Սերունդ (ֆիզիկա)

Սերունդ (երբեմն՝ ընտանիք), տարրական մասնիկների դասակարգում տարրական մասնիկների ֆիզիկայում։ Տարբեր սերունդների մասնիկները տարբերվում են (բույրով) քվանտային թվերով և զանգվածով, սակայն մասնակցում են նույն փոխազդեցություններին։

Ըստ Ստանդարտ մոդելի՝ սերունդները երեքն են։ Ամեն սերնդում կա երկու լեպտոն և երկու քվարկ։ Այդ երկու լեպտոնը ըստ էլեկտրական լիցքի կարող են դասվել երկու խմբում՝ -1 լիցքով (ինչպես էլեկտրոնը) և էլեկտրաչեզոք (նեյտրինո), երկու քվարկները դասվում են ըստ - լիցքի («ներքև»-տիպ) և մեկը՝ ըստ + լիցքի («վերև»-տիպ)։

Ընդհանուր բնութագրեր 
Ավելի բարձր սերունդի յուրաքանչյուր անդամն ունի ավելի մեծ զանգված, քան նախորդ սերնդի համապատասխան մասնիկը, բացառությամբ նեյտրինոների (որոնց փոքր, սակայն ոչ զրոյական զանգվածը ճշգրիտ չափված չէ)։ Օրինակ, առաջին սերնդի էլեկտրոնն ունի ընդամենը 0.511 ՄէՎV/c2 զանգված, երկրորդ սերնդի մյուոնը՝ 106 ՄէՎ/c2, իսկ երրորդ սերնդի տաուն՝ 1777 ՄէՎ/c կամ 1.77 ԳէՎ/c2 զանգված (գրեթե կրկնակի ծանր պրոտոնից)։ Զանգվածների այս հիեարխիայի պատճառով ավելի բարձր սերնդի մասնիկների տրոհվում են առաջին սերնդի մասնիկների, ինչը բացատրում է, թե ինչու առօրյա նյութը (ատոմները) կազմված է առաջին սերնդի մասնիկներից։ Էլեկտրոնները պտտվում են պրոտոններից և նեյտրոններից կազմված նուկլոնի շուրջը։ Պրոտոնը և նեյտրոնը բաղկացած են վերև և ներքև քվարկներից։ Լիցքավորված մասնիկների երկրորդ և երրորդ սերունդը սովորական նյութում չկա, և հնարավոր է տեսնել միայն խիստ մեծ էներգիայով միջավայրերում, օրինակ՝ տիեզերական ճառագայթներում կամ մասնիկների արագացուցիչներում։
Սերունդ տերմինը 1976 թ. առաջարկել է Ջեյմ Հարարին (անգլ. Haim Harari) Դեզ Հոուչեսի Ֆիզիկայի դպրոցում (ֆր. École de Physique des Houches)
։

Բոլոր սերունդների նեյտրինոները սփռված են ամբողջ տիեզերքում, սակայն գրեթե չեն փոխազդում սովորական նյութի հետ։ Ակնկալվում է, որ եթե համակողմանիորեն հասկանանք լեպտոնների սերունդների միջև առնչությունները, վերջապես կկարողանանք բացատրել տարրական մասնիկների զանգվածների հարաբերությունները, ինչը լույս կսփռի զանգվածի բնույթի վրա առհասարակ, քվանտային տեսանկյունից։

Չորրորդ սերունդ 
Չորրորդ և հաջորդ սերունդների գոյությունը հավանական չի թվում։ Դրանց հնարավորության դեմ են հանդես գալիս էլեկտրաթույլ փոխազդեցության դիտարկումներին վերաբերող որոշ չափումներ։ «Թեթև» նեյտրինո (45 ԳէՎ/c2-ից փոքր զանգվածով) ունեցող չորրորդ սերնդի գոյությունը բացառվել է Z բոզոնի տրոհման լայնության չափումներով, որոնք իրականացվել են ՑԵՌՆի Մեծ էլեկտրոն-պոզիտրոնային բախիչի միջոցով։ Չնայած դրան, շարունակվում են չորրորդ սերնդի մասնիկների որոնումը մեծ էներգիաների բախիչներում, թեև դեռ փորձնական հաստատում չկա։ Այսպիսի որոնումներում չորրորդ սերնդի մասնիկները նշանակվում են նույն տառերով, ինչ երրորդինը՝ ավելացնելով գծիկ (այսինքն՝ b′ and t′ և այլն)։

Ըստ ՑԵՌՆի և Բեռլինի Հումբոլտի անվան համալսարանի հետազոտողների վիճակագրական վերլուծությունների՝ ֆերմիոնների հաջորդ սերնդի գոյությունը կարելի է բացառել մոտ 99.99999%  հավանականությամբ։ Հետազոտողները ի մի են բերել արագացուցիչներով և բազմաթիվ չափումներով ամփոփված տվյալները։ Ամենակարևոր տվյալները ստացվել էին Հիգսի բոզոնի հայտնաբերումից։ Ստանդարտ մոդելում Հիգսի բոզոնն է զանգված տալիս բոլոր մասնիկներին։ Քանի որ արագացուցիչներով փորձերում ուղղակիորեն չեն դիտվել այլ ֆերմիոններ, դրանք պիտի որ լինեն ավելի ծանր, քան մինչև հիմա հայտնաբերված ֆերմիոնները։ Ուստի այդ ֆերմիոնները ավելի ուժեղ պետք է փոխազդեն Հիգսի մասնիկի հետ։ Այս փոխազդեցությունը պետք է ձևափոխի Հիգսի մասնիկի հատկությունները, այնպես որ այդ մասնիկը նկատելի չի լինի։

Հղումներ 

Տարրական մասնիկների ֆիզիկա