Structure mikrokozmosz 2
Osztályozása és tulajdonságai részecske
Jelenleg mintegy 400 al-nukleáris részecskék, amelyek úgynevezett elemi. A túlnyomó többsége ezek a részecskék instabilak.
Képesség, hogy kölcsönös transzformációk - ez a legfontosabb tulajdonsága az összes elemi részecskéket. Az elemi részecskék lehet létrehozni, és megsemmisült (kibocsátott vagy abszorbeált). Ez vonatkozik a stabil részecskék, azzal az egyetlen különbséggel, hogy a konverziós stabil részecskék nem fordulnak elő spontán módon, és a kölcsönhatás más részecskékkel. Erre példa a megsemmisülés (azaz megszűnése) egy elektron és egy pozitron kíséretében születése nagy energiájú fotonok. Áramolhat és egy fordított folyamat - létrehozása elektron-pozitron pár, például, egy ütközés egy foton elegendő energiával, hogy a sejtmagba. Egy ilyen veszélyes kétszer annyi elektron van a pozitron, van egy proton. Úgy hívják antiproton. Elektromos töltés antiproton negatív. Jelenleg antirészecskéje megtalálható minden részecske. Antirészecskéje szembe részecskék mert amikor találkozott egy részecske annak antirészecskéje az ő megsemmisülés, azaz mindkét részecske eltűnik, fordult sugárzás kvantum vagy egyéb részecskéket.
Antirészecskéje talált még a neutron. Neutron és antineutron különböznek csak jelek a mágneses momentum és az úgynevezett barion díjat. Talán a létezését antianyag atomok. amely áll Antinucleons mag és a héj - a pozitront. A megsemmisülés ügyet antianyag nyugalmi energiája átalakul fotonok energiája. Ez egy hatalmas energia jóval nagyobb, mint ami megjelent során maghasadás és fúzió reakciókat.
A teljes súlya a részecske lehet azonosítani több jellemző csoport.
A fotonok - sugarak (részecskék, részei) az elektromágneses mező.
Nincs tömeg. Azonban átadhatja energia és lendület.
h a Planck-féle állandó, és ez egyenlő J # 8729; a.
A fotonok - részecskék, amelyek elvileg nem lehet nyugalomban. Ők mindig mozog sebességgel m / s. Ez a legnagyobb sebesség a természetben. Gyorsabb nem tud mozogni egy részecske.
Piros fény hullámhossza. Ezen a hullámhosszon, van egy fotonenergia
Sok vagy kevés? Ilyen energia az elektron szerez közötti mozgás során pont a potenciális különbség a 2.3. Azt találjuk, a sebesség lehet megvásárolni, ugyanakkor egy ilyen elektron.
Azaz, ha egy foton vörös fény lenne képes átvinni az összes energiáját az elektron ütközés vele, egy ilyen rúgás gyorsul az elektron a sebesség 830 km / s. Jól van, ez csak, hogy minden energia az elektron az ütközés a foton nem tud más módon sérti a törvény megőrzése lendület, és megsértik a törvényeket az elemi részecskék nem.
Ha nem veszi figyelembe a relativisztikus hatásokat, a jogszabályok energiamegmaradás és a lendület az ütközés egy foton egy elektron, felírható a következőképpen:
Ebből kap. de mivel a nem-relativisztikus elektronok,
Következésképpen az igazi „kick”, aki kap egy elektront egy ütközés egy fotont, sokkal kisebb lesz, hanem a foton szinte nincs elvesztett energia.
Jellemzően az elemi részecskefizika kell foglalkozni sokkal nagyobb sebességgel és energiákat. A példa adtam ismételten hangsúlyozni a szingularitás a probléma, amivel a fizikusok a tanulmány a mikrokozmosz. Amikor szembesül egy szokatlan jelenség, akkor először egy jobb pillantást vetett rá. Ha a jelenség túl messze vagy túl kicsi, akkor a speciális eszközök alkalmazására: teleszkópok és mikroszkópok. Még ha lenne is valami, amit nem lehet látni, mi kell még tudni, hogy néz ki, annak érdekében, hogy képviselje, hogy van valami, legalábbis a képzelet. Tehát megtanultam bízni a látását. De a mikrokozmosz tárgyak elvileg nem lehet látni, mert még alacsony energiájú fotonok piros képesek alapvetően elpusztítsa a képet a mikrovilág, amit szeretnék, hogy fontolja meg. Meg kell jegyezni, hogy a vörös fény alapvetően nem alkalmas megtekintését kis tárgyak, mint az elektronok, mivel a nagy hullámhossz. Ha látni az elektronok, mi lett volna használni a hullámok (fotonok) sokkal rövidebb hullámhosszú és magasabb frekvencia. Az ilyen nagy energiájú fotonok elektronokat jár anti-kagylókat a biliárdgolyó. Bár minden összehasonlítás a jelenség a mikrokozmosz és makrokozmosz nem kell túl komolyan venni.
Ez a csoport magában foglalja a kétféle neutrínók (elektron és müon), elektron és # 956; és számos mezon részecskék. Minden leptonokat van spin.
Leptonok nincs belső szerkezete. Elektronikus díj Cl. és 0.511Mev = súly kg.
Részt vesz az erős kölcsönhatást a többiek. A teljes száma körülbelül négy.
Mezonoknak - olyan részecskék egész szám centrifugálás (nulla). ilyen részecskék
Barionok - hadronok félig egész centrifugálás (fermionok) és a tömegek nem kevesebb, mint a tömeg egy proton. Kivéve az összes proton instabil.
A rengeteg nyitott, majd újra megnyitja hadronokat vezetett tudósok úgy vélik, hogy ezek mind épített valamilyen más, alapvető részecskék. 1964-ben, az amerikai fizikus Murray Gell-Mann javasolt a hipotézist, megerősítette ezt követő vizsgálatok, hogy minden nehéz elemi részecskék - hadronokat - épített több alapvető részecskék, úgynevezett kvarkok. Alapján a kvark hipotézis nemcsak érteni a szerkezet ismert hadronokat, hanem megjósolta létezését az új. Gell-Mann elmélete feltételez három kvark és három antiquarks összekapcsolt különböző kombinációkban. Ily módon mindegyik barion áll három kvark. Az ábra egy példát mutat a szerkezetét a proton és a neutron. Antibaryon épített három antiquarks. Mezonoknak áll kvark-antikvark párokat.
Elfogadásával a kvark hipotézis tudtunk létrehozni egy egységes rendszer alapvető részecskék. Azonban, a várható tulajdonságait e feltételezett részecskék voltak egészen váratlan. Elektromos töltés lehet kifejezni túró törtszám egyenlő és elemi töltés.
Számos keres kvarkok szabad állapotban, termelő nagy energiájú gyorsítók és a kozmikus sugárzás, sikertelenek voltak. A tudósok úgy vélik, hogy az egyik oka a nem megfigyelhetőségére szabad kvarkok, talán a nagy tömegeket. Ez megakadályozza, hogy hozzanak létre egy kvark azokkal energiákat, melyek elért modern gyorsítók. Ennek ellenére a szakértők többsége már győződve arról, hogy a kvarkok léteznek a nehéz részecskék - hadronokat.
Az alapvető kölcsönhatások. Eljárások olyan különböző elemi részecskék nagyon eltér a karakterisztikus idők előfordulásuk és energiák. Szerint a modern koncepciók, a természetben azt végzik négyféle kölcsönhatás, hogy nem lehet csökkenteni az egyéb egyszerűbb típusú interakciók: erős, elektromágneses, a gyenge és gravitációs. Az ilyen típusú kölcsönhatás az úgynevezett alapvető.
Erős (vagy nukleáris) kölcsönhatás - ez a legintenzívebb mindenféle kölcsönhatásokat. Ezek okoz rendkívül erős kötést közötti protonok és neutronok az atommagok atomok. Egy erős kölcsönhatás lehet vonni csak a nehéz részecskék - hadronokat (mezonok és barionok). Erős kölcsönhatást nyilvánul távolságon nagyságrendű -15 és kevesebb, mint 10 m. Ezért, ez az úgynevezett rövid tartományban.
Az elektromágneses kölcsönhatás. Ebben a fajta interakció részt vehet bármilyen elektromosan töltött részecskéket, valamint a fotonok - kvantumait elektromágneses mező. Az elektromágneses kölcsönhatás felelős, különösen, a létezését az atomok és molekulák. Ez határozza meg számos tulajdonságait anyagokat szilárd, folyékony és gáz halmazállapotú Államok. Coulomb-taszítás a protonok atommag vezet instabilitás nagy tömegű számokat. Az elektromágneses kölcsönhatás okozza a abszorpciós és emissziós fotonok által atomok vagy molekulák az anyag, és számos más folyamat mikro- és makro fizika.
A gyenge kölcsönhatás - a leglassabb az összes interakciók zajlanak a mikrokozmosz. Ez nem vehetnek részt olyan elemi részecskék kivételével fotonok. Gyenge kölcsönhatás felelős a áramlását magába foglaló eljárások neutrínók vagy antineutrinos, például # 946; neutron bomlása és szétesése részecskék neutrinoless folyamatok hosszú élettartam (# 964; ≥ 10 -10 s).
Gravitációs kölcsönhatás rejlő bármely és az összes részecske, de mivel a kis tömege az elemi részecskék a nehézségi erő kölcsönhatás közöttük elhanyagolhatók és jelentéktelen szerepet mikrokozmoszában folyamatokban. Gravitációs erők döntő szerepet játszanak a kölcsönhatás a kozmikus objektumok (csillagok, bolygók, és így tovább. P.) A hatalmas tömegeket.
A 30-es években a XX században, a hipotézist, hogy a világon az elemi részecskék kölcsönhatásba cseréjével fotonok bármely területén. Ezt a hipotézist eredetileg előterjesztett honfitársaink I. E. Tammom és DD Ivanenko. Azt javasolták, hogy az alapvető kölcsönhatások adódnak cseréjét részecskék ugyanúgy, mint a kovalens kémiai kötés a cseréje atomok bekövetkezik vegyérték elektronok, melyek kombinálva vannak a töltetlen elektron héj.
A kölcsönhatás végzik cseréje részecskék fizikai, kapta a nevét a csere kölcsönhatás. Például, az elektromágneses kölcsönhatás a töltött részecskék miatt előfordul, hogy foton cseréje - kvantumait elektromágneses mező.
Az elmélet a csere kölcsönhatás már felismerték után a japán fizikus H. Yukawa elméletileg bizonyította 1935-ben, hogy az erős kölcsönhatás közötti nukleonok lehet magyarázni az atommagba, ha feltételezzük, hogy a nukleonokat kicserélt hipotetikus részecskék, úgynevezett mezonoknak. Yukawa számított tömeg Ezen részecskék, amely megközelítőleg azonos a 300 elektron tömegek. Részecskék egy ilyen tömeges ezt követően ténylegesen detektált. Ezeket a részecskéket nevezzük pi-mezonok (pionokról). Jelenleg háromféle pion: π +. pi - pi és 0.