アニメーションとファインマン・ダイアグラムで、素粒子物理学の全容が18分で説明された

もしも私達が、粒子と相互作用するボソン(bosons)の概念を一般化するのならば、私達は素粒子物理学の総ての基礎を学ぶことができます。複雑な数学ですが、しかし物理学者のリチャード・ファインマン(Richard Feynman)氏は、これらの相互作用を表示する簡単な方法を考え出しました－ファインマン・ダイアグラム[図式]です。

ダイヤグラムでは、12個のフェルミオン(fermions)[フェルミ粒子]が矢印の付いた直線として描かれています。矢印は、フェルミオンの「流れ」を示しています。 2つの矢印が互いに向き合うことはありません。もしも時間が x方向にあるのならば、前方に向かうフェルミオンの矢印は物質粒子(matter particles)で、それと後方に向かうフェルミオンの矢印は反物質粒子(antimatter particles)です。

6つのクォーク(quarks)皆に、カラー・チャージ(color charges)があります。カラー・チャージを持つ総ての粒子は、強い核力(strong nuclear force)と相互作用します。クォークはまた電荷(electric charge)を持つので、そのため電磁力(electromagnetic force)も感じます。

レプトン(Leptons)は、電子(electron)とその重たい従兄弟の、ミューオン(muon)とタウ粒子(tau particles)に分割できます。これらは総て電荷を持ちますが、カラー・チャージはありません。ニュートリノ(Neutrinos)はカラー・チャージや電荷を持ちません、そのため、強い電磁力の影響をうけません。

総てのフェルミオンは、弱いアイソスピン(weak isospin)と呼ばれるものを運びます。これは、弱い力(weak force)の「チャージ(charge)」と考えることができます。それは、+1/2 または -1/2 にすることができます。総てのフェルミオンは、弱い力と相互作用します。ただし、弱いアイソスピンは -1、0、そして +1 になることもあります－ W- ボソンのアイソスピンは -1 と弱く、W+ ボゾンのアイソスピンは +1 で、ヒッグスは -1/2、Zボソンと光子は 0 の弱いアイソスピンです。このゼロは、アイソスピンがないことと同じではないことに注意してください。標準模型(standard model)で全部が、グルーオン(gluons)を除いて弱いアイソスピンを持っています。

All Particle Physics explained in 18 min using animations & Feynman diagrams