Elementære deler. Elementære deler Elementære deler 5 bokstaver kryssord venn l

Indeksfragmenter jeg, k, l strukturformler har verdier 1, 2, 3, 4, antall mesoner Mik Fra gitt spinn kan det legges til 16. For baryoner Bikl maksimalt mulig antall spinn for et gitt spinn (64) er ikke realisert, fordi i kraft av Pauli-prinsippet, med et gitt spinn, er det bare slike triquark-spinn som har en helt annen symmetri når indeksene i permuteres, tillatt. k, 1, og seg selv: helt symmetrisk for spinn 3/2 og blandet symmetri for spinn 1/2. Tseumova for l = 0 velger 20 baryon-strofer for spinn 3/2 og 20 for spinn 1/2.

Et mer detaljert blikk viser at betydningen av kvarkstrukturen og kreftene til symmetrien til kvarksystemet gjør det mulig å bestemme alle de grunnleggende kvantetallene til hadronen. J, P, B, Q, I, Y, Ch), krem masi; Verdien av massen avhenger av kunnskapen om dynamikken i interaksjonen mellom kvarker og massen av kvarker, noe som fortsatt er tilfelle i dag.

Korrekt formidle spesifikasjonene til hadroner med de laveste massene og spinn ved gitte verdier Yі Ch, Kvarkmodellen forklarer naturlig nok det ekstremt store antallet hadroner og viktigheten av mellomresonansene. Antall hadroner er variasjonen av deres sammenleggbare form og muligheten for å initiere forskjellige oppvåkninger av kvarksystemer. Det er klart at antallet slike oppvåkninger uunngåelig er stort. Alle våkne tilstander av kvarksystemer er ustabile på grunn av de raske overgangene av sterke interaksjoner til lavere tilstander. Stink skaper hoveddelen av resonanser. Et lite antall resonanser danner også kvarksystemer med parallelle spinnorienteringer (W -). Quark endres med antiparallell spinnorientering, som er grunnlaget. blir, og skaper kvasi-stabile hadroner og et stabilt proton.

Forstyrrelser av kvarksystemer observeres som en endring i orbitalfordelingen til kvarker (orbitale forstyrrelser), og som en endring i deres rom. roztashuvannya (radiale oppvåkninger). I den første fasen er veksten av systemets masse ledsaget av en endring i det totale spinnet J og sammenkoblinger R system, i en annen type fjernes overskuddsmassen uten endring J P. For eksempel mesoni z J P= 2 + є første orbitalalarm ( l = 1) mesoner J P = 1 - . Typen 2 + mesoner og 1 - mesoner til de nye kvarkstrukturene kan tydelig sees i tilfellet med mange par av partikler:

Mesoner r" og y" - anvendelsene av radielle eksitasjoner av r- og y-mesoner er konsistente (div.

Orbitale og radielle eksitasjoner gir opphav til sekvenser av resonanser som indikerer samme kvarkstruktur. Mangelen på pålitelig informasjon om interaksjonen mellom kvarker tillater oss ennå ikke å utføre omfattende analyser av aktiveringsspektrene og å ta noen avgjørelser om mulig antall slike oppvåkninger. Da kvarkmodellen ble formulert, ble kvarker betraktet som hypotetiske strukturelle elementer som avslører muligheten for en jevn manuell beskrivelse av hadroner. Ytterligere eksperimenter er utført som lar oss snakke om kvarker som ekte materielle skapninger midt i hadroner. De første var eksperimenter med spredning av elektroner med nukleoner i de store massene. Disse eksperimentene (1968), som forutsier Rutherfords klassiske studier av spredningen av a-partikler på atomer, avslørte tilstedeværelsen av punktladede kreasjoner midt i nukleonet. Sammenligning av dataene fra disse eksperimentene med lignende data fra studiet av nøytrinoer på nukleoner (1973-75) gjorde det mulig å utvikle informasjon om gjennomsnittsverdien av kvadratet på den elektriske ladningen til disse punktenhetene. Resultatet så ut til å være veldig nær verdien på 1/2 [(2/3 e) 2 +(1 / 3 e) 2]. Basert på prosessen med generering av hadroner under utslettelse av et elektron og et positron, som skjer gjennom en sekvens av prosesser: hadroner, har det blitt avslørt at det er to grupper av hadroner, genetisk relatert til huden til kvarker som blir opprettet, og gjorde det mulig å beregne spinn av kvarker. Vіn dukket opp lik 1/2. Antall personer involvert i hadronprosessen kan også sees i det faktum at kvarker av tre forskjellige typer produseres samtidig, dvs. kvarker er trefargede.

At. Kvantetall av kvarker, introdusert på grunnlag av teoretiske beregninger, har blitt bekreftet i en rekke eksperimenter. Kvarker får gradvis status som nye E.-partikler. Hvis ytterligere forskning bekrefter denne nye utviklingen, er kvarker seriøse utfordrere til rollen som ekte E.-partikler for den hadroniske formen av materie. Før Dovzhin ~ 10 -15 cm Quarks fungerer som meningsløse strukturløse kreasjoner. Antallet kjente typer kvarker er lite. I fremtiden kan det selvfølgelig endre seg: vi kan ikke garantere at ved høyere energier vil det ikke være noen påvisning av hadroner med nye kvantetall, noe som krever at de oppretter nye typer kvarker. Viyavlennya Y-mesons bekrefter denne ideen. Det er fullt mulig at økningen i antall kvarker blir liten, altså hellige prinsipper pålegge en grense for et større antall kvarker, selv om grensen fortsatt er ukjent. Mangelen på struktur av kvarker kan også undergrave prestasjonene til disse materielle kreasjonene. Imidlertid et tall spesifikke funksjoner Kvarkene gir flere støtter, slik at kvarkene er i partikler, som lukker lansen til de strukturelle lagringsmaterialene.

I alle andre E.H.-kvarker forstyrres kvarkene av at man på en ledig stasjon ennå ikke har unngått stinken, men de ønsker å bekrefte sin tilstedeværelse i den tilhørende stasjonen. En av årsakene til uforsiktigheten til kvarkene kan være deres store masse, som overvelder befolkningen deres ved energien til nåværende nødsituasjoner. Det er klart at kvarker er viktige, på grunn av de spesifikke interaksjonene deres, som er umulige i et fritt land. Det er nødvendig å bevise den teoretiske og eksperimentelle karakteren av det faktum at kreftene som virker mellom kvarker ikke svekkes på overflaten. Dette betyr at for å styrke kvarker av en type, kreves det en uendelig stor mengde energi, ellers er fjerning av kvarker fra en type umulig. Det er umulig å se kvarker, men vi kan bruke dem med en ny type strukturelle taleenheter. Det er for eksempel ikke klart at det er mulig å ta hensyn til lagringsdelene til kvarker, siden kvarkene i seg selv ikke kan lagres i naturen. Det er mulig at i våre sinn har deler av kvarker fysisk brent ut og derfor fungerer kvarker som det gjenværende stadiet av fragmentering av hadronisk materie.

Elementærpartikler og kvantefeltteori.

For å beskrive myndighetene og gjensidige forhold til E. h. gjeldende teori Den virkelige betydningen er begrepet fysisk aktivitet. felt, som er plassert på nivå med hudområdet. Feltet er en bestemt form for materie; Det er beskrevet av en funksjon som er spesifisert på alle punkter ( X) er det en konstant transformasjon av makt i forhold til transformasjonen av Lorentz-gruppen (skalar, spinor, vektor, etc.) og grupper av "interne" symmetrier (isotopisk skalar, isotopisk spinor, etc.). Det elektromagnetiske feltet som har kraften til verdens vektor Og m(x) (m = 1, 2, 3, 4) er den historisk første baken av det fysiske feltet. Feltene som er satt opp i E. h. er av kvantenatur, så energien og impulsen deres legges sammen til et mangfold av deler. porsjoner - kvantum, og energien E k og impuls p k kvante er relatert til den spesielle teorien om fluiditet: E k 2 = p k 2 c 2 + m 2 c 2. Et slikt kvante genereres av E. h. fra en gitt energi E k, impuls p k og masse t. Quanta elektromagnetisk felt Det er fotoner, kvanta av andre felt er i samsvar med alle andre kjente E. Ch. Feltet er en fysisk manifestasjon av opprinnelsen til en endeløs samling av partikler - kvanter. Det spesielle matematiske apparatet til kvantefeltteori gjør det mulig å beskrive populasjonen og uttømmingen av deler ved hudpunktet.

Transformasjonskraften til feltet bestemmes av alle kvantetall av E. h. Transformasjonskraften i forhold til transformasjonen av romtimen (Lorentz-gruppen) bestemmer spinnet til partiklene. Således er en skalar representert av spinn 0, en spinor med spinn 1/2, en vektor av spinn 1, osv. Grunnlaget for slike kvantetall som L, B, 1, Y, Ch og for kvarker og gluoner "farge" resultater fra transformasjon av autoriteter i feltene i forhold til gjenskaping av "indre rom" ("laderom", "isotopisk rom", "enhetsrom" etc.). Opprinnelsen til "farge" blant kvarker, zokrema, er assosiert med et spesielt "farge" enhetlig rom. Innføringen av "indre rom" i teoriapparatet er fortsatt en rent formell innretning, som imidlertid kan være en indikasjon på at størrelsen på den fysiske romtimen, som oppfattes av myndighetene til E. h. , er faktisk mer enn det - størrelsen. Gleden ved rom-tid, karakteristisk for alle makroskopiske fysiske prosesser, Masa E. er ikke direkte forbundet med feltenes transformasjonskrefter; Dette er en tilleggsegenskap.

For å beskrive prosessene som skjer med E. h., er det nødvendig å vite hvordan ulike fysiske felt er koblet til hverandre, for å kjenne dynamikken til feltene. I det nåværende kvantefeltteoriens apparat inneholder informasjon om dynamikken til felt en spesiell mengde som uttrykkes gjennom feltene - Lagrangianere (mer presist styrken til Lagrangianen) L. Å kjenne L tillater i prinsippet å bestemme stabiliteten av overganger fra ett sett med partikler til et annet under infusjon av ulike interaksjoner. Disse mulighetene er gitt av den såkalte. spredningsmatrisen (W. Heisenberg, 1943), som uttrykkes gjennom L. Den lagrangiske L er summen av de lagrangiske L s, som beskriver oppførselen til frie felt, og interaksjonen lagrangiske L s, generert fra feltene til forskjellige partikler Og det reflekterer muligheten for deres gjensidige interaksjon. Kunnskapen til L er primær for beskrivelse av prosesser i E. år.

På begynnelsen av 30-tallet av det tjuende århundre fant fysikken en hyggelig beskrivelse av hverdagen basert på flere typer elementærpartikler - protoner, nøytroner, elektroner og fotoner. Tilsetningen av den femte delen - nøytrinoen - gjorde det mulig å forklare prosessen med radioaktivt forfall. Det så ut til at navnene på elementærpartiklene var lysbærende partikler.

Akk, enkelheten har forsvunnet. Nezabar oppdaget en positron. Født i 1936 Blant produktene av samspillet mellom kosmiske utvekslinger med tale, ble den første mesonen utgitt. Etter dette var det mulig å gardere seg mot mesoner av en annen natur og andre ikke-relaterte partikler. Disse delene ble popularisert under tilstrømningen av kosmiske utvekslinger; det er sjelden å få nok. Etter at det ble gjort et presserende forsøk på å tillate at partikler med stor energi ble fjernet, ble imidlertid over 300 nye partikler oppdaget.

Hva skal vi da forstå under ordet? elementær"? "Elementær" er den logiske antipoden til "folding". Elementærpartikler betyr de primære, ikke-foldende partiklene som all materie er sammensatt av. Fram til førtitallet var det allerede kjent en rekke gjenskapninger av "elementære" partikler. En rekke partikler fortsetter å vokse. av dusinvis av eksterne mikropartikler Det er bare noen få vedvarende, uproduserte til flyktige transformasjoner Hva er persistensen av de flyktige transformasjonene til en viss elementaritet?

Kjernen til deuterium (deuteron) består av et proton og et nøytron. Som en del er deuteronet helt stabilt. Den samme timen har en lagerdel av et deuteron, et nøytron, et radioaktivt, etc. ustabil. Dette eksemplet viser at begrepene stabilitet og elementaritet ikke er det samme. I moderne fysikk begrepet "Elementærpartikler" kalles vikoryst for å nevne en stor gruppe brøkdeler av materie(ikke atomer, men atomkjerner).

Alle elementærpartikler er små i masse og størrelse. De fleste av massene deres er i størrelsesorden massen til et proton (spesielt mindre enn massen til et elektron
). Mikroskopiske dimensjoner og masser av elementærpartikler representerer kvantelovene for deres oppførsel. Den viktigste kvantekraften til alle elementærpartikler er at de blir skapt og ødelagt (frigitt og tapt) når de samhandler med andre partikler.

Det er forskjellige typer forskjellige interaksjoner mellom partikler: gravitasjons-, elektromagnetisk, kjernefysisk, samt interaksjoner i alle prosesser som involverer nøytrinoer. Hva kjennetegner fire typer gjenforsikringsselskaper?

Den sterkeste er samspillet mellom kjernefysiske partikler ("kjernekrefter"). Denne gjensidigheten kalles vanligvis sterk. Det ble allerede antatt at kjernefysiske krefter kun opererer i svært små avstander mellom partiklene: aksjonsradiusen er omtrent 10 -13 div.

La oss tråkke på størrelsen є elektromagnetisk gjensidig. Vono er to størrelsesordener mindre enn sterk. Øl fra å komme opp der vil endre seg mer, ettersom 1/ r 2, siden radiusen til de elektromagnetiske kreftene er uendelig.

Det som følger er en interaksjon på grunn av deltakelsen av nøytrinoer i reaksjoner. I størrelsesorden er disse interaksjonene mindre enn de sterke interaksjonene i 10 14 ganger. Disse interaksjonene kalles vanligvis svak. Kanskje er aksjonsradiusen her den samme som i andre tider med sterk interaksjon.

Minst kjente for hverandre - gravitasjonsmessig Von er mindre enn sterk med 39 størrelsesordener - 10 39 ganger! Fra stasjonen faller gravitasjonskrefter like fullstendig som elektromagnetiske krefter, slik at deres virkningsradius også er uendelig.

Rommet har en stor rolle å spille i gravitasjonsinteraksjoner, fordi Handlingsradiusen mellom sterke og svake interaksjoner er liten. Elektromagnetiske interaksjoner spiller en viktig rolle i å forhindre dannelsen av nøytrale systemer av de elektriske ladningene til de proksimale tegnene. Gravitasjonskrefter er alltid tyngdekreftene. De kan ikke kompenseres av kraften til svingskiltet, de kan ikke skjermes ut. De har en dominerende rolle i verdensrommet.

Størrelsen på vekselvirkningskreftene indikeres av timen som kreves for gjennomføringen av reaksjonen bestemt av interaksjonen. Så prosessen, på grunn av sterk interaksjon, varer i omtrent 10 -23 s. (En reaksjon er i ferd med å skje når partikler med store energier kobles sammen). Timene som kreves for prosessen som involverer elektromagnetisk interaksjon er ~10 -21 sek., svak interaksjon er ~10 -9 sek. I reaksjoner forårsaket av interaksjoner mellom partikler spiller ikke gravitasjonskrefter noen rolle.

Listen over gjensidige interaksjoner kan kanskje være forskjellig i naturen, for ikke å bli redusert til hverandre. Nina mangler evnen til å bedømme hvordan man kan hente ut betydningen av interaksjoner fra naturen.

Klassen av elementærpartikler som har sterke interaksjoner kalles hadroner (proton, nøytron, etc.). Klassen av partikler som ikke har sterke interaksjoner kalles leptoner. Elektronet, myonet, nøytrinoet, viktig lepton og lignende antipartikler føres til leptoner. Antipartikler, et sett med elementære partikler som inneholder den samme betydelige massen av andre fysiske egenskaper, som er deres "dobler", og som er delt mellom dem ved tegn på forskjellige egenskaper for interaksjon(for eksempel elektrisk ladning, magnetisk moment): elektron og positron, nøytrino og antinøytrino. De daglige manifestasjonene av nøytrinoer og antinøytrinoer avslører en av kvantekarakteristikkene - spirity, som er definert som projeksjonen av spinnet til en partikkel på den rette linjen (momentum). Nøytrinoer har et spinn S orienteringer antiparallelle til impulsen R, deretter. direkte Rі S Den venstre skruen er opprettet og nøytrinoen har venstrehendt helicitet (fig. 6.2). I antinøytrinoer skaper de direkte den rette skruen, da. Antinøytrinoer har den rette spiraliteten.

Når delene og antipartiklene til stanken er koblet sammen, kan de reduseres gjensidig. "Anigiluvati." I fig. Figur 6.3 viser prosessen med utslettelse av et elektron og et positron fra utslettelse av to gamma-kvanter. I dette tilfellet blir alle slags lover for bevaring av energi, impuls, impulsmoment og loven om bevaring av ladninger observert. For å lage et elektron-positron-par, er det nødvendig å bruke energi, ikke mindre enn summen av kraftenergiene til disse partiklene, da. ~ 10 6 eV. Under utslettelse av slik damp frigjøres denne energien enten fra vibrasjonene som genereres under utslettelse, eller fordeles blant andre partikler.

Fra loven om bevaring av ladning følger det at en ladet del ikke kan utlades uten at den andre blir uttømt av ladningene til svingeskiltene (slik at den totale ladningen til hele systemet av porsjoner ikke endres). Et eksempel på en slik reaksjon er reaksjonen av transformasjonen av et nøytron til et proton med øyeblikkelig dannelse av et elektron og oppløsningen av et nøytrino

. (6.9)

Den elektriske ladningen lagres når denne rekonstitueres. Slik spares energi når et foton omdannes til et elektron-positron-par, eller når et lignende par dannes som et resultat av sammenkobling av to elektroner.

Den grunnleggende hypotesen er at alle elementærpartikler er kombinasjoner av tre hovedpartikler kvarker og deres antipartikler. I naturen har kvarker blitt oppdaget (i en rekke studier på høyenergiakselerasjoner, i kosmiske utvekslinger og i det overflødige).

Det er umulig å beskrive kraften og transformasjonen til mikropartikler uten en form for systematisering av dem. Det er ingen systematisering basert på denne teorien.

De to hovedgruppene av elementærpartikler dannes sterkt gjensidig ( hadroni) og svakt gjensidig interaksjon ( leptoni) Deler. Adroner er delt inn i mesaninі baryoner. Baryoner er delt inn i nukleoniі hyperoni. Elektroner, myoner og nøytrinoer føres opp til leptoner. Verdiene er angitt nedenfor for å hjelpe til med å systematisere mikropartikler.

1. Masove eller Baryonne Antall EN. Numeriske fakta som oppstår i prosessen med kjernefysisk desintegrasjon, sammenkoblingen av nukleoner og antinukleoner, lar oss bekrefte at antallet nukleoner i enhver prosess forblir uendret. Tildel nummeret til alle baryoner EN= +1, hudantipartikkel EN= -1. Loven om bevaring av baryonladninger gjelder for alle kjernefysiske prosesser. De brettede delene er multipler av baryontallet. Alle mesoner og leptoner har et baryonnummer lik null.

2. Elektrisk ladning q er antall enheter elektrisk ladning (i enheter av den positive ladningen til protonet), kraftpartikkelen.

3. Isotopisk spinn(Gjelder ikke den ekte ryggen). Kreftene som virker mellom nukleonene i kjernen kan ligge under typen nukleoner, da. kjernefysiske interaksjoner RR, Rn і nn derimot Denne symmetrien av kjernefysiske krefter fører til en bevaring av verdi, som kalles isotopisk spinn. Izospin lagres i sterke interaksjoner og lagres ikke i prosesser som involverer elektromagnetiske og svake interaksjoner.

4. Guddommelighet. For å klargjøre hvorfor prosesser som involverer hadronene M. Gell-Man og K. Nishijima i 1953 ikke blir observert. De oppfordret oss til å introdusere et nytt kvantenummer, og de kalte det fantastisk. Varigheten av stabile hadroner ligger mellom –3 og +3 (hele tall). Alderen på leptonene er ikke fastslått. I sterke relasjoner er det guddommelige bevart.

5. Spinn. Karakteriserer spinnmomentumet til impulsen.

6. Paritet. Den indre kraften til delen er forbundet med dens symmetri i forhold til høyre og venstre. Inntil nylig trodde fysikere at det ikke var noen forskjell mellom høyre og venstre. Med årene viste det seg at de er ulikt verdifulle for alle prosesser med svak interaksjon – noe som var en av de viktigste kritikkene av fysikk.

I klassisk fysikk ble tale og det fysiske feltet kontrastert med hverandre, som to typer materie. Elva er bygd opp av elementærpartikler, dette er en type materie som holder massen rolig. I tale er strukturen diskret, og feltet er kontinuerlig. Akk, kvantefysikk har stanset denne ideen. Klassisk fysikk mener at partikler er utsatt for kraftfelt - gravitasjons- og elektromagnetiske. Klassisk fysikk kjente ikke til andre felt. I kvantefysikk, bak feltene er det nødvendige bærere av interaksjon - kvantefelt, altså. deler. For klassiske felt er det gravitoner og fotoner. Hvis feltet inneholder sterke og rike kvanter, slutter vi å dele dem som rundt partikler, og blir komprimert som et felt. Nosies av sterke interaksjoner er gluoner. På den annen side er enhver mikropartikkel (taleelement) av korpuskulær natur.

I fysikk var elementærpartikler fysiske objekter på skalaen til atomkjernen, som ikke kan deles inn i varehus. Prote, i dag klarte forskerne fortsatt å splitte handlingene til dem. Strukturen og kraften til disse forskjellige objektene bestemmes av fysikken til elementærpartikler.

Om de minste partiklene som danner all materie, var det kjent for lenge siden. Prote, grunnleggerne av den såkalte "atomismen" aksepterte betydningen av filosofen Antikkens Hellas Leucippus og hans mest kjente lærde - Demokrit. Det formidles at en annen har gitt bort begrepet "atom". Fra det gamle greske "atomos" er det oversatt som "individ", som betyr synspunktene til eldgamle filosofer.

Senere ble det klart at atomet fortsatt kan deles inn i to fysiske objekter - kjernen og elektronet. Det ble det første grunnstoffet da engelskmannen Joseph Thomson i 1897 gjennomførte et eksperiment med katodeutveksling og oppdaget at lukten var en strøm av nye partikler med samme masse og ladning.

Parallelt med Thomsons roboter, som undersøker røntgenvibrasjoner, forsker Henri Becquerel på uran og oppdager en ny type vibrasjon. I 1898 snakket det franske fysikereparet, Marie og Pierre Curie, forskjellige radioaktive ord, som avslørte radioaktiv vibrasjon. Det vil senere bli fastslått at den består av alfa- (2 protoner og 2 nøytroner) og beta-frekvenser (elektroner), og Becquerel og Curie er fjernet Nobel pris. Marie Sklodowska-Curie forsket på elementer som uran, radium og polonium, og trengte ikke å bekymre seg for sikkerhet hver dag, inkludert å ikke bruke votter. I 1934 innhentet leukemi familien hennes. Som svar på gåten om prestasjonene til den store vitenskapsmannen, ble elementet oppdaget av Curie-paret, polonium, navngitt til ære for fedrelandet Mary - Polonia, fra latin - Polscha.

Foto fra V Solviev-kongressen i 1927. Prøv å finne ut alle i denne artikkelen på dette bildet.

Fra og med 1905 tilskrev Albert Einstein publikasjonene sine til utilstrekkeligheten til teorien hans om lys, hvis postulater avvek fra resultatene av eksperimenter. Det som førte den anerkjente fysikeren til ideen om et "lyskvante" - en del av lys. Senere, i 1926, ble det kalt «foton», oversatt fra gresk «phos» («lys»), av den amerikanske fysikalske kjemikeren Gilbert N. Lewis.

I 1913 baserte Ernest Rutherford, en britisk fysiker, på resultatene av eksperimenter som allerede ble utført på den tiden, og la merke til at massen av kjerner er rik på kjemiske elementer multipler av vekten av vannkjernen. La oss derfor anta at vannkjernen er et lager for kjernene til andre grunnstoffer. I sitt eksperiment desintegrerte Rutherford alfapartikler til et nitrogenatom, noe som resulterte i forplantning av en partikkel, som Ernest ellers kalte "proton". Gresk "protos" (først, hoved). Det ble senere eksperimentelt bekreftet at protonet er kjernen til vann.

Det er klart at protonet ikke er en enkelt lagringsenhet av kjernene til kjemiske elementer. Denne ideen antydes av det faktum at to protoner i kjernen ville kombineres og atomet ville gjennomgå mitotisk forfall. Rutherford foreslo en hypotese om tilstedeværelsen av en annen partikkel som inneholder en masse som ligner på den til et proton, men som er uladet. Ytterligere undersøkelser av samspillet mellom radioaktive og lette elementer førte til oppdagelsen av enda en ny utvikling. I 1932 oppdaget James Chadwick at den består av disse svært nøytrale partiklene, kalt nøytroner.

På denne måten ble de mest synlige partiklene avslørt: foton, elektron, proton og nøytron.

Videre har oppdagelsen av nye sub-nukleære objekter blitt hyppigere, og nå er det kjent rundt 350 partikler, som anses som "elementære". De av dem som ikke er delt opp, anses som strukturløse og kalles «fundamentale».

Hva er spinn?

Gå først videre til ytterligere innovasjoner innen fysikk, etter egenskapene til alle partikler. I størst mulig grad, i tillegg til massen og elektrisk ladning, påføres også spinn. Denne mengden kalles også " maktens øyeblikk impuls" og er på ingen måte forbundet med bevegelsene til det sub-nukleære objektet som helhet. Vi har vært i stand til å avsløre delene med spinn 0, ½, 1, 3/2 og 2. For å tydelig forstå, enkelt sagt, spinn er kraften til objektet, la oss ta en titt på den fremadskridende baken.

La objektet ha et rett spinn 1. Da vil en slik gjenstand, når den roteres 360 grader, snu til utgangsposisjonen. På overflaten kan dette objektet være en oliven, som, etter å ha snudd 360 grader, vil lande i utgangsposisjonen. I et tilfelle med null spinn, uansett hvor pakket gjenstanden er, vil du fortsatt se for eksempel en enfarget ball.

For spinn? Du trenger en gjenstand som beholder utseendet når den roteres 180 grader. Det kan være den samme oliven, bare symmetrisk på begge sider. Spinn lik 2 gir større formbevaring når du dreier 720 grader, og 3/2 - 540.

Denne egenskapen er av enda større betydning for fysikken til elementærpartikler.

Standard modell av partikler og interaksjoner

Et meget betydelig sett med mikroobjekter, som skaper mye lys, har i økende grad bestemt seg for å strukturere dem, og derfor ble det laget et teoretisk design under navnet "Standard Model". Vaughn betyr tre interaksjoner og 61 deler i tillegg til 17 grunnleggende, som ble overført til henne lenge før dagens slutt.

De tre interaksjonene er:

Elektromagnetisk. Det oppstår mellom elektrisk ladede partikler. I et enkelt fenomen, kjent fra skolene, tiltrekker forskjellig ladede gjenstander og beveger seg samtidig sammen. Dette skyldes hjelpen fra den såkalte bæreren for elektromagnetisk interaksjon - fotonet.
Sterk, ellers kjernefysisk interaksjon. Som det fremgår av navnet, utvider handlingen seg over objekter i rekkefølgen til atomkjernen, noe som indikerer tyngdekraften til protoner, nøytroner og andre partikler som også danner kvarker. Samspillet overføres sterkere ved hjelp av gluoner.
Svak. Den lever på en skala tusen mindre enn størrelsen på kjernen. En slik interaksjon tar del av leptoner og kvarker, så vel som deres antipartikler. I noen tilfeller kan svake interaksjoner forvandles til hverandre. Bærerne er bosonene W+, W− og Z0.

Så Standardmodellen ble formulert slik. Den inkluderer seks kvarker, hvorfra alle hadroner er lagt til (deler med sterke interaksjoner):

øvre (u);
Fortryllelser (c);
Sant(t);
Nizhny (d);
Divniy (s);
Charivny (b).

Det er klart at fysikere ikke har epitet. De andre 6 partiklene er leptoner. Dette er de grunnleggende delene med et spinn, for ikke å ta del i en sterk interaksjon.

Elektron;
Elektronøytrino;
Muon;
Muonne nøytrino;
Tau lepton;
Tau nøytrino.

Og den tredje gruppen av standardmodellen inkluderer kalibreringsbosoner, som har et spinn lik 1 og er bærere av gjensidig interaksjon:

Gluon er sterkere;
Foton – elektromagnetisk;
Z-boson – svakere;
W-bosonet er svakt.

De kan også spores til den nylig oppdagede partikkelen med spinn 0, som, for å si det enkelt, ser ut til å gi alle andre subnukleære objekter inert masse.

Som et resultat, ifølge Standardmodellen, ser lyset vårt slik ut: alt lyset består av 6 kvarker, som er skapt av hadroner og 6 leptoner; Alle disse partiklene kan delta i tre interaksjoner, bærerne av disse er gauge bosoner.

Få deler av standardmodellen

Prote, selv før oppdagelsen av Higgs-bosonet, har de gjenværende partiklene som overføres til standardmodellen allerede gått utover grensene. La oss male baken - såkalt. «gravitasjonsinteraksjon», som i dag er på nivå med andre. Tilsynelatende er bæreren av denne delen med spin 2, som ikke inneholder masse og som fysikere ennå ikke har vært i stand til å oppdage, "graviton".

Dessuten beskriver standardmodellen 61 partikler, og i dag vet folk allerede om lag 350 partikler. Dette betyr at teoretiske fysikeres arbeid ikke er over ennå.

Klassifisering av partikler

For å forenkle livene deres, grupperte fysikere alle delene i henhold til særegenhetene i livet deres og andre egenskaper. Klassifisering er basert på følgende tegn:

En time å leve.
1. Stabil. Dette inkluderer proton og antiproton, elektron og positron, foton og til og med graviton. Fødselen av stabile partikler er ikke begrenset av en time, dokkene av stank er i frileiren, da. ikke samhandle med hverandre.
2. Ustabil. Alle andre deler går i oppløsning på lagrene deres i løpet av en time, og det er derfor de kalles ustabile. For eksempel er en myon i live i bare 2,2 mikrosekunder, og et proton - 2,9 10 * 29 mikrosekunder, hvoretter det kan forfalle til et positron og nøytralt pionium.
Masa.
1. Masseløse elementærpartikler, hvorav det bare er tre: foton, gluon og graviton.
2. Massive deler - reshta.
Betydelig rygg.
1. Helspinn, inkl. null partikler, som kalles bosoner.
2. Partikler med null spinn er fermioner.
Deltakelse er gjensidig.
1. Hadroner (strukturelle deler) er subnukleære objekter som deltar i alle typer interaksjoner. Tidligere trodde man at lukt består av kvarker. Hadroner er delt inn i to typer: mesoner (helspinn, eller bosoner) og baryoner (helspinn - fermioner).
2. Fundamental (strukturløse deler). Før dem kan man høre leptoner, kvarker og målebosoner (les tidligere – "Standardmodell...").

Etter å ha blitt kjent med klassifiseringen av alle partikler, kan du for eksempel nøyaktig identifisere handlingene til dem. Så nøytronet er en fermion, et hadron, eller mer presist en baryon og et nukleon, så det har full spinn, kombineres med kvarker og deltar i 4 interaksjoner. Nukleon er det generelle navnet på protoner og nøytroner.

Det er verdt å merke seg at motstanderne av atomismen til Democritus, som formidlet opprinnelsen til atomer, erklærte at enhver tale i verden ville fortsette i det uendelige. Etter min mening kan de vise seg å være riktige, siden vi allerede har lykkes med å dele atomet i en kjerne og et elektron, kjernen i et proton og et nøytron, og disse i kvarker.
Demokraten antar at atomer danner en klar geometrisk form, og at de "skarpe" ildatomene blir svidd, de korte atomene til faste kropper knirker intenst med sine fremspring, og de glatte vannatomene slikkes under interaksjon, ellers flyter de t.
Joseph Thomson kompilerte en modell av atomet, som han så som et positivt ladet legeme, i elektronenes univers. Denne modellen ble kalt "Plum pudding model".
Quarks ga navnet sitt til den amerikanske fysikeren Murray Gell-Mann. Vchenyy Khotiv vikoristati er et ord som ligner på lyden av en kwork-kvaksalver. I James Joyces roman "Finnegan's Wake" bruker han ordet "quark" i raden "Three quarks for Mister Mark!" Murray bestemte seg for å kalle delene med dette ordet, fordi på den tiden var bare tre kvarker synlige.
Hvis fotoner, partikler av lys, er masseløse, nær det sorte hullet, ser det ut til at de endrer banen, og blir tiltrukket av den av ytterligere gravitasjonsinteraksjon. Faktisk forvrider den massive kroppen seg i lang tid, hvorigjennom eventuelle partikler, inkludert de som ikke beveger massen, endrer banen ved det sorte hullet (div.).
Great Hadron Collider er i seg selv "hadronisk" fordi den består av to direkte stråler av hadroner, partikler på størrelse med en atomkjerne, som deltar i alle interaksjoner.

Alle de grunnleggende delene av fem bokstaver er vist nedenfor. En kort beskrivelse av hudtilstanden er gitt.

Hvis du vil legge til noe, så senk til tjenestene dine - en form for kommentarer der du kan uttrykke tankene dine eller legge til artikkelen.

Liste over elementærpartikler

Foton

Det er et kvantum av elektromagnetisk vibrasjon, for eksempel lys. Lys, på sin egen måte, er et fenomen som er sammensatt av lysstrømmer. Et foton er en integrert del. Et foton har nøytral ladning og null masse. Fotonspinn er eldgamle enheter. Et foton overfører elektromagnetisk interaksjon mellom ladede partikler. Begrepet foton kommer fra det greske phos, som betyr lys.

Phonon

Og en kvasipartikkel, et kvantum av vårkollisjoner og forskyvning av atomer og molekyler av krystallinske oksider fra posisjonen til samme. I krystallgitter samhandler atomer og molekyler konstant og deler energi en om gangen. I forbindelse med disse er det praktisk talt umulig å sette inn fenomener som ligner på kollisjon av faste atomer. Derfor, den uforsiktige svaiingen av atomer, er det vanlig å se, det krystallinske har utvidet seg lyd hvils, midt i de krystallklare fjellene. Quanta tsikh hvil є phonon. Begrepet fonon ligner på den greske telefonlyden.

Phazon

Fluktuonfasen, som er en kvasipartikkel, som er en oppvåkning i legeringer, eller i andre heterofasesystemer, som skaper rundt en ladet partikkel, kanskje et elektron, en potensiell brønn (ferromagnetisk region), og okkuperer den.

Roton

Og en kvasi-partikkel, som indikerer en elementær oppvåkning i supra-plate-helium, i området med store impulser, assosiert med virvelforstyrrelser i supra-plate-regionen. Roton, oversatt fra latin betyr, snu seg, snu seg. Roton vises ved en temperatur høyere enn 0,6 K og er eksponentielt relatert til temperaturen til kraften til varmekapasiteten, slik som entropien til normal tykkelse og andre.

Meson

Og et ustabilt, ikke-elementært stykke. Mesonen er et viktig elektron i kosmiske utvekslinger.
Mesonen har mer masse enn elektronet og mindre enn protonet.

Mesonene viser fyren antall kvarker og antikvarker. Pivonia, Kaoni og andre viktige mesoner blir brakt foran mesonene.

Quark

Og et elementært stykke materie, men fortsatt hypotetisk. Det er vanlig å kalle seks partikler og antipartikler (antikvarker) kvarker, som danner en gruppe spesielle elementærpartikler av hadroner.

Det er viktig at partikler som deltar i sterke interaksjoner, som protoner, nevroner og andre, er sammensatt av sammenkoblede kvarker. Quarks dukker stadig opp i forskjellige forbindelser. Det er en teori om at kvarker kunne ha dukket opp i de første øyeblikkene etter den store boomen.

Gluon

Elementær del. En av teoriene er at gluoner limer kvarker sammen, og skaper dermed partikler som protoner og nevroner. Kilden til gluon er de vanligste partiklene som lager materie.

boson

Boson-kvasipartikkel eller Bose-partikkel. Bosonen har null eller null spinn. Navnet er gitt til ære for fysikeren Shatyendranath Bose. Bosonen er unik fordi så mange av dem kan komme fra samme kvantestasjon.

Hadron

Hadron er en elementær del, men den er ikke virkelig elementær. Den består av kvarker, antikvarker og gluoner. Hadronen har ingen fargeladning, og deltar i sterke interaksjoner, inkludert kjernefysiske. Begrepet hadron, fra det greske adros, betyr stor, massiv.

Sjekk ut tidslinjewidgeten.
For å se dette må du slå på JavaScript.

Siden sterke desintegrasjoner ble gruppert i området yoktosekunder, elektromagnetiske - i nærheten av attosekunder, så er svake desintegrasjoner "blåst ut for alle" - stinken lukter like mye 27 størrelsesordener på timeskalaen!

I kantene av dette utrolig brede spekteret er det to "ekstreme" ytterpunkter.

Forfall av toppkvarken og bærerpartikler med svak interaksjon (W- og Z-bosoner) forekommer i ca. 0,3 er= 3 · 10 -25 s. Dette er de siste desintegrasjonene blant alle elementærpartiklene, og de nyeste prosessene har blusset opp, noe som er pålitelig synlig fra dagens fysikk. Dette er måten å unngå det største energitapet.
Den lengstlevende elementære delen, nøytronet, lever i omtrent 15 år. En så flott tid bak mikroverdenen forklares av det faktum at denne prosessen (beta-nedbrytningen av et nøytron til et proton, et elektron og en antinøytrino) har til og med en liten mengde energi. Denne energifordelingen er så svak at i lignende sinn (for eksempel midt i en atomkjerne) kan denne desintegreringen være energetisk usynlig, og dermed blir nøytronet helt stabilt. Atomkjerner, alt snakk om oss, og vi selv er alltid klar over denne fantastiske svakheten ved beta-forfall.

I rommet mellom disse ytterpunktene skjer også de fleste svake desintegrasjoner mer eller mindre kompakt. De kan deles inn i to grupper, som vi mentalt kaller: svake svake forfall og sterke svake dissosiasjoner.

Shvidki - tse disintegrere trivalist mer enn noen få sekunder. Dette er hvordan tallene i vår verden har dannet seg fantastisk, slik at i et smalt område av verdier fra 0,4 til 2 ps, blir timene i livet konsumert av flere dusin elementærpartikler. Disse kalles fortryllede og fortryllede hadroner - partikler som inneholder en viktig kvark.

Picosekunder er mirakuløse, rett og slett uvurderlige fra utseendet til et eksperiment på kollidere! Til høyre er det på 1 ps mulig å fly en tredjedel av en millimeter, og over så store avstander dør strømdetektoren lett. Nok en gang blir bildet av partikkelmønsteret på kollideren "lett å lese" - aksen her har blitt mønstret og befolket stor mengde Hadroniv, og han var der, litt lenger unna, begynte den andre oppløsningen. Livets time blir stadig mer dynamisk, noe som betyr at det er mulig å finne ut hvilken del av verden som var, og deretter bruke denne informasjonen til en omfattende analyse.

De svakeste forfallene er de som begynner innen hundrevis av pikosekunder og strekker seg over hele nanosekundersområdet. Her er en leksjon om "fantastiske partikler" - numeriske hadroner, som en fantastisk kvark. Uansett navn, for daglige eksperimenter er stanken ikke i det hele tatt merkelig, men faktisk er det en helt vanlig del. Luktene så rett og slett fantastisk ut på 50-tallet av forrige århundre, da fysikere motvillig begynte å avdekke dem én etter én og ikke helt forsto kraften deres. Før du snakket, var det mange fantastiske hadroner og fysikere ble inspirert av ideen om kvarker.

Fra utseendet er det nåværende eksperimentet med elementære nanosekundpartikler enda rikere. Denne er så rik at partikkelen som fløy ut av hastverket rett og slett ikke går i oppløsning, men trenger inn i detektoren og mister sporet. Naturligvis vil det da sette seg fast her ved munningen av detektoren eller i Girsky-bergartene og vil gå i oppløsning der. Men fysikere, denne desintegrasjonen er ikke lenger aktiv, så de kan fjerne sporet som denne delen har etterlatt seg i midten av detektoren. Så for daglige eksperimenter ser slike deler noe stabile ut; De kalles derfor det "mellomliggende" begrepet - metastabile deler.

Vel, den lengstlevende partikkelen, foruten nøytronet, er myonen - en "bror" til elektronet. Hvis du deltar i en sterk interaksjon, ikke går i oppløsning ved hjelp av elektromagnetiske krefter, da blir du fratatt en svak interaksjon. Og fragmentene er lette å nå, mindre enn 2 mikrosekunder - en hel epoke utenfor skalaen til elementærpartikler.