Alapanyag részecskék
Ebben a fejezetben megvitatjuk azokat az elsődleges részecskéket, amelyek nem bomlanak tovább, amelyekből minden anyag épül. Három szakasz a fejlesztés részecskefizika akkor már többé-kevésbé ismerik az elektronok, fotonok, protonok és a neutronok. De mi az elemi részecske? Első szakasz. Az elektrontól a pozitronig: 1897-1932. (Az elemi részecskék -. „Démokritosz»atomok«egy mélyebb szinten) Amikor a görög fizikus nevű Démokritosz elemi oszthatatlan részecskék további atomok (a szó jelent, visszahívás, azt jelenti:” oszthatatlan „), akkor valószínűleg minden úgy tűnt, alapvetően nem túl bonyolult. A különböző tárgyak, növények, állatok oszthatatlan, változatlan részecskékből állnak. A világban megfigyelt átalakulások az atomok egyszerű permutációi. Minden a világon folyik, minden megváltozik, kivéve az atomokat, amelyek változatlanok maradnak. De a XIX. Század végén felfedezték az atomok összetett szerkezetét, és az elektronot az atom alkotó részeként izolálták. Aztán a 20. században egy protont és egy neutront fedeztek fel - az atommagot alkotó részecskék. Kezdetben, az összes ilyen részecskék pontosan úgy nézett ki, mint Démokritosz belenézett atomok: őket oszthatatlan és változatlan eredeti lényegét, az alapvető építőkövei az univerzumban. A második szakasz. A positrontól a kvarkokig: 1932-1964. (Minden elementáris részecske átalakul egymásba.) A vonzó világosság helyzete nem tartott sokáig. Minden kiderült, hogy sokkal bonyolultabb: mint kiderült, nincs állandó részecskék egyáltalán. Az elemi szóban kettős jelentéssel bír. Egyrészt az elemi biztos, a legegyszerűbb. Másrészt, az elemi megértett valamit az alapvető, mögöttes dolgokat (ebben az értelemben most hívott szubatomi elemi chastitsy1). A következő egyszerű tény meggátolja, hogy a most ismert elemi részecskéket a Democritus megváltoztathatatlan atomjaihoz hasonlítsa. A részecskék egyike sem halhatatlan. Ezek a részecskék, most hívott elemi, nem tud élni több mint két milliomod másodperc, hiányában is minden külső befolyástól. Egy ingyenes neutron (az atommagtól távol eső neutron) átlagosan 15 percig él. A szubatomos részecskék olyan részecskék, amelyekből az atomok alkotják. Csak részecskék foton, elektron, proton, és a neutrínók megtartja azt a megváltoztathatatlan, ha mindegyikük volt az egyik az egész világon (neutrínók megfosztják az elektromos töltés, és annak nyugalmi tömeg, látszólag, nulla). De a legveszélyesebb unokatestvérek az elektronok és protonok - pozitron és antiproton ütközés, akivel van egy kölcsönös pusztítás és a keletkezett részecskék képződését újakat. Az asztali lámpa által kibocsátott foton legfeljebb 10-8 másodpercig él. Ez az az idő, amikor el kell érnie a könyv oldalát, és be kell szívódnia a papírba. Csak a neutrínók szinte halhatatlanok, mivel rendkívül gyenge kölcsönhatásban vannak más részecskékkel. Azonban a neutrínók is meghalnak más részecskék ütközésével, bár ezek az ütközések rendkívül ritkák. Tehát az örök törekvés a megállapítás az állandó a mi állandóan változó világban, a kutatók nem tudták „gránit alap” és a „változó homok”. Minden elemi részecske egymásba transzformálódik, és ezek a kölcsönös transzformációk a létezésük fő tényezői. Az elemi részecskék átalakulása, a nagy energiájú részecskék ütközésében megfigyelt tudósok. Az elemi részecskék invariabilitásának eszméje tarthatatlan. De elgondolkodtató az elindíthatatlanságukról. Az elemi részecskék még oszthatatlanok, de tulajdonságaik kimeríthetetlenek. Ez teszi, hogy így gondolkozz. Legyen természetes vágyunk annak megvizsgálására, hogy például egy elektron tartalmaz-e valamilyen más alelementáris részecskét. " Mit kell tennem, hogy megpróbáljak egy elektronot feldarabolni? Csak egyetlen módon gondolhatsz. Ez ugyanúgy működik, mint egy gyermek, ha meg akarja tudni, mi van a műanyag játékban - ez egy erős ütés. Természetesen az elektront nem lehet kalapáccsal megütni. Ehhez egy másik elektronot használhat, amely nagy sebességgel repül, vagy más nagy sebességgel mozgó részecske. A modern gyorsítók a feltöltött részecskék sebességét nagyon közel állítják a fénysebességhez. Mi történik, ha az ultrahigh energia részecske összeüt? Egyáltalán nem oszlanak el valamit, amit alkotó részének nevezhetnének. Nem, új részecskéket hoznak létre azok közül, amelyek már szerepelnek az elemi részecskék listáján. Minél nagyobb az ütköző részecskék energiája, annál nagyobb a részecskék száma és a nehezebb részecskék. Ez lehetséges. "Azt sugallják, hogy azok a részecskék, amelyekből az elemi részecskék már ismertek lennének. mivel a sebesség növekedésével a részecskék tömege nő. Csak egy pár bármilyen megnövekedett tömegű részecskével elvileg minden ismert részecskét beszerezhetünk. Ábra 269 látható az eredménye a szén mag ütközik energiát BEV 60 (felső vastag vonal), a mag emulziós ezüst. A mag szétoszlik olyan töredékekbe, amelyek egymástól különböző irányokban repednek le. Ugyanakkor számos új elemi részecske születik - pionok. Ezek a reakciók az ütközések relativisztikus atommagok termelt a gázpedál először a világon a laboratóriumban a Közös Nukleáris Kutatóintézet nagyenergiás Dubna élén akadémikus A. Baldin. A sejtmag elektronhéjától eltekintve lézersugárral ionizáló szénatomok keletkeztek. Talán, persze, hogy ütközések részecskék energia nem áll rendelkezésre, amíg mi születik, és néhány új, még ismeretlen részecskék. De az ügy lényege nem fogja megváltoztatni. Az új részecskék ütközésében született nem tekinthető a részecskék részeként - "szülők". A „lánya” részecskék, ha gyorsítani, nem tudja megváltoztatni a természet, de csak növeli a súlyt adhat okot viszont az ütközések során, számos azonos, a pontosság, a részecskék voltak azok „szülők”, és még egy sor más részecskéket. Tehát a modern fogalmak szerint az elemi részecskék elsődleges, elválaszthatatlan további részecskék, amelyekből minden anyag épül. Mindazonáltal az elemi részecskék oszthatatlansága nem jelenti azt, hogy nem rendelkeznek belső szerkezettel. A harmadik szakasz. A quark (1964) hipotézisétől napjainkig. (.A legtöbb részecske van egy komplex szerkezetű.) A 60-as években kétséges, hogy az összes részecskék, úgynevezett elemi Most, teljes mértékben indokolja a nevét. A kétség alapja egyszerű: sok ilyen részecskék vannak. Egy új elemi részecske felfedezése mindig is a tudomány kiemelkedő győzelmévé vált. De sok idő múlva a szorongás részaránya összekeveredik minden egymást követő diadalommal. A győzelmek szó szerint követik egymást. Akkor indult egy csoport úgynevezett idegen részecskéket. A „mezonoknak és hyperons tömegekkel nagyobb tömegű nukleonok a '70 -es években csatlakozott hozzájuk egy nagy csoportja a részecskék még nagyobb tömegeket, ezek ragadtatva is a fedett rövid életű részecskék idővel. élettartama sorrendben 10 22-U-23. Ezeket a részecskéket hívták rezonanciák, és számuk meghaladta száz. akkor volt (1964-ben): M. Gell-Mannon és George. Zweig javasolták egy modellt, amelyben az összes részecskék , az erős (nukleáris) kölcsönhatásokban való részvétel, - hadrons1 - Olee alapvető (vagy primer) részecske -. január 2-kvark Quark frakcionált elektromos töltés e és y + -. y e protonok és a neutronok áll három kvark jelenleg kétségtelenül a valóságban túró, noha azok szabad állapotban. nem talált, és valószínűleg soha nem fogja felismerni. a létezése kvarkok bizonyítja kísérletek a szórás az elektronok nagyon nagy energiájú protonok és a neutronok. a számos különböző kvarkok hat. A kvarkok, amennyire tudjuk, nincsenek belső struktúrájukban, és ebben az értelemben valóban alapvetőnek tekinthetők. Az erős kölcsönhatásokban nem részt vevő könnyű részecskéket leptonoknak nevezik. Ezek is hat, mint kvarkok (elektron, háromféle neutrínó és a másik két részecske - egy müon és a tau-lepton tömegek sokkal nagyobb tömegű elektron). A kvarkok és a leptonok valóban elemi részecskék.