Атом (по Демокриту) – простейшая, неделимая далее частица

Примеры явлений, поставивших под сомнение неизменность атомов
Электризация тел
Линейчатые спектры испускания и поглощения атомов
Радиоактивность
Электролиз
Фотоэффект
Термоэлектронная эмиссия
Электрический разряд в газах
Вывод: атомы обладают сложным внутренним строением и не являются простейшими неразрушимыми и неизменными частицами

Элементарными называют частицы, которые на современном уровне развития физики нельзя считать соединением других, более «простых» частиц, существующих в свободном состоянии
Элементарная частица в процессе взаимодействия с другими частицами или полями должна вести себя как единое целое
Все элементарные частицы превращаются друг в друга, и эти их взаимные превращения – главный факт их существования
Неделимость элементарных частиц не означает, что у них отсутствует внутренняя структура

История открытия элементарных частиц
Проблема – найти простые частицы, из которых построены все атомы
1897 год – открыт электрон (Джозеф Томсон)
начало 1920-х годов – открыт протон (Резерфорд)
1932 год – открыт нейтрон (Джеймс Чедвик)

АНТИЧАСТИЦЫ
В 1928 году Поль Дирак разработал теорию движения электрона в атоме, учитывающую релятивистские эффекты. Из уравнения получалось, что у электрона должен быть «двойник» - частица такой же массы, но с положительным элементарным зарядом
В 1932 году К. Андерсон экспериментально обнаружил в космическом излучении позитроны

Элементарные частицы разделяются на группы по их способностям к различным видам фундаментальных взаимодействий (классификация)
1. Гравитационное взаимодействие
описывается законом всемирного тяготения
действует между любыми телами Вселенной
играет основную роль только для макроскопических тел больших массы

2. Электромагнитное взаимодействие
действует между любыми электрически заряженными частицами и телами, а также фотонами – квантами электромагнитного поля
обеспечивает возможность существования атомов, молекул; определяет свойства твердых тел, жидкостей, газов и плазмы
вызывает деление тяжелых ядер; излучение и поглощение фотонов веществом
носители - фотоны

3. Сильное взаимодействие
это взаимодействие между нуклонами и другими тяжелыми частицами
проявляется на очень коротких расстояниях ~10-15 м
примером является взаимодействие нуклонов ядерными силами
частицы, способные к этому взаимодействию называются адроны
носители – глюоны и мезоны

4. Слабое взаимодействие
в нем участвуют любые элементарные частицы, кроме фотонов
проявляется лишь на очень малых расстояниях ~10-18 м
примером слабого взаимодействия может служить процесс бета-распада нейтрона, распад заряженного пиона
носители – промежуточные бозоны

ШКВАРКИ
Главная идея, высказанная впервые М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом, состоит в том, что все частицы, участвующие в сильных взаимодействиях, построены из более фундаментальных частиц – шкварков. Кроме лептонов, фотонов и промежуточных бозонов, все уже открытые частицы являются составными.
Кварки в сегодняшней Вселенной существуют только в связанных состояниях - только в составе адронов. Например, протон - uud, нейтрон - udd.