ذرات بنیادی به چند گروه تقسیم می شوند؟
ذرات زیراتمی
انواع مختلف ذرات بنیادی طبقه‌بندی خاص خود را در مدل استاندارد دارند و به سه دسته اصلی کوارک و لپتون و ذرات واسطه تقسیم می‌شوند. ذرات ترکیبی به دسته‌های ذرات فرضی و هسته و هادرون طبقه‌بندی می‌شوند. هر ذره متشکل از کوارک‌ها هادرون نامیده می‌شود که خود هادرون به دو دسته مزون و باریون تقسیم می‌شود. مزون‌ها از دو کوارک و باریون‌ها از سه کوارک تشکیل شده‌اند.
فیزیک ذرات
فیزیک ذرات بنیادی یا فیزیک انرژی‌های بالا یکی از شاخه‌های دانش فیزیک است که به بررسی ماهیت اجزای تشکیل‌دهنده ماده (ذرات دارای جرم) و تابش (ذرات بدون جرم) می‌پردازد. کربن
از همین رو می‌توان ترکیبات آلی را بر مبنای نوع گروه عاملی خود دسته‌بندی کرد. طول زنجیره مولکول، شکل، نوع و تعداد گروه عاملی، همگی در تعیین خواص نهایی فیزیکی و شیمیایی مولکول نقش دارند. در پایدارترین ترکیبات کربنی (و تقریباً تمام ترکیبات آلی پایدار)، کربن از قاعده هشت‌تایی پیروی می‌کند و به‌صورت چهارظرفیتی است. به این معنی که یک اتم کربن برای رسیدن به پایداری در مجموع چهار پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهد (که این پیوندها، موارد پیوند دوگانه و سه‌گانه را نیز شامل می‌شود). برخی از ترکیبات مانند "کربوکاتیونها" (دارای سه‌پیوند، بار مثبت)، "رادیکال‌ها" (دارای سه پیوند، خنثی)، "کربانیونها" (دارای سه پیوند، بار منفی) و کاربن‌ها (دارای دو پیوند، خنثی) اگرچه می‌توانند مطابق قاعده فوق رفتار نکنند، اما این ترکیبات ناپایدار محسوب شده و به‌عنوان حدواسط‌های واکنش‌پذیر درنظر گرفته می‌شوند. بوزون هیگز
به این ترتیب در مدل استاندارد ذرات بنیادی بوزون‌های هیگز می‌توانند توضیح دهند که چرا هر ذره جرم مخصوص به خود را دارد. اما این ذره تا پیش از این، یک ذره نظری بود که هرگز در آزمایشگاه مشاهده نشده و تنها حاصل محاسبات ریاضیاتی بود. این ذرات را تنها می‌توان زمانی آشکار کرد که بتوانیم برخوردهای بزرگی را میان ذرات بنیادی ایجاد کنیم و در شرایط آشوبناک و آزاد شدن انرژی حاصل از برخورد، این شانس را به وجود بیاوریم که این ذره برای مدتی ظاهر شود و آن را آشکار کنیم. یکی از دلایل اصلی و هدف‌های علمی اولیه ساخت شتاب‌دهنده بزرگ‌هادرونی در مرکز تحقیقات سرن نیز تلاش برای آشکار کردن این ذره و تایید وجود آن بود. البته اگر تلاش سرن هم مانند تواترون در آزمایشگاه ملی فرمی به ثمر نمی‌رسید و بوزون هیگز پیدا نمی‌شد هم اتفاق مهمی در دنیای فیزیک محسوب می‌شد، چراکه صورت دانشمندان باید سراغ نظریات پیچیده تری برای توجیه جرم مواد بروند که به نام نظریات فارغ از هیگز معروف هستند.  اطلاعات تازه از بزرگ‌ترین برخورد دهنده‌های ذرات در جهان یعنی سرن و تواترون نشان می‌دهد بوزون هیگز به زودی در دسترس خواهد بود. پیش از این خبرهای زیادی در مورد کشف این ذره به گوش رسیده بود. هر دو شتاب‌دهنده در محل برخورد ذرات، انرژی زیادی کشف کرده‌اند که نشانه‌ای از ظهور این ذره است. در ۱۳ دسامبر ۲۰۱۱ مسئولان پروژه‌های اطلس و سی‌ام‌اس در کنفرانسی خبری در سرن گفتند که در این آزمایش‌ها ذراتی دیده‌اند که معادل ۱۲۵ تا ۱۲۷ گیگاالکترون‌ولت، (۱۲۷۷۸۵۰۰۰۰۰۰ الکترون ولت) جرم داشته‌اند. با این حال گفته شده‌است که از نظر آماری، اطمینان کمی نسبت به این یافته و جرمی که سنجیده شده‌است وجود دارد و پژوهشگران برای آن که رسماً مدعی این اکتشاف شوند، باید به آزمایش و تحلیل‌های بیشتری دست بزنند. میکروب
به‌طور کلی می‌توان میکروب‌های بیماری‌زا را در ۷ گروه دسته‌بندی کرد: بوزون هیگز
بوزون هیگز یا سازوکار BEH برگرفته از نامِ پیتر هیگز، معروف به ذرّهٔ خدا، یک ذره بنیادی اولیه دارای جرم است. مشاهده تجربی این ذره باعث شد دانشمندان بتوانند دربارهٔ چگونگی جرم‌دار شدن ماده توسط ذرات بنیادی بدون جرم دیگر، توضیح دهند. به‌طور خاص، بوزون هیگز، می‌تواند دلایلی برای تفاوت‌های بین فوتون که بدون جرم است و بوزون‌های W و Z که نسبتاً پرجرم هستند، ارائه کند. جرم ذرات بنیادی، تفاوت‌های بین الکترومغناطیس (که توسط فوتون‌ها ایجاد می‌شود) و نیروی هسته‌ای ضعیف (که توسط بوزون‌های W و Z ایجاد می‌شود) در ساختار میکروسکوپیک (و به‌طبع ماکروسکوپیک) ماده مؤثر هستند؛ بنابراین، بوزون هیگز یک مؤلفه بسیار مهم در دنیای ماده است. ذرات بنیادی
به تعداد پروتون‌های موجود در جهان قابل مشاهده عدد ادینگتون گفته می‌شود که در فیزیک و کیهان‌شناسی کاربرد دارد. ذرات بنیادی
کوارک‌ها ذراتی هستند که هر چهار نیروی بنیادی بر آن‌ها اثر می‌گذارد. ذرات زیراتمی
ذرات به دسته‌های بدون جرم و جرم‌دار تقسیم می‌شوند. ذرات جرم دار به سه دسته سبک‌وزن (مانند لپتون) و میان وزن (مانند مزونها) و سنگین‌وزن (مانند باریونها) تقسیم می‌شود. باکتری
اینکه پروکاریوت‌ها یا یوکاریوت‌ها، کدام یک زودتر بر روی کره زمین ظاهر شده‌اند، کاملاً مشخص نیست. اما مطالعات تفاوت‌های ژنتیکی بین یوباکتریها، باستانیان (آرکیا/آرکی‌باکتری‌ها) و یوکاریوت‌ها نشان می‌دهد که هر سه گروه از نیای مشترکی مشتق شده‌اند. باکتری‌ها بر اساس شکل به ۶ گروه تقسیم می‌شود. پنج گروه اول را باکتری‌های پست و گروه ششم را باکتری‌های عالی گویند. ذرات زیراتمی
هر ذره‌ای بر اساس اسپین آن، در یک دسته آماری جای می‌گیرد. ذرات با اسپین نیمه صحیح از آمار فرمی-دیراک پیروی کرده و فرمیون نامیده می‌شوند. ذرات با اسپین صحیح از آمار بوز-اینشتین پیروی کرده و بوزون نامیده می‌شوند. ذرات بنیادی
در سال ۱۹۴۷ راچستر و باتلر در اتاقک ابر پدیده‌ای جدید را مشاهده کردند. این یک ذره جدید بود پس از آن موجی از اکتشافات ذرات جدید به راه افتاد. این ذرات نوین را ذرات شگفت نامیدند چون خواص شگفتی داشتند. تعداد زیاد ذره‌ها و این که نمی‌توانستند این ذرات را دسته‌بندی کنند سردرگمی زیادی در فیزیک ذرات بنیادی به وجود آورد. کربوهیدرات
کربوهیدرات‌ها یک زیست‌مولکول است که از اتم‌های کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده‌اند. (با هیدروکربنها اشتباه گرفته نشود). کربوهیدرات‌ها در بدن بیشتر به عنوان مولکول‌های ذخیره‌کننده انرژی عمل می‌کنند، اما کاربردهای ساختاری و نقش در انتقال پیام و… نیز دارند. کربوهیدارت‌ها به سه دسته ساده، مرکّب و پیچیده تقسیم می‌شوند: ذرات بنیادی
از نظر تعداد ذرات، برخی تخمین‌ها که عبارت «تقریباً کل ماده» را به‌کار برده‌اند، افزوده‌اند: به استثنای ماده تاریک، و نوترینوها را شامل می‌شود، که اکثریت تقریباً ۱۰ ذرهٔ بنیادی ماده را تشکیل می‌دهند که در جهان قابل مشاهده وجود دارد. ذرات بنیادی
در نظریه ریسمان، بنیادی‌ترین حالت ماده ریسمان‌ها نامیده می‌شوند که ارتعاش‌های مختلف آن‌ها ذرات بنیادی دیگر را تولید می‌کند.۱. مقدمه‌ای بر ذرات بنیادی، دیوید گریفیت، تهران نوپردازان ۱۳۸۴ ۲. گروه بنیادی
این مجموعه (با ساختار گروهی که در زیر توضیح داده شده است) را "گروه بنیادی" فضای توپولوژی formula_1 در نقطه پایه ای formula_2 نامگذاری می کنند. هدف از دسته بندی حلقه ها بر اساس هموتوپی این است که مجموعه اصلی، یعنی کل حلقه ها با شروع و پایان از formula_2 (که به آن فضای حلقه ای (فضای کمندی) روی فضای توپولوژی formula_1 می گویند) یک مجموعه بزرگ است که مدیریت آن سخت است. در حالی که با تعریف این رابطه هم ارزی به مجموعه ای می رسیم که مدیریت و محاسبات بر روی آن راحت تر خواهد شد. دگم مرکزی زیست‌شناسی مولکولی
این قاعده چارچوبی برای درک انتقال توالی اطلاعات بین حاملهای اطلاعاتی زیست بسپار، در معنای عمومی، در موجودات زنده است. ۳ طبقه عمده این زیست بسپارها: DNA و RNA (اسیدهای نوکلئیک) و پروتئین هستند. ۳×۳=۹, صورت قابل تصور از انتقال مستقیم اطلاعات می‌تواند در این میان رخ دهد. بر اساس قاعده این سه دسته به سه گروه تقسیم می‌شوند: سه انتقال عمومی (باور بر این است که به‌طور معمول در اکثر سلول‌ها رخ می‌دهد)، سه انتقال ویژه (به صورت معمول تنها در شرایط خاص در مورد برخی از ویروس‌ها یا در آزمایشگاه اتفاق می‌افتد) و سه انتقال ناشناخته (اعتقاد بر این است که هرگز رخ نمی‌دهد). به‌طور کلی انتقال عمومی جریان طبیعی اطلاعات زیستی را توصیف می‌کند: DNA به DNA بازنویسی می‌شود (DNAرونویسی) اطلاعات DNA همچنین می‌تواند روی mRNA (رونویسی) بازنویسی شده و با ترجمه اطلاعات موجود در mRNA به عنوان یک الگو (ترجمه) پروتئین‌ها ساخته می‌شوند. انتقال ویژه بدین صورت است که: RNA از روی RNA کپی شده (RNA رونویسی) و DNA با استفاده از RNA الگو (رونویسی معکوس) سنتز شده و در نهایت پروتئین مستقیماً و بدون استفاده از mRNA از روی DNA الگو ساخته می‌شود. انتقال ناشناخته اینگونه است که: یک پروتئین که از یک پروتئین بازنویسی شده، با استفاده از ساختار اولیهٔ پروتئین به عنوان RNA الگو را ساخته و DNA نیز با استفاده از ساختار اولیهٔ یک پروتئین به عنوان یک الگو - ساخته می‌شود، که البته به‌طور طبیعی رخ نمی‌دهد. فیزیک ذرات
در ۱۹۷۸ سرانجام یک توصیف همه‌جانبه از ذرات بنیادی به وجود آمد که با این توصیف مدل استاندارد ذرات بنیادی گفته‌می‌شود. مدل استاندارد هنوز هم در فیزیک ذرات کاربرد دارد. گروه بنیادی
بر اساس تعریف فوق، formula_31 صرفاً یک مجموعه است. این مجموعه را می توان با استفاده از اتصال حلقه ها تبدیل به یک گروه کرد (به همین دلیل به آن "گروه" بنیادی می گویند). به طور دقیق تر اگر دو حلقه ی formula_32 و formula_33 داده شده باشند، ضربشان را به صورت زیر تعریف می کنیم: ذرات بنیادی
ذرهٔ بنیادی یا ذرهٔ ابتدایی ذره‌ای است که ساختار داخلی آن پیش‌ساختاری نداشته باشد (یا هنوز مشخص نشده باشد). ذرات بنیادی شناخته شده در فیزیک توسط نظریه‌ای به نام مدل استاندارد ذرات بنیادی بررسی می‌شوند. این ذرات متشکل از فرمیون‌های بنیادی (که ماده و پاد ماده را می‌سازند) و بوزون‌های بنیادی (بوزون‌های پیمانه‌ای و بوزون هیگز) «ذرات حامل نیرو» (که بیشتر حامل نیروهای طبیعت اند) هستند. آن‌ها متمایز کنندهٔ تعاملات بین فرمیون‌ها هستند. هر ذره‌ای که از چند ذرهٔ بنیادی تشکیل شده‌باشد یک ذرهٔ ترکیبی است. غلظت بازدارنده حداقلی
نتایج بدست آمده با استفاده از نقاط انفصال به ۳ دسته حساس، متوسط یا مقاوم نسبت به یک ماده ضدمیکروبی تقسیم می‌شوند. نقاط انفصال براساس مقادیر تعیین شده توسط منابع رفرنس مشخص می‌شوند اگر چه بین این منابع می‌تواند اختلاف‌هایی نیز وجود داشته باشد. در حالی که MIC کمترین غلظت لازم از آنتی‌بیوتیک برای جلوگیری از رشد قابل رویت باکتری می‌باشد، MBC کمترین غلظت از آنتی‌بیوتیک می‌باشد که باعث مرگ باکتریایی می‌شود. گروه بنیادی
از یک فضا که نقطه ای روی آن قرار دارد شروع کرده (به عنوان مثال یک رویه)، و تمام حلقه هایی با شروع و پایان از آن نقطه را در نظر بگیرید، این حلقه ها مسیر هایی هستند که شروع و پایانشان همان نقطه بوده، به گونه ای که در آن فضای مورد نظر سیر کرده و به نقطه آغازین خود باز خواهند گشت. دو حلقه را می توان به سادگی با هم ترکیب کرد: اینگونه که با طی کردن اولین حلقه، وارد حلقه دوم شود. دو حلقه در صورتی با هم معادلند که بتوان یکی را با تغییر شکل بدون پارگی به دیگری تبدیل کرد. مجموعه تمام چنین حلقه هایی به همراه روش ترکیب کردن و معادل سازی بینشان، تشکیل گروه بنیادی آن فضای خاص را خواهند داد. ذرات بنیادی
در ۱۹۲۷ هنگامی که دیراک معادله شرودینگر را به صورت نسبیتی بازنویسی کرد به جواب عجیبی برخورد. به ازای هر جواب مثبت انرژی، یک جواب منفی نیز به دست می‌آمد. دیراک این جواب‌ها را با نظریه حبابی توصیف کرد تا این که در دهه چهل میلادی فاینمن تعریف ساده‌تری برای این جواب ارائه داد، این جواب‌ها ذرات پادماده را توصیف می‌کردند. در ۱۹۳۱ پاد ماده الکترون، در ۱۹۵۵ پاد ماده پروتون در آزمایشگاه کشف شدند. شتاب‌دهنده ذرات
شتاب‌دهنده‌ها اصولاً به دو دسته خطی و دایره‌ای تقسیم می‌شوند. مشهورترین شتاب‌دهنده‌های خطی یا لیناک و شتابدهنده واندگراف هستند، و شتاب‌دهنده‌های دایره‌ای عبارت هستند از: بتاترون، سیکلوترون، مایکروترون و سنکروترون. ذرات بنیادی
بوزون‌های بنیادی به دو دسته بوزون‌های پیمانه‌ای و بوزون نرده‌ای تقسیم می‌شوند. ذرات بنیادی
در ۱۹۶۱ موری گلمان روشی برای دسته‌بندی ذرات کشف شده ارائه کرد. او جدولی که به نام راه هشت‌گانه بود را ساخت که توسط آن می‌شد ذرات بنیادی کشف شده را دسته‌بندی کرد. این کار شبیه به جدول تناوبی مندلیف بود. اتم
با وجود اینکه منظور از "اتم" ذره‌ای تجزیه ناپذیر بود، امروز می‌دانیم که اتم از ذرات کوچکتری تشکیل شده‌است. الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها ذرات تشکیل دهندهٔ اتم هستند. البته یون هیدروژن بدون الکترون و نیز بدون نوترون؛ هیدروژن +۱ است. پرتو کیهانی
ذرات اولیه که به جو زمین وارد می‌شوند شامل ۹۲.۹ درصد پروتون،۶.۳ درصد هسته هلیوم(ذره آلفا)،۰.۱۳ درصد هسته عناصر لیتیوم، برلیوم و بور ۰.۴ درصد هسته عناصر کربن، نیتروژن، اکسیژن و فلوئور ۰.۱۸ هسته عناصر سنگین و ۰.۰۵ هسته عناصر بسیار سنگین است. فیزیک ذرات
در سال ۱۹۴۷ راچستر و باتلر در اتاقک ابر پدیده‌ای جدید را مشاهده کردند. این یک ذره جدید بود پس از آن موجی از اکتشافات ذرات جدید به راه افتاد. این ذرات نوین را ذرات شگفت نامیدند چون خواص شگفتی داشتند. تعداد زیاد ذره‌ها و این که نمی‌توانستند این ذرات را دسته‌بندی کنند سردرگمی زیادی در فیزیک ذرات بنیادی به وجود آورد. لپتون
لپتون خانواده‌ای از ذرات بنیادی با اسپین نیمه‌صحیح (اسپین ) هستند که برهم‌کنش هسته‌ای قوی ندارند اما از اصل طرد پاولی پیروی می‌کنند. مشهورترین لپتون، الکترون است که مستقیماً با تمام ویژگی‌های شیمیایی مرتبط است. دو ردهٔ اصلی لپتون‌ها شامل بر: لپتون‌های دارای بار الکتریکی (که به آنها لپتون‌های الکترون‌مانند هم می‌گویند) و لپتون‌های خنثی ( که به نام نوترینو شناخته می‌شوند). لپتون‌های باردار می‌توانند با ذرات دیگر ترکیب شده و ذرات مرکب مختلفی مانند اتم یا پوزیترونیوم تشکیل دهند، اما نوترینوها به ندرت با چیزی برهم‌کنش دارند و از این رو به ندرت مشاهده می‌شوند. فهرست ذرات
بوزون به ذراتی اطلاق می‌شود که اسپینشان صحیح باشد.خصوصیات اصلی آنها این است که از سه کوارک تشکیل شده‌اندبه جدول تناوبی عناصر رجوع شود. نیروهای بنیادی
در مدل مفهومی نیروهای بنیادی، جرم از فرمیونها تشکیل شده‌است. فرمیون‌ها خود دارای دو ویژگی بار و گردش (اسپین) ± هستند، (گشتاور زاویه‌ای ذاتی ħ/۲ ± که ħ ثابت کاهش یافته پلانک است) و آن‌ها توسط بوزون‌ها یکدیگر را می‌ربایند یا می‌رانند. ضریب تراکم اتم‌ها
سلول واحد اولیه ساختار کریستای مکعب مرکز دار شامل چندین بخش گرفته شده از نه اتم (اگر ذرات موجود در کریستال اتم باشند) است: یک اتم در هر یک از گوشه‌های مکعب و یک اتم در مرکز مکعب. چرا که حجم هر یک از اتمهای هشت گوشه بین هشت سلول مجاور به اشتراک گذاشته شده‌است. هر واحد BCC در بر گیرنده معادل حجم دو اتم (یکی مرکز و یکی در گوشه‌ها) می‌باشد. حلقه بنیادی
حلقه‌های بنیادی در mRNA و به خصوص در tRNA، که شامل سه حلقه بنیادی و یک دنباله است و فرم برگ شبدری دارد، رخ می‌دهد. یک آنتی کدون که کدون‌ها (codon) را در طول فرایند ترجمه تشخیص می‌دهد در یکی از حلقه‌های جفت نشده tRNA وجود دارد. در شبه گره موجود در آر ان ای دو حلقه بنیادی وجود دارد که حلقه یکی از آنها بخشی از دیگری را تشکیل می‌دهد. شبکه‌های زیستی
شبکه‌های زیستی پیچیده می‌توانند به عنوان شبکه‌های محاسبه‌پذیر ارائه و تحلیل شوند. برای مثال، اکوسیستم به عنوان شبکه‌ای از گونه‌های مختلف می‌تواند در نظر گرفته شود، هم‌چنین پروتئین‌ها به عنوان شبکه‌ای از آمینواسیدها می‌باشند. چنانچه پروتئین‌ها را به ذرات کوچکتر بشکنیم، خود آمینواسیدها شبکه‌ای از اتم‌های به هم پیوند داده شده مانند کربن، نیتروژن و اکسیژن هستند. گره‌ها و لبه‌ها مولفه‌های پایه‌ای یک شبکه را تشکیل می‌دهند. گره‌ها همان واحدهای تشکیل‌دهندهٔ شبکه هستند در حالی که لبه‌ها ارتباطات بین این واحدها را مشخص می‌کنند. گره‌ها می‌توانند گسترهٔ وسیعی از واحدهای زیستی را شامل شوند، از جملهٔ آن‌ها می‌توان به انواع ارگانیسم یا یک عصب در مغز اشاره کرد. دو ویژگی مهم شبکه، درجه و میانی مرکزی می‌باشد. درجه (میزان ارتباط، مفهومی متفاوت از کاربردش در نظریهٔ گراف) به تعداد لبه‌هایی گفته می‌شود که به یک گره متصل هستند. در حالی که میانی مرکزی مشخص می‌کند که یک گره به چه اندازه در مرکز می‌باشد. گره‌های با میانی مرکزی بالاتر، به عنوان پل‌هایی بین بخش‌های مختلف شبکه در نظر گرفته می‌شوند (برای دسترسی به بعضی از گره‌ها باید از این گره‌های با میانی مرکزی بالاتر عبور کرد). در شبکه‌های اجتماعی، گره‌های با درجه و مرکزی میانی بالاتر در ساختار و ترکیب کلی شبکه نقش مهمی ایفا می‌کنند. تاریخ فیزیک
برهمکنش این ذرات با پراکندگی و واپاشی یک کلید برای پایه‌های تئوری‌های مکانیک کوانتم گردید. موری ژلمن و یوئیل نئومن شروع به تقسیم‌بندی ذرات بر پایه ویژگی‌هایشان کردند و نام آن را راه هشت‌گانه نامیدند، و این موضوع موجب به وجود آمدن جای خالی برای ذرات کشف‌نشده با ویژگی‌های معین شد (مشابه پیش‌بینی‌های علمی مندلیف)، که مشهورترین آن ، بود که در آزمایشگاه ملی بروکهیون در سال ۱۹۶۴ کشف گردید، و موجب شد که ایده «کوارک» ها برای ترکیب هادرون به وجود آید. اگرچه مدل کوارک در ابتدا به نظر می‌رسید در توضیح نیروی هسته‌ای قوی ناتوان باشد، اما باعث رقابت نظریه‌هایی مانند نظریه ماتریس اس و، به وجود آمدن کرومودینامیک کوانتومی گردید و در دهه ۱۹۷۰ بالاخره ذرات بنیادی دسته‌بندی شدند، که اکنون به نام «مدل استاندارد» مشهور است و بر پایه ریاضیات نظریه پیمانه‌ای قرار گرفته‌است، که به خوبی توانایی تشریح تمام نیروهایی بنیادی طبیعت به جز گرانش را داشت، و به موضوعی بدل گشت که باید حل شود. ذرات بنیادی
ذراتی که تنها نیروی هسته‌ای قوی بر آن‌ها اثر نگذارد، لپتون نامیده می‌شوند. ذرات بنیادی
در نظریه‌های ابرتقارن به ازای هر فرمیون یک بوزون ابرشریک آن و به ازای هر بوزون یک فرمیون ابرشریک فرض می‌شود. نانومواد
نانومواد با توجه به اندازهٔ ابعادشان در راستای محورهای مختصات به سه گروه تقسیم می‌شوند: ذرات زیراتمی
معروفترین ذرات زیراتمی الکترونها پروتونها و نوترونها هستند. الکترون ذره بنیادی و غیرقابل تقسیم است و پروتون و نوترون ذرات ترکیبی هستند که از سه کوارک تشکیل شده‌اند. کوارک بالا
کوارک بالا (نماد : "u")، سبک‌ترین نوع کوارک، نوعی ذره بنیادی و یکی از اجزای اصلی تشکیل‌دهنده ماده است. این کوارک به همراه کوارک پایین، نوترون (یک کوارک بالا، دو کوارک پایین) و پروتون (دو کوارک بالا، یک کوارک پایین) هسته اتم را می‌سازند. این کوارک جرو نسل اول ماده است، بار الکتریکی آن e+ و جرمی برابر دارد. مانند سایر کوارک‌ها، کوارک بالا یک فرمیون بنیادی اسپین-۱⁄۲ است و با هر ۴ نیروی بنیادی برهم‌کنش دارد. پادذره آن پادکوارک بالا نامیده می‌شود (گاهی به آن "کوارک پادبالا" یا فقط "پادبالا" هم گفته می‌شود) که تنها تفاوتش با کوارک بالا در این است که برخی از ویژگیهای آن مقدار برابر با علامت مخالف با کوارک بالا دارد. کوارک
کوارک ( or )، یک ذره بنیادی و یکی از اجزای پایه‌ای تشکیل‌دهنده ماده است. کوارک‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا ذرات مرکبی به نام هادرون را پدیدآورند که پایدارترین آن‌ها پروتون و نوترون، اجزای تشکیل‌دهنده هسته اتم هستند. به خاطر پدیده‌ای که به حبس رنگ معروف است، کوارک‌ها هیچ‌گاه به صورت انفرادی یافت نمی‌شوند و مستقیماً قابل مشاهده نیستند؛ آن‌ها را فقط می‌توان درون هادرون‌هایی مانند باریونها (که نمونه‌های آن‌ها پروتون و نوترون هستند) و مزونها یافت. به همین دلیل بیشتر دانش ما از کوارک‌ها از مشاهدات خود هادرون‌ها نتیجه‌گیری شده‌است. شبه‌ذرات
شبه ذره یا برانگیزش دسته جمعی عبارت است از ظهوریافتگی در سامانه پیچیده میکروسکوپی جامداتی که ذراتشان برهمکنش‌های ضعیفی در فضاهای خالی بینشان دارند. برای مثال، یک الکترون در نیمه رسانا می‌تواند جابه جا شود. این جابه جایی و حرکت به دلیل برهمکنش با هسته اتم و الکترون‌های دیگر، باید پیچیده و در مسیر پیچیده‌ای باشد؛ اما به نظر می رسد الکترون با جرمی متفاوت، دارد به صورت غیر آشفته در فضاهای خالی جابه جا می‌شود. این الکترون که جرم متفاوتی دارد را شبه ذره الکترون می نامند. معمولاً اگر شبه ذرات مربوط به فرمیون‌ها باشند (مانند شبه ذره مذکور و حفره الکترونی)، تحریک شبه ذره نامیده می‌شوند و اگر به مربوط به بوزون‌ها (مثل فونون و پلاسمون)، به آن تحریک دسته جمعی می گویند؛ هر چند تفاوتی ندارد. کوارک شگفت
در اوایل دوران پیدایش فیزیک ذرات (در نیمه اول قرن بیستم)، چنین پنداشته می‌شد که هادرون‌هایی مانند پروتون، نوترون و پیون ذرات بنیادی هستند. اما با کشف هادرون‌های جدید، باغ‌وحش ذرات از چند ذره در اوایل دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، در دهه ۱۹۵۰ به چند دوجین ذره گسترش یافت. رابطه میان هریک از این ذرات تا سال ۱۹۶۱ نامشخص بود تا اینکه در این سال موری گل-مان گیتی
لپتون یک ذره بنیادی با اسپین نیمه‌صحیح است که در برهم‌کنش‌های هسته‌ای قوی شرکت نمی‌کند اما در اصل طرد پاولی صدق می‌کند. دو لپتون از یک گونه نمی‌توانند هم‌زمان با هم در وضعیت‌های یکسانی قرار داشته باشند. دو رده اصلی از لپتون‌ها وجود دارد: لپتون‌های باردار (لپتون‌های الکترون-مانند) و لپتون‌های خنثی (نوترینوها). الکترون‌ها پایدار هستند و معمول‌ترین نوع لپتون باردار در گیتی هستند، در حالیکه میون و تاو ناپایدارند و پس از به وجود آمدن در برخوردهای پرانرژی به سرعت واپاشی می‌شوند. لپتون‌های باردار می‌توانند با بقیه ذرات ترکیب شوند و ذرات مرکبی مانند اتم و پوزیترونیم بسازند. الکترون تقریباً بر کل شیمی حکمرانی می‌کند زیرا در اتم‌ها یافت می‌شود و به خواص شیمیایی مرتبط است. نوترینوها به ندرت برهمکنشی با هرچیز دیگری دارند و به همین دلیل به ندرت مشاهده می‌شوند. نوترینوها در سراسر گیتی جریان دارند اما به ندرت با ماده معمولی برهمکنشی دارند. ذرات فوق ریز
ذرات فوق ریز (UltraFine Particles) ذرات معلقی در ابعاد نانو هستند که قطری کمتر از ۰٫۱ میکرومتر یا ۱۰۰ نانومتر دارند. قوانین خاصی برای این دسته از ذرات آلوده کننده هوا که بسیار کوچکتر از ذرات PM  و PM  هستند وجود ندارد، باور بر این است که پیامدهای بهداشتی این دسته از ذرات بیشتر از ذرات بزرگتر باشد. در اتحادیه اروپا، UFP موجود در هوای محیط را به‌صورت تجربی با مشخصات فنی تعریف می‌کنند. یکی از مهمترین ویژگی‌های این ذرات اندازهٔ آن است، در این باره می‌توان اظهار داشت: «اندازهٔ این ذرات کوچکتر از چند میکرومتر و بزرگتر از ۷ نانومتر است». اگرچه معمول‌ترین مراجعه به UFP «کمتر از ۰٫۱ میکرومتر» است، اما این موضوع برای هوای محیط در اتحادیه اروپا نادرست شمرده می‌شود. حلقه بنیادی
GCCGCGGGCCG AAAAAACCCCCC CGGCCCGCGGC مجموعه سازگاری بافتی اصلی
این پروتئینها در سه گروه زیر دسته بندی می‌شوند: تقسیم سلول
یاخته‌ها در دو گروه طبقه‌بندی می‌شوند: پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها. به دلیل تفاوت‌های ساختاری در یاخته‌های این دو گروه، طریقهٔ تقسیم آنها نیز با هم تفاوت دارند. البته در یوکاریوت‌ها تقسیم یاخته‌های سوماتیک (غیرجنسی) با یاخته‌های جنسی (گامت‌ها)(اسپرم در مرد و تخمک در زن) تفاوت دارد. الکترون
الکترون (با نماد e یا β) یک ذره زیر اتمی با بار الکتریکی منفی و برابر با بار بنیادی می‌باشد. الکترون‌ها به نسل نخست از خانواده لپتونها تعلق دارند و به‌طور عمومی به عنوان ذره بنیادی شناخته می‌شوند زیرا هیچ جزء و زیرساختار تشکیل‌دهنده شناخته‌شده‌ای ندارند. الکترون جرمی تقریباً برابر با یک بر روی ۱۸۳۶ جرم پروتون دارد. ویژگی‌های کوانتومی الکترون شامل تکانه زاویه‌ای ذاتی (اسپین) با مقدار نیمه‌صحیح بر حسب "ħ" (ثابت کاهیدهٔ پلانک)است و این یعنی الکترون یک نوع فرمیون است. به دلیل فرمیون بودن، طبق اصل طرد پاولی، دو الکترون مختلف نمی‌توانند حالات کوانتومی یکسانی را اشغال کنند. الکترون‌ها، همانند همهٔ مواد، هم ویژگی‌های ذره‌ای و هم موجی را دارا هستند، یعنی هم می‌توانند با ذرات دیگر برخورد کنند و هم مانند نور دچار پراش شوند. مشاهده ویژگی‌های موجی الکترون نسبت به ذراتی مانند نوترون و پروتون آسان‌تر است زیرا جرم الکترون کمتر است و در نتیجه طول موج دوبروی آن برای انرژی‌های معمول بالاتر است. مزون رو
در فیزیک ذرات بنیادی مزون رو ذره‌ای با نیمه عمر بسیار پایین و سبکترین مزون است با جرم ۷۷۰ مگا الکترون ولت و نماد دو نوع اصلی آن formula_1 و formula_2 است. ریخت‌شناسی کهکشان‌ها
دووکلس همچنین مقادیر عددی را برای هر گروه از کهکشان در طرح خود اختصاص داده‌است. مقادیر عدد صحنه حباب T از -۶ تا +۱۰ با عدد منفی مربوط به کهکشانهای اولیه (ellipticals و lenticulars) و اعداد مثبت به انواع دیر (مارپیچ و نامنظم) هستند. کهکشان‌های بیضوی به سه مرحله تقسیم می‌شوند: بیضی بیضی شکل (cE)، بیضوی‌های نرمال (E) و انواع دیر (E +). لنگرها به‌طور مشابه به نوع اولیه (S-)، متوسط (S0) و دیر (S +) تقسیم می‌شوند. کهکشان‌های نامنظم می‌توانند از نوع نامنظم مگلیان (T = ۱۰) یا «جمع» (T = ۱۱) باشند. گروه (ریاضیات)
در جبر مجرد، ساختار های عمومی تری تعریف شدند که هر کدام برخی از اصول موضوعه های گروه ها را بر می دارند (یعنی ضعیف تر هستند، بجز یکی از آن ها که شرط قوی تری دارد، یعنی گروه های آبلی). به عنوان مثال، اگر شرط وجود عضو معکوس را برداریم به ساختار مونوید می رسیم. اعداد طبیعی formula_6 (شامل صفر) تحت جمع یک مونوئید تشکیل می دهد، همینطور اعداد صحیح ناصفر تحت ضرب نیز یک مونوید تشکیل می دهند formula_7 به جدول نگاه کنید. روش کلی وجود دارد که به طور صوری عضو های معکوس را به هر مونوید آبلی اضافه می کند، دقیقا همانگونه که formula_8 از formula_7 ساخته می شود. این فرآیند ساخت گروه از مونوید آبلی را گروه گروتندیک می گویند. گروه واره ها مشابه گروه ها هستند با این تفاوت که ترکیب دو عنصر یعنی formula_10 برای تمام formula_11 و formula_12 ها تعریف نشده است. این موجودات در مطالعه فرم های پیچیده ی تقارنی که در ساختار های توپولوژی و تحلیلی وجود دارند ظاهر می گردند، مثل گروه واره های بنیادی یا استک ها. در نهایت، امکان تعمیم هر کدام از مفاهیم با جایگزینی عمل دوتایی با یک عمل n-تایی وجود دارد (یعنی یک عمل که formula_13 تا ورودی داشته باشد). با تعمیمات مناسب اصول موضوعه های گروه، می توان گروه n-تایی ساخت . جدول فوق لیستی است از چندین ساختار که هر کدام به نوعی گروه ها را تعمیم می دهند. مولکول
شامل دو دستهٔ بزرگ هستند: ترکیبات فلزی و یونی گیتی
ماده معمولی از دو ذره بنیادی ساخته شده‌است: کوارک و لپتون مثلاً پروتون از دو کوارک بالا و یک کوارک پایین تشکیل می‌شود؛ نوترون از دو کوارک پایین و یک کوارک بالا ساخته می‌شود؛ و الکترون نوعی لپتون است. اتم یک هسته اتمی دارد که از پروتون و نوترون ساخته شده و الکترون‌هایی که در مدارهای اطراف هسته می‌چرخند. از آنجا که بیشتر جرم اتم در هسته آن است که از باریون تشکیل شده، اخترشناسان اغلب از واژه "ماده باریونی" برای توصیف ماده معمولی استفاده می‌کنند، هرچند که بخش اندکی از این «ماده باریونی» را الکترون‌ها تشکیل می‌دهند. ذره خی
در فیزیک ذرات بنیادی Ξ (Xi) به دسته از باریون‌ها گفته می‌شود که از یک کوارک بالا یا پایین و دو کوارک سنگین‌تر تشکیل شده باشند و نیمه عمر چنین ذراتی بسیار پایین است این ذرات در سال ۱۹۶۴ در آزمایشگاه بروکهاون توسط برتون ریشتر کشف شدند. ذرات ژانوس
ذرات ژانوس به ذراتی با اندازه نانو گفته می‌شود که سطح آن‌ها دارای دو یا چند ناحیه متمایز با خواص فیزیکی ویژه می‌باشند. این خواص سطح متفاوت و متمایز به دو نوع واکنش مختلف شیمیای اجازی بروز در یک ذره را می‌دهند. ساده‌ترین ذرات ژانوس ذراتی با دو ناحیه متمایز می‌باشند. برای مثال ممکن است نصف سطح ذره‌ای از مواد آب‌دوست تشکیل شود و مابقی از مواد آب‌گریز تشکیل شده باشد. این به ذرات خاصیت ویژه‌ای می‌دهد که وابسته به حالت غیر متقارن ذره می‌باشد. نام گذاری این ذرات با نام خدای ژانوس می‌باشد که اغلب با چهره‌ای دوسر تصویر شده‌است. نیترید بور
اگر ۵۰٪ یا بیشتر ذرات اصلی تشکیل دهنده یک ماده دارای توزیع اندازه nm1 تا nm100 در یک یا چند بعد باشد، در دستهٔ نانومواد جای می‌گیرد. این مواد دارای نسبت سطح به حجم بالایی هستند. برای تشخیص نانوماده بودن، می‌توان از اندازه‌گیری سطح ویژه درصورت عدم وجود تخلخل در نمونه، استفاده نمود. تقسیم‌بندی این مواد با توجه به تعداد ابعاد خارج از بازهٔ اندازه ای nm1 تا nm100، صورت می‌گیرد و مواد به صورت یک بعدی(1D)، دوبعدی(2D) و سه بعدی(3D) معرفی می‌شوند. نیتریدبور هگزاگونال دو بعدی، همریخت گرافن دارای ساختار لایه ای بسیار شبیه به آن، با ویژگی‌های خاص نوری-الکتریکی همراه با استحکام مکانیکی، پایداری حرارتی و خنثایی شیمیایی است. همچنین، نانوصفحات نیتریدبور دارای سطح ویژه بالا، به دلیل کاربرد در جذب رنگ سبز، میتیل ارانژ، گاز CO2 و اندکی گاز H2 بسیار اهمیت دارند. h-BN اگرچه به‌طور ذاتی عایق است، اما می‌توان از طریق خواص و کارکردهای مختلفی از جمله دوپه کردن، جانشینی و هیبریداسیون، h-BN دو بعدی را به یک ماده کاربردی در طیف گسترده‌ای از کاربردها تبدیل کرد. مدل استاندارد
هریک از اعضای یک نسل از ذره متناظر خود در نسل قبلی جرم بزرگتری دارد. نسل نخست ذرات باردار دچار واپاشی نمی‌شوند؛ به همین دلیل ماده معمولی (باریونی) از چنین ذراتی تشکیل شده‌است. تمام اتم‌هایی که از الکترون‌هایی تشکیل شده‌اند که به دور هسته اتم می‌گردند، در نهایت از کوارک‌های بالا و پایین تشکیل می‌شوند. نسل‌های دوم و سوم ذرات باردار نیمه‌عمرهای بسیار کوتاه دارند و به سرعت واپاشی می‌شوند و تنها در محیط‌های بسیار پرانرژی یافت می‌شوند. هیچ‌یک از نسل‌های نوترینوها واپاشی نمی‌شوند و جهان را دربرگرفته‌اند اما به ندرت با ماده باریونی برهمکنش دارند. ستاره
ستارگان بر اساس رنگ (که ناشی از دمای سطحی است) به دسته‌های O, B, A, F, G, K, M تقسیم می‌شوند. به گروهی از ستارگان که با نیروی گرانش به هم پیوستگی داشته باشند خوشه ستاره‌ای می‌گویند که در دو دسته خوشه ستاره‌ای باز و خوشه ستاره‌ای کروی تقسیم می‌شوند. خوشه‌های ستاره‌ای کروی در مرکز کهکشان‌ها یافت می‌شوند و معمولاً عمر بسیار بیشتری دارند. اما اگر فقط دو ستاره در کنار هم باشند به آن ستاره دوتایی گفته می‌شود. آغازیان
آغازیان را می‌توانیم در هفت گروه قرار دهیم (جدول مقابل). بسیار مشکل است که انواع متنوع آن‌ها را در یک طرح ساده بگنجانیم. کتابها به‌طور سنتی آن‌ها را به شکلی غیرطبیعی (مانند آنچه در قرن نوزدهم اجرا شد) به فتوسنتز کننده‌ها (جلبکها)، غیرخودخوراک سازها (پروتوزوآ) و جذب کننده‌ها (آغازیان شبه قارچ) تقسیم‌بندی می‌کنند. حلقه بنیادی
بسیاری از ریبوزوم‌ها از حلقه‌های بنیادی تشکیل شده‌اند. ریبوزوم سرچکشی (hammerhead ribozyme) نیز از سه حلقه بنیادی تشکیل شده است که در یک حلقه مرکزی جفت نشده به یکدیگر متصل می‌شوند. ذره مجازی
در دانش فیزیک، یک ذره مجازی یک اغتشاش گذراست که بسیاری از ویژگی‌های یک ذره معمولی را داراست و وجود آن توسط اصل عدم قطعیت محدود شده است. به عبارت دیگر این رهیافت نتیجه‌ای از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ است که بیان می‌کند هرگز نمی‌توان مطمئن بود که یک فضای به ظاهر تهی، واقعا خالی باشد. در عوض ذرات مجازی همواره به صورت جفت ظاهر می‌شوند. این جفت ذرات از ماده و پادماده متناظر آن ساخته شده‌اند که لحظه‌ای بسیار کوتاه دوام می‌آورند و پس از آن، به سرعت همدیگر را خنثی کرده و ناپدید می‌شوند.مفهوم ذرات مجازی برآمده از نظریه اختلال در نظریه میدان‌های کوانتومی است که در آن برهمکنش‌های میان ذرات معمولی به شکل تبادل ذرات مجازی توصیف می‌شود.فرآیند مربوط به ذرات مجازی را می توان با یک نمایش شماتیک که به عنوان نمودار فاینمن معروف است، توصیف کرد. در این نمودار ذرات مجازی توسط خطوط داخلی نشان داده می شوند. ذرات بنیادی
ابتدای فیزیک ذرات را می‌توان به قرن پنجم پیش از میلاد و کارهای فیلسوفان اتمیست مانند دموکریت و لئوکیپوس نسبت داد. فرمیون
ذرات مرکب (مانند هادرون‌ها، هسته‌ها و اتم‌ها) می‌توانند بسته به اجزای اصلیشان، فرمیون یا بوزون باشند. به‌طور دقیق‌تر، به دلیل وابستگی بین اسپین و آمار، اگر ذره‌ای تعداد فردی فرمیون داشته‌باشد، خودش فرمیون است و اسپین نیمه صحیح خواهد داشت. برای مثال: مدل استاندارد
مدل استاندارد اعضای از دسته‌های مختلف ذرات بنیادی (فرمیونها، بوزون‌های پیمانه‌ای و بوزون هیگز) را شامل می‌شود که به نوبه خود توسط ویژگیهای دیگری مانند بار رنگ از هم تمایز پیدا می‌کنند. با متمایز شمردن ذرات از پادذرات متناظرشان و همچنین حالت‌های رنگی مختلف کوارک‌ها و گلوئون‌ها، در مجموع ۶۱ ذره بنیادی در مدل استاندارد وجود دارند. ابرتقارن
همه ذرات عالم را میتوان به دو دسته تقسیم کرد:طبق پیشبینی نظریه ریسمان، نوعی ارتباط به نام ابر تقارن بین این دو ذره وجود دارد. با توجه به ابر تقارن باید به ازای هر بوزون، یک فریمیون و به ازای هر فرمیون، یک بوزون وجود داشته باشد. تقارن ها دو ضلع اصلی دارند آن دو ضلع دوزند ها فرمیون ها است که همه آن اضلاع در عملکرد آن مهم است. ذرات بنیادی
بررسی علمی ذرات تشکیل دهنده ماده در ۱۸۹۷ و با کشف الکترون توسط تامسون شروع می‌شود. او مدل اتمی موسوم به مدل خمیری تامسون را معرفی کرد. با آزمایش پراکندگی رادرفورد این مدل رد شد و هسته اتم کشف گردید. رادرفورد مدل اتمی خود به نام مدل رادرفورد را معرفی کرد. در ۱۹۱۴ نیلز بور مدل اتمی خود را پیشنهاد کرد. توافق طیف اتمی هیدروژن با نظریه بور بسیار جالب بود. در همین دوره هسته هیدروژن را پروتون نامیدند، اما قادر به توضیح عدد اتمی عناصر دیگر نشدند. سرانجام با کشف نوترون توسط چادویک در سال ۱۹۳۲ دوره کلاسیک ذرات بنیادی به پایان رسید. فهرست ذرات
ذرات حامل نیروهای بنیادی طبیعت تمام این ذرات بوزون هستند. هسته پیوندی
دسته‌بندی‌های هسته‌های سنتی هسته‌های یکپارچه و ریز هسته هستند (با نانو هسته‌ها و اگزو هسته‌ها که به عنوان نسخه‌های شدیدتر از ریزهسته‌ها دیده می‌شوند). طبقه «ترکیبی» به دلیل شباهت هسته‌های ترکیبی و هسته‌های یکپارچه معمولی بحث‌برانگیز است. این اصطلاح توسط لینوس توروالدز به عنوان بازاریابی ساده رد شد. ذرات زیراتمی
ذرات به سه روش طبقه‌بندی می‌شوند. گلوبین
پروتئینهای بدن انسان به سه گروه اصلی پروتئینهای غشایی (غشای سلول)، پروتئینهای حلقوی و پروتئینهای ساختاری یا فیبروز (مانند کلاژن، کراتین و الاستین) تقسیم می‌شوند. پروتئینهای حلقوی شامل دو گروه اصلی گلوبین‌ها و آلبومینها هستند. گلوبینها مانند هموگلوبین، میوگلوبین و گلوبولینها. کوارک
کوارک‌ها ویژگی‌های ذاتی گوناگونی دارند که بار الکتریکی، بار رنگ، اسپین و جرم از جمله این ویژگی‌ها می‌باشند. کوارک تنها ذره بنیادی از مدل استاندارد فیزیک ذرات است که هر چهار برهمکنش بنیادی را تجربه می‌کند. به این برهمکنش‌ها "نیروهای بنیادی" (الکترومغناطیس، هسته‌ای قوی، هسته‌ای ضعیف، گرانش) نیز گفته می‌شود. همچنین کوارک تنها ذره‌ای است که بار الکتریکی‌اش مضرب صحیحی از بار بنیادی نیست. کربن
هیدروکربنها، ساده‌ترین شکل از مولکول‌های آلی هستند، خانواده بزرگی از مولکول‌های آلی که تنها از اتم‌های هیدروژن متصل به کربن تشکیل شده‌اند. چنان‌چه در ساختار یک مولکول هیدروکربن اتم‌های دیگری به‌جز کربن و هیدروژن حضور داشته باشد، آن مولکول دیگر یک هیدروکربن تلقی نمی‌شود و به آن اتم‌ها، اصطلاحاً ناجور اتم گفته می‌شود. ناجوراتم‌های متداولی که در ساختار ترکیبات آلی حضور دارند عبارت‌اند از اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر، هالوژن‌های غیرپرتوزا و همچنین فلزاتی مانند سدیم و منیزیم. گروه‌های مشخصی از برخی اتم‌ها که اغلب شامل ناجوراتم‌ها هستند، در تعداد زیادی از ترکیبات آلی حضور دارند. به این گروه‌ها که دارای آرایش مشخصی از اتم‌ها هستند، گروه‌های عاملی گفته می‌شود و علت عاملی خواندن آنها این است که این گروه‌ها به‌طور عمده عامل تعیین‌کننده رفتار شیمیایی و فیزیکی و همچنین نوع واکنش پذیری ترکیب مورد نظر هستند. مهندسی بافت
سلول‌های سینوژنیک این‌ها از افراد گونه‌های دیگر جدا شده‌اند. در سلولهای حیوانی به‌خصوص در آزمایش‌ها با هدف ساخت ایمپلنت‌های قلب و عروق به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته‌است. سلول‌های همگنی یا ایزوژنیک از ارگانیزم‌های ژنتیکی مشابه مانند دوقلوها، کلون‌ها یا مدل‌های حیوانات تحقیقاتی بسیار انجماد جدا شده‌اند. سلول‌های بنیادی سلول‌های نامتعارف هستند که توانایی تقسیم شدن به سلول‌ها را دارند و باعث ایجاد اشکال مختلف سلول‌های تخصصی می‌شوند. با توجه به منبع آنها، سلول‌های بنیادی به سلول‌های بنیادی «بالغ» و «جنینی» تقسیم می‌شوند. بعضی از سلول‌ها در مراحل اولیه جنین بسیار قوی هستند. در حالی که هنوز یک بحث بزرگ اخلاقی در ارتباط با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی وجود دارد، تصور می‌شود که سلول‌های بنیادی دیگری ایجاد شده توسط جایگزین دیگری ممکن است برای ترمیم بافت‌های آسیب دیده یا آسیب دیده مفید باشد، یا می‌توانند برای رشد اندام‌های جدید استفاده شوند. ریز سیال‌شناسی مبتنی بر قطرات
مرتب سازی قطره در میکروفیلیدها یک روش مهم است، که اجازه می دهد تا جداسازی بر اساس عوامل متغیر از اندازه قطره تا مواد شیمیایی برچسب خورده شده با فلورسنت در داخل قطره، کار انجام شده برای مرتب سازی سلول ها در جریان سیاتومتری  را میکاهد. در حوزه مرتب سازی قطره، دو نوع اصلی وجود دارند، دسته بندی فله ای که از روش های فعال یا غیر فعال استفاده میکند و مرتب سازی دقیق که عمدتاً مبتنی بر روش های فعال است. مرتب سازی فله به نمونه هایی با تعداد زیادی قطره (> 2000 s-1) اعمال می شود که می تواند بر اساس خصوصیات ذاتی قطرات (مانند ویسکوزیته، چگالی و غیره) بدون بررسی هر قطره، طبقه بندی شود. از سوی دیگر مرتب سازی دقیق با هدف جدا کردن قطرات که مطابق معیارهای خاصی است که برای هر قطره بررسی می شود. نانومواد
این مواد به گروه‌های مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از: کوارک بالا
در اوایل دوران پیدایش فیزیک ذرات (در نیمه اول قرن بیستم)، چنین پنداشته می‌شد که هادرون‌هایی مانند پروتون، نوترون و پیون ذرات بنیادی هستند. اما با کشف هادرون‌های جدید، باغ‌وحش ذرات از چند ذره در اوایل دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، در دهه ۱۹۵۰ به چند دوجین ذره گسترش یافت. رابطه میان هریک از این ذرات تا سال ۱۹۶۱ نامشخص بود تا اینکه در این سال موری گل-مان کریستال مایع ستونی
کریستال‌های مایع ستونی با توجه به ساختارشان و چگونگی قرار گرفتن ستون‌ها به چند دسته تقسیم می‌شوند. گروه اول کریستال‌های مایع ستونی ٍنماتیک هستند که هیچ نظم دور بردی ندارند. به این معنی که در یک منطقه نسبتا بزرگ از کریستال مایع نظمی که تکرار شود دیده نمی‌شود. چیدمان مولکول‌ها در این دسته نسبت به دسته‌های دیگر از نظم کمتری برخوردار است. در حالت نماتیک مولکول‌ها تقریباً در صفحات موازی هم جاگیر می‌شوند و در حالی که در این صفحات می‌توانند حرکت انتقالی و چرخشی داشته باشند٫ در جهت عمود به این صفحات آزادی کمی دارند. دسته‌های دیگر با توجه به نظم دوربردی که دارند و شبکه‌ای که در دو بعد (درون صفحات حاوی دیسکها) تشکیل می‌دهند نامگذاری می‌شوند: شش ضلعی٫ مستطیل٫ چهارگوش و مورب. ذرات بنیادی
بوزون هیگز ذرات بنیادی
مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی، نام نظریه‌ای مربوط به نیروهای الکترومغناطیس، هسته‌ای قوی، هسته‌ای ضعیف و همچنین طبقه‌بندی ذرات زیراتمی شناخته‌شده‌است. این مدل در نیمه دوم قرن بیستم در نتیجه تلاش‌های مشارکت‌آمیز دانشمندان در عرصه جهانی شکل گرفت. در این مدل جهان و نیروهای بنیادی به جز گرانش، از ۶۱ ذره بنیادی تشکیل شده‌اند. مدل استاندارد در حال حاضر نظریه اصلی و مورد پذیرش جامعه علمی در مورد ذرات بنیادی می‌باشد. در ساختار اصلی مدل استاندارد نیروی گرانش بررسی نمی‌شود اما در برخی تعمیم‌های مدل استاندارد نیروی گرانش توسط ذره‌ای به نام گراویتون توضیح داده می‌شود. دوره ۱ جدول تناوبی
اولین "لایه الکترونی، ، فقط از یک مدار تشکیل شده‌است و حداکثر تعداد الکترونهای ظرفیتی که یک عنصر دوره ۱ می‌تواند در خود جای دهد، هر دو در مدار 1s قرار می‌گیرد. لایه ظرفیت به دلیل محدودیت کلی l اعداد کوانتوم فاقد p یا هر نوع اوربیتال دیگری است؛ بنابراین، دوره ۱ دقیقاً دو عنصر دارد. اگرچه هیدروژن و هلیوم هر دو در بلوک s قرار دارند، اما هیچ‌یک از آنها رفتار مشابه سایر عناصر بلوک s ندارند. رفتار آنها چنان متفاوت از سایر عناصر این بلوک است که اختلاف نظر زیادی در مورد محل قرارگیری این دو عنصر در جدول تناوبی وجود دارد. دوره (جدول تناوبی)
دورهٔ نخست با ۲ عنصر هیدروژن و هلیوم کمترین تعداد عناصر را دارد. این دو عنصر از قاعده هشت‌تایی (اکتت) پیروی نمی‌کنند. هلیوم مانند یک گاز نجیب رفتار می‌کند و بنابراین جزو گروه هجدهم (گازهای نجیب) به‌شمار می‌رود و از طرفی هم به علت ساختار هسته‌ای‌اش به بلوک اس تعلق دارد و بنابراین گاه به عنوان عنصر عضو گروه دوم (قلیایی خاکی) به‌شمار می‌رود، و گاه هر دو. هیدروژن به‌آسانی یک الکترون می‌دهد و می‌گیرد و بنابراین می‌توان آن را جزو هر دو گروه نخست و هفدهم (هالوژن‌ها) به‌شمار آورد. ذرات بنیادی
سؤالی که پیش می‌آمد این بود که چه چیزی پروتون‌های با بار مثبت را در هسته در کنار هم نگه می‌داشت؟ در ۱۹۳۴ یوکاوا وجود نیروی قوی هسته‌ای را پیش‌بینی نمود. اینشتین قبلاً ذره‌ای را حامل نیروی الکترومغناطیس توصیف کرده بود این ذره فوتون نام داشت. حال سؤال این بود که آیا این نیروی جدید را هم می‌شود با یک ذره حامل نشان داد؟ که یوکاوا نام ذره پیشنهادی حامل این نیرو را مزون گذاشت. هرچند بعدها این ذره میون نامیده شد و مزون به رده دیگری از ذرات گفته شد. در سال ۱۹۳۷ این ذره در آزمایشگاه کشف شد. فرمیون
طبق تعریف، فرمیون‌ها ذراتی هستند که از آمار فرمی-دیراک تبعیت می‌کنند. ذراتی که بوسیلهٔ آمار فرمی-دیراک توصیف می‌شوند، از اصل طرد پاؤلی پیروی می‌کنند. به این معنی که تمایل ندارند در کنار هم قرار بگیرند، یعنی فرمیون‌ها منزوی هستند و هیچ دو فرمیونی نمی‌تواند در یک لحظهٔ معین، یک حالت کوانتومی را اشغال کنند. این ذرات طبق اصل طرد پائولی هنگامی که در یک حالت کوانتومی قرار می‌گیرند همدیگر را دفع می‌کنند و اگر ذره‌ای در یک حالت کوانتومی خاص قرار گیرد مانع از آن می‌شود که ذره دیگری هم بتواند به آن حالت دسترسی یابد. این امر، باعث سختی و استحکام حالت‌هایی می‌شود که شامل فرمیون هستند (هسته، اتم‌ها، مولکول‌ها و…)؛ بنابراین گاهی اوقات گفته می‌شود که فرمیون‌ها بخش اصلی ماده هستند، در حالی که بوزون‌ها ذراتی هستند که فعل و انفعالات را انتقال می‌دهند (حاملان نیرو) یا بخش اصلی تشعشعاتند. میدان‌های کوانتومی فرمیون‌ها، که میدان‌های فرمیونی (fermionic fields) نامیده می‌شوند از روابط تبدیل متعارفی و استاندارد، پیروی می‌کنند. نافلزها
تمامی این نافلزات در دمای اتاق به حالت جامدند. این عناصر مولکولهایی بیش از دواتم تشکیل می‌دهند. کربن می‌تواند جامدهای کووالانسی غول آسایی مانند گرافیت و الماس بسازد. این عناصر نسبت به گروه بالا رسانای بهتری برای برق اند مثلاً گرافیت یک ماده نیمه رساناست. این گروه نسبت به گروه اول عدد الکترونگاتیوی کمتری دارندو بناراین بیشتر تمایل دارند تا الکترون‌های خودر ابه اشتراک بگذارند وپیوند کووالانسی تشکیل دهنداگرچه عدد الکترونگاتیوی آن‌ها نسبت به فلزات بسیار بیشتراست. این گروه در ایجاد چرخه حیات بسیار نقش مهمی دارندوکربن ماده اصلی سازنده مولکول‌های زیستی است. این گروه دمای ذوب و جوش بسیاربالاتری نسبت به گروه دوم دارند. هادرون
در فیزیک ذرات، هادرون (گرفته شده از زبان یونانی به معنای محکم، سخت) به ذرات ترکیبی که از دو یا سه کوارک تشکیل شده باشند، گفته می‌شود. نیروی هسته‌ای قوی این کوارک‌ها را در کنار هم قرار می‌دهد. دو زیرمجموعه از هادرونها وجود دارد: باریون‌‌ها و مزون‌ها. باریون‌ها از سه کوارک و مزون‌ها از دو کوارک تشکیل شده‌اند. از میان معروفترین باریونها، می‌توان به پروتون‌ها و نوترون‌ اشاره کرد. نسل (فیزیک ذرات)
وجود نوع چهارم ذرات بنیادی، بعید به نظر می‌رسد. عده‌ای استدلال می‌کنند که نسل‌های اضافی باعث تعییرات ظریفی در دقت نیروی الکتروضعیف می‌شود؛ چنین تغییراتی کاملاً توسط اندازه‌گیری‌ها نقض می‌شود. علاوه بر این جرم نوترینو نوع چهارم از جرم بوزون زد فراتر می‌رود. با اینحال تحقیقات برای یافتن نوع چهارم ذرات ادامه دارد. هیچ مدرکی برای وجود چنین ذره‌ای وجود ندارد. بوزون
همه ذرات بنیادی یا بوزون هستند یا فرمیون. بوزون‌های ساده یا بنیادی مشاهده شده، بوزون‌های پیمانه‌ای هستند مثل فوتون‌ها و بوزون‌های w, zو گلوئون. فرمیون
تمام ذرات بنیادی دارای یک خصوصیت کوانتوم مکانیکی‌اند که می‌توان تقریباً آن را چرخش فرض کرد. فرمیون‌ها (الکترون‌ها، پروتون‌ها و نوترون‌ها) دارای چرخش‌هایی هستند که مضارب نیمه صحیح‌اند؛ بدین معنا که اگر بخواهیم با استعاره صحبت کنیم باید بگوئیم که لازم است دو دور کامل بچرخند تا به وضعیت ابتدایی خویش بازگردند. بوزون‌ها (مثلاً فوتون‌ها) دارای چرخش‌هایی با مضرب صحیح (۰ ۱، ۲، و غیره) هستند. کوارک پایین
در اوایل دوران پیدایش فیزیک ذرات (در نیمه اول قرن بیستم)، چنین پنداشته می‌شد که هادرونهایی مانند پروتون، نوترون و پیون ذرات بنیادی هستند. اما با کشف هادرون‌های جدید، باغ‌وحش ذرات از چند ذره در اوایل دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، در دهه ۱۹۵۰ به چند دوجین ذره گسترش یافت. رابطه میان هریک از این ذرات تا سال ۱۹۶۱ نامشخص بود تا اینکه در این سال موری گل-مان و یووال نیمان (هر یک به طور جداگانه) روش راه هشت‌گانه یا به عبارت فنی‌تر تقارن مزه (3)SU را برای طبقه‌بندی ذرات پیشنهاد دادند. سلول بنیادی
فناوری یاخته‌های بنیادی علاوه بر به‌کارگیری این یاخته‌ها جهت درمان بیماری‌ها و ترمیم و نوسازی بافت‌ها، در سال‌های گذشته روی ساخت این یاخته‌ها نیز متمرکز شده‌است. نوبل پزشکی سال ۲۰۱۲ به خاطر کشف روشی برای بازسازی یاخته‌های بنیادی از یاخته‌های تمایز یافته، مشترکاً به دکتر جان بی. گوردون (John B. Gurdon) و شینیا یاماناکا (Shinya Yamanaka) اعطا شد. منابع اصلی یاخته‌های بنیادی شامل: مغز استخوان، بند ناف، پالپ دندان، بعضی بافت‌های چربی و جفت هستند. دانشگاه صنعتی سهند
1- ذرات بنیادی شیمی
اتم از یک هسته مرکزی با بار مثبت محاطه شده با ابر الکترونی با بار منفی تشکیل شده‌است. تعریف دیگری آن را به عنوان کوچکترین واحدی در نظر می‌گیرد که ماده را می‌توان به آن تقسیم کرد بدون اینکه اجزاء بارداری از آن خارج شود. اتم ابری الکترونی، تشکیل‌شده از الکترونها با بار الکتریکی منفی، که هستهٔ اتم را احاطه کرده‌است. هسته نیز خود از پروتون که دارای بار مثبت است و نوترون که از لحاظ الکتریکی خنثی است تشکیل شده‌است. زمانی که تعداد پروتون‌ها و الکترون‌های اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون می‌نامند که می‌تواند دارای بار الکتریکی مثبت یا منفی باشد. اتم‌ها با توجه به تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های آن‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. تعداد پروتون‌های اتم مشخص‌کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترون‌ها مشخص‌کننده ایزوتوپ عنصر است. فرمیون
لپتون ذره‌ای‌است با اسپین ۱/۲ (فرمیون) که نیروی هسته‌ای قوی روی آن تأثیر ندارد. به‌طور کلی شش لپتون وجود دارد. سه تا از آن‌ها دارای بار الکتریکی بوده و سه تای دیگر هم فاقد بار الکتریکی هستند. لپتون‌ها جزو ذرات بنیادین شناخته شده‌اند، یعنی ذراتی که از ذرات کوچک‌تر تشکیل نشده‌اند. معروفترین لپتون الکترون (ē) است با یک بار منفی. دو لپتون باردار دیگر میون (muon (μ و تاو (τ) هستند، که از نظر بار الکتریکی مثل الکترون بوده ولی دارای جرم خیلی بیشتر نسبت به آن هستند. لپتون‌های بدون بار سه نوع نوترینو (neutrinos (υ هستند که عبارت‌اند از: نوترینوی الکترون، نوترینوی میون و نوترینوی تاو. نوترینوها فاقد بار الکتریکی بوده ولی دارای جرم بسیار ناچیزی هستند و یافتن آن‌ها هم بسیار مشکل است. مدل استاندارد
فرمیون‌های مدل استاندارد بر اساس چگونگی برهمکنش آن‌ها (یا بارهایی که حمل می‌کنند) طبقه‌بندی می‌شوند. فرمیون‌ها شامل شش نوع کوارک (بالا، پایین، افسون، شگفت، سر، ته) و شش نوع لپتون (الکترون، الکترون نوترینو، میون، میون نوترینو، تاو، تاو نوترینو) می‌شوند. در هر رده ذرات به صورت دو به دو جفت می‌شوند و تشکیل یک نسل را می‌دهند که ذرات آن‌ها رفتار فیزیکی متشابهی از خود نشان می‌دهند. مدل استاندارد
مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی، نام نظریه‌ای مربوط به نیروهای الکترومغناطیس، هسته‌ای قوی، هسته‌ای ضعیف و همچنین طبقه‌بندی ذرات زیراتمی شناخته‌شده‌است. این مدل در نیمه دوم قرن بیستم در نتیجه تلاش‌های مشارکت‌آمیز دانشمندان در عرصه جهانی شکل گرفت. فرمول‌بندی کنونی آن در اواسط دهه ۱۹۷۰ پس از تأیید تجربی وجود کوارک، نهایی شد. از آن زمان تا کنون کشف کوارک سر(۱۹۹۵)، تاو نوترینو (۲۰۰۰) و به تازگی، بوزون هیگز(۲۰۱۳) بر اعتبار این مدل افزوده‌اند. به دلیل توانایی آن در توضیح نتایج تجربی، از مدل استاندارد گاهی با نام "نظریه تقریباً همه‌چیز" یاد می‌شود. سلول بنیادی
سلول بنیادی(Stem cell) یا یاخته بنیادی، یاخته‌ای با توانایی تقسیم بالا است که هنوز تقسیم نشده‌اند. یاخته‌های حاصل از تقسیم بُن‌یاخته‌ها (از راه میتوز) یاخته بنیادی بیشتری می‌سازند و می‌توانند به گونه‌های مختلف یاخته‌های دیگر دگرگونی و تمایز یابند و ممکن است در روند تمایز، برخی مانند یاخته‌های عصبی، توانایی تقسیم‌شدن را از دست بدهند. "یاخته‌های بنیادی" در جانداران چند یاخته‌ای یافت می‌شوند. در پستانداران دو گونه گسترده از "یاخته‌های بنیادی" وجود دارد: یاخته‌های بنیادی جنینی(Embryonic Stem Cell) و یاخته‌های بنیادی بالغ (Adult Stemcell)، که در بافت‌های مختلف یافت می‌شوند. در جانداران بالغ، یاخته‌های بنیادی و نیایاخته‌ها به عنوان یک سامانه تعمیر برای بدن و بازسازی بافت‌های بالغ عمل می‌کنند. از بُن‌یاخته‌ها می‌توان در ساخت یاخته‌ها و نهایتاً بافت‌های مختلف نیز استفاده کرد. امروزه کاربرد این یاخته‌ها جهت ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده در حال گسترش است. یاخته‌های بنیادی را بر اساس میزان توانایی آن‌ها در ساخت بافت‌های مختلف، به «همه(تمام) توان» (totipotent)، «پرتوان» (pluripotent)، «چندتوان» (multipotent) و «تک‌توان» (unipotent) تقسیم می‌کنند. نظریه اتمی
نظریهٔ اتمی جدید، ریشه در کارهای جان دالتون دارد که نظریهٔ خود را بر قانون بقای جرم و قانون نسبت‌های معین، استوار کرد. دالتون، قانون سوم ترکیب شیمیایی، یعنی قانون نسبت‌های چندگانه را پیشنهاد کرد. یک اتم که کوچک‌ترین ذرهٔ یک عنصر برای ترکیب با اتم‌های سایر عناصر و تشکیل ترکیبات شیمیایی است، خود از ذرات ریز تری به نام ذرات بنیادی تشکیل شده‌است. ذرات بنیادی، یعنی الکترون، پروتون و نوترون، با استفاده از چند آزمایش کلاسیک شناسایی شدند و موقعیت آن‌ها در اتم مشخص گردید. الکترون، بار منفی، e-، دارد، پروتون دارای بار مثبت برابر با بار الکترون اما با علامت مخالف e+ است. نوترون، بار ندارد. جرم الکترون، بسیار کوچک‌تر از جرم پروتون یا نوترون است. پروتون‌ها و نوترون‌ها در هسته قرار دارند که مرکز اتم به‌شمار می‌رود. اندازهٔ هسته، در مقایسه با اندازهٔ کلی اتم بسیار کوچک است، اما بخش اعظم جرم اتم را تشکیل می‌دهد و (به دلیل پروتون‌هاو نوترون‌هایش) بار مثبت دارد. الکترون‌ها که بخش اعظم حجم اتم را اشغال کرده‌اند، در پیرامون هسته قرار دارند. شمار الکترون‌ها و پروتون‌های هسته در یک اتم خنثی برابر است، در نتیجه کل بار منفی برابر با کل بار مثبت است. تعداد الکترون‌های یون‌های یک اتمی (اتم‌های باردار) بیشتر از تعداد پروتون‌ها (یون‌های منفی)، یا کمتر از تعداد پروتون‌ها (یون‌های مثبت) است. تعداد پروتون‌های موجود در هستهٔ یک تم با عدد اتمی مشخص می‌شود. تمام اتم‌های یک عنصر، عدد اتمی یکسان دارند. موقعیت عناصر در جدول تناوبی، با عدد اتمی‌شان مشخص می‌شود. کوانتیزه‌کردن کانونیک
وقتی که به سیستم ذرات n تایی برمی گردیم یعنی سیستم‌هایی که شامل Nعدد ذرات همانند هستند ذراتی که توسط اعداد کوانتمی مانندجرم، بار، اسپین مشخص می‌شوند. یک بسط از تابع حال تک ذره‌ای formula_17 به تابع حالت N ذره‌ای لازم است یعنی formula_18. یک تفاوت بنیادی بین مکانیک کلاسیک و کوانتم مربوط به ایدهٔ غیر قابل تشخیص بودن ذرات همانند است. تنها دو نوع از ذرات در فیزیک کوانتمی بدین گونه امکان دارند که به بوزون‌ها و فرمیون‌ها معروفند، از این قوانین پیروی می‌کنند. formula_19 (بوزون‌ها) فیزیک ذرات
در فیزیک ذرات بنیادی ذرات زیادی مورد بررسی قرار می‌گیرند. در اینجا فهرستی از این ذرات ارائه می‌شود.