statistikale, mistõttu ei ole samas ruumipunktis olevate bosonite arv piiratud.

Standardmudeli kohaselt on vaheosakesed:
{| class="wikitable" 
|-
|align=center | Nimetus
|align=center | Sümbol
|align="center" | Elektrilaeng (e)
|Spinn
|align=center | Seisumass (GeV/c2) 

|align=center | Vahendatav jõud
|-
|footon
|γ
|0
|1
|0
|elektromagnetism
|-
|W-boson
|W±
| ±1
|1
|80,4
|nõrk vastasmõju
|-
|Z-boson
|Z0
|0
|1
|91,2
|nõrk vastasmõju
|-
|gluuon
|g
|0
|1
|0
|tugev vastasmõju
|}

Elementaarosakese mõiste areng 

Aegade jooksul on elementaarosakesteks peetud erinevaid objekte. Ajalooliselt on arvatud, et väikseim osake on aatom (sõna on pärit kreekakeelsest sõnast, mis tähendab 'jagamatu'). Hiljem avastati, et need koosnevad aatomituumadest ja elektronidest. Siis avastati aatomituuma alamstruktuur: prootonid ja neutronid, mida omakorda peeti kaua aega jagamatuteks. Nüüd on teada, et ka prootonid ja neutronid ei ole jagamatud osakesed, vaid koosnevad kvarkidest. Mõned autorid nimetavad elementaarosakesteks siiani subatomaarseid osakesi ja reserveerivad fundamentaalosakeste mõiste teadaolevalt sisemise struktuurita osakeste jaoks.

Võimalik, et standardmudeli näol ei ole tegemist fundamentaalse lõpliku füüsikateooriaga. Seega tuleb elementaarosakeste loetelu tõenäoliselt tulevikus täiendada või korrigeerida, kui tulevastes füüsikaeksperimentides leitakse seni tundmatuid elementaarosakesi või tuvastatakse praegu elementaarosakesteks peetavate osakeste väiksemamõõduline alamstruktuur. Seega sõltub elementaarosakese mõiste sellest, kui väikeseid struktuure parasjagu olemas olev tehnoloogia võimaldab uurida.

Vaata ka
Osakestefüüsika standardmudel

Viited

Välislingid
Mis on elementaarosake? Jaak Lõhmuse artikkel