המונח אטום נטבע ע"י היוונים הקדמוניים (מאה רביעית לפני הספירה) שעסקו בחומר ובתכונותיו; פירוש השם א-טום: שאינו בר חלוקה.
כיום כבר ידוע שהאטום הוא בר חלוקה והוא מורכב מחלקיקים תת-אטומיים: האלקטרון, הפרוטון והנויטרון; לעומת זאת האטום עדיין מוגדר כאבן הבניין הבסיסית של החומר.
חשוב להבדיל בין חלקיקים תת-אטומיים וחלקיקי יסוד (כאלו שאינם ניתנים לחלוקה נוספת, לפחות לפי הידע העכשווי).
בעוד שהאלקטרון הוא חלקיק יסוד הרי שהנויטרון והפרוטון הינם פריקים ומורכבים מקוורקים.
האלקטרון שייך למשפחת הלפטונים (Lepton), משמעות השם "קל".
במשפחה זו חברים נוספים פחות מוכרים כמו המיואון הכבד פי 200 בערך מהאלקטרון.
המשותף לכל חברי המשפחה הוא שהם אינם מגיבים לכוח החזק ושכולם בעלי ספין (תנע זוויתי פנימי) חצוי (1/2, 3/2...).
תכונה זו של ספין חצוי מגדירה את החלקיק כפרמיון, לכן כל הלפטונים (כולל האלקטרון) הם גם פרמיונים (Fermions).
[חשוב להבין שכל הלפטונים הם גם פרמיונים אך ההפך אינו נכון! לפרוטון למשל יש ספין חצי ולכן הוא פרמיון אך הוא אינו שייך למשפחת הלפטונים כי אינו חלקיק יסוד והוא יכול להתפרק לקווארקים].
הפרוטון והנויטרון שייכים למשפחת ההאדרונים (Hadrons), משמעות השם כבד.
גם במשפחה זו יש חברים נוספים, חלקם אקזוטיים או תיאורטיים.
המשותף לכל חברי המשפחה הוא שהם מורכבים מחלקיקים יותר קטנים (קווארק או אנטי-קווארק) המוחזקים יחד ע"י הכוח הגרעיני החזק.
הפרוטון מורכב משני קווארקים up וקווארק down.
הנויטרון מורכב משני קווארקים down וקווארק up.
הפרוטון הוא בעל מטען חשמלי חיובי השווה בגודלו והופכי לאלקטרון ואילו הנויטרון הוא ללא מטען חשמלי. שניהם בעלי ספין 1/2 ולכן הם פרמיונים. האדרונים שהם גם פרמיונים מוגדרים כבאריונים (baryons). פירוש המילה בריון הוא כבד (בדומה להאדרון) והם נקראים כך כי הם הכבדים במשפחת ההאדרונים.
לעומת הפרמיונים, חלקיקים להם יש ספין שלם קרויים בוזונים (Bosons).
החלקיקים הנושאים את הכוח ע"פ המודל הסטנדרטי הם כולם בוזונים:
פוטון: ספין 1, נושא את הכוח האלקטרומגנטי.
גרביטון: ספין 2, נושא את כוח הכבידה (חלקיק זה עדיין לא הוכח וקיים רק בתיאוריה).
גלואון: ספין 1, נושא את הכוח הגרעיני החזק.
בוזוני W, Z: בעלי ספין 1, נושאים את הכוח הגרעיני החלש.
מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
