ประถมศึกษาอนุภาค: มันคืออะไร?

ไม่กี่คนที่ไม่ทราบว่าสิ่งนั้นเป็น "อิเล็กตรอน" แต่ในความเป็นจริงมันหมายความว่า "อนุภาคมูลฐาน." แน่นอนว่าคนส่วนใหญ่มีความคิดเล็ก ๆ น้อย ๆ ว่ามันคืออะไรและทำไมจึงเป็นสิ่งจำเป็น บนจอโทรทัศน์ในหนังสือในหนังสือพิมพ์และนิตยสารอนุภาคเหล่านี้จะปรากฏเป็นจุดเล็ก ๆ หรือลูกปัด ด้วยเหตุนี้ผู้คนได้รับการศึกษาเชื่อว่ารูปร่างของอนุภาคและในความเป็นจริงเป็นทรงกลมและว่าพวกเขาบินได้อย่างอิสระโต้ตอบ, ใบหน้า, ฯลฯ แต่เหตุผลนี้เป็นความผิดพื้นฐาน แนวคิดของอนุภาคมูลฐานเป็นเรื่องยากมากที่จะเข้าใจ แต่มันไม่สายเกินไปที่จะพยายามที่จะได้รับอย่างน้อยความคิดที่หยาบมากของธรรมชาติของอนุภาคเหล่านี้

ในตอนต้นของศตวรรษที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้อย่างจริงจังงงว่าทำไมอิเล็กตรอนไม่ได้ตกอยู่ใน นิวเคลียส เนื่องจากตามกลศาสตร์นิวตัน, ในขณะที่วางพลังงานทั้งหมดของเขาเขาก็ควรจะตกอยู่ในนิวเคลียส น่าแปลกที่นี้ไม่ได้เกิดขึ้น วิธีการอธิบายนี้หรือไม่?

ความจริงที่ว่าฟิสิกส์ในการตีความคลาสสิกและอนุภาคมูลฐาน - สิ่ง malosovmestimymi มันไม่ได้อยู่ภายใต้กฎหมายของฟิสิกส์สามัญใด ๆ ตามที่ทำหน้าที่ตามหลักการ ของกลศาสตร์ควอนตั หลักการพื้นฐานในกรณีนี้คือความไม่แน่นอน เขาบอกว่ามันเป็นไปไม่ได้อย่างแม่นยำและพร้อมระบุความสัมพันธ์สองตัวแปร ยิ่งครั้งแรกของพวกเขาจะถูกกำหนดเป็นไปได้น้อยที่จะตรวจสอบที่สอง คำนิยามนี้หมายถึงความสัมพันธ์ควอนตัมเป็นคู่คลื่นอนุภาค ผลอุโมงค์ ฟังก์ชันคลื่นและอื่น ๆ

ปัจจัยที่สำคัญครั้งแรก - คือการประสานงานความไม่แน่นอนของการเต้นของชีพจร ขึ้นอยู่กับพื้นฐานของกลศาสตร์คลาสสิกที่เราสามารถจำได้ว่าโมเมนตัมร่างกายและวิถีแนวคิดจะแยกออกและมักจะกำหนดไว้อย่างชัดเจน ลองย้ายรูปแบบในโลกด้วยกล้องจุลทรรศน์ ตัวอย่างเช่นอนุภาคมูลฐานมีชีพจรที่แม่นยำ จากนั้นเมื่อคุณพยายามที่จะกำหนดวิถีของการเคลื่อนไหวที่เราจะต้องเผชิญในพิกัดบาด ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนมีการตรวจพบพร้อมกันในทุกจุดของจำนวนเงินขนาดเล็กของพื้นที่ ถ้าคุณพยายามที่จะมุ่งเน้นไปบนวิถีของมันแล้วจะกลายเป็นแรงผลักดันมูลค่าเบลอ

นี่ก็หมายความว่าไม่ว่ายากที่จะระบุค่าเฉพาะใด ๆ ที่สองทันทีและกลายเป็นความไม่แน่นอน หลักการนี้อยู่ในหัวใจของคุณสมบัติที่คลื่นของอนุภาค อิเล็กตรอนมีตำแหน่งที่ชัดเจน เราสามารถพูดได้ว่าเขาเป็นในเวลาเดียวกันในทุกจุดในพื้นที่ซึ่งถูก จำกัด ด้วยความยาวคลื่น การแสดงนี้จะช่วยให้เราเข้าใจได้ชัดเจนมากขึ้นสิ่งที่ถือว่าเป็นอนุภาคมูลฐาน

ประมาณความไม่แน่นอนเดียวกันเกิดขึ้นในอัตราส่วนของพลังงานเวลา อนุภาคมีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องแม้ในการปรากฏตัว ของสูญญากาศทางกายภาพ ปฏิสัมพันธ์นี้กินเวลานานบางเวลา ถ้าเราคิดว่าตัวเลขนี้จะมากหรือน้อยกว่าที่กำหนดไว้พลังงานแล้วจะกลายเป็น undetectable นี้ละเมิดยอมรับ กฎหมายของการอนุรักษ์พลังงาน ในช่วงเวลาสั้น ๆ ของการให้คำมั่นสัญญา

รูปแบบที่นำเสนอสร้างอนุภาคพลังงานต่ำ - โฟตอนเขตข้อมูลพื้นฐาน ข้อมูลดังกล่าวไม่ได้เป็นสารอย่างต่อเนื่อง มันประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ therebetween ปฏิสัมพันธ์ที่ให้บริการโดยการปล่อยโฟตอนซึ่งจะถูกดูดซึมโดยอนุภาคอื่น ๆ นี้รักษาระดับของพลังงานและรูปแบบอนุภาคมูลฐานที่มีเสถียรภาพซึ่งไม่สามารถตกอยู่ในนิวเคลียส

อนุภาคมูลฐานจะแยกออกเป็นหลักแม้ว่าพวกเขาจะแตกต่างจากกันในน้ำหนักและลักษณะที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นการจำแนกประเภทบางอย่างได้รับการพัฒนา ยกตัวอย่างเช่นประเภทของการปฏิสัมพันธ์สามารถระบุได้ leptons และฮาดรอน ฮาดรอนในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็นซอนซึ่งประกอบด้วยสองควาร์กและแบริออนซึ่งในโครงสร้างมีสามควาร์ก baryons รู้จักกันดีที่สุด - นิวตรอนและโปรตอนมัน

อนุภาคมูลฐานและคุณสมบัติของพวกเขาอนุญาตให้มีการแยกแยะความแตกต่างสองชั้นเรียน: bosons (กับจำนวนเต็มและศูนย์การหมุน) เฟอร์มิออน (สปินครึ่งจำนวนเต็ม) แต่ละอนุภาคมีปฏิปักษ์ของตัวเองที่มีลักษณะตรงข้าม การพัฒนาอย่างยั่งยืนคือโปรตอนเพียงนิวตรอนและ leptons อนุภาคอื่น ๆ ทั้งหมดอาจมีการสลายตัวและกลายเป็นอนุภาคที่มีเสถียรภาพ