Elementär partikel: vad är det?

Få människor känner inte till sådan en sak som "elektron"och i själva verket exakt betyder han "elementär partikel". De flesta har självklart ingen aning om vad det är och varför det behövs. På TV, i böcker, i tidningar och tidskrifter, avbildas dessa partiklar som små prickar eller bollar. På grund av detta tror uneducated personer att formen av partiklarna verkligen är sfärisk och att de fritt flyger, interagerar, kolliderar etc. Men en sådan dom är fundamentalt fel. Begreppet en elementär partikel är extremt svår att förstå, men det är aldrig för sent att försöka få åtminstone en mycket approximativ uppfattning om dessa partikels natur.

I början av förra seklet, forskare seriöstblev förbryllad av varför elektronen inte faller på atomkärnan, eftersom det enligt newtoniska mekaniker, med frisläppandet av all sin energi, helt enkelt måste falla på kärnan. Överraskande händer detta inte. Hur kan jag förklara detta?

Faktum är att fysik i sin klassiskatolkning och elementär partikel - saker som är oförenliga. Det följer inte några lagar av den vanliga fysiken, eftersom den arbetar enligt kvantemekanikens principer. Grundprincipen här är osäkerhet. Han säger att det är omöjligt att bestämma och samtidigt bestämma två sammanlänkade kvantiteter. Ju mer den första av dem är bestämd, desto mindre kan man bestämma den andra. Denna definition följs av kvantkorrelationer, corpuscular-wave dualism, tunneleffekt, vågfunktion och mycket mer.

Den första viktiga faktorn är osäkerhetenkoordinater puls. Med utgångspunkt från grunden för klassisk mekanik kan vi komma ihåg att begreppsmomentet och kroppens bana är oskiljaktiga och alltid tydligt definierade. Låt oss försöka överföra detta mönster till den mikroskopiska världen. Till exempel har en elementär partikel en exakt momentum. Då, när vi försöker bestämma rörelsens bana, kommer vi att möta koordinatets obestämdhet. Det betyder att elektronen detekteras omedelbart vid alla punkter med liten volym. Om du försöker att fokusera exakt på banans rörelse, förvärvar impulsen en diffus betydelse.

Av detta följer att oavsett hur svårt de försökerför att bestämma ett visst värde, blir den andra omedelbart osäker. Denna princip baseras på partikelns vågegenskaper. Elektronen har inte en tydlig koordinat. Vi kan säga att den samtidigt befinner sig vid alla punkter i rymden, som är begränsad av våglängden. En sådan representation tillåter oss att tydligare förstå vad en elementär partikel är.

Ungefär samma osäkerhet uppstår ienergitidförhållandet. Partikeln interagerar ständigt, även i närvaro av ett fysiskt vakuum. Denna interaktion varar under en tid. Om vi ​​antar att denna indikator är mer eller mindre definierad blir energin obestämd. Detta bryter mot de accepterade lagarna för bevarande av energi i de bönderade korta utrymmena.

Den presenterade regelbundenheten genererarLågenergipartiklar är kvant av grundläggande fält. Ett sådant fält är inte en kontinuerlig substans. Den består av de minsta partiklarna. Samspelet mellan dem tillhandahålls av utsläpp av fotoner som absorberas av andra partiklar. Detta upprätthåller energinivån och ger stabila elementära partiklar som inte kan falla på kärnan.

Elementära partiklar är i sig oskiljaktiga,även om de skiljer sig från varandra genom sin massa och vissa egenskaper. Därför har vissa klassificeringar utvecklats. Till exempel kan typ av interaktion särskiljas leptoner och hadroner. Hadronerna är i sin tur uppdelade i mesoner, som består av två kvarker och baryoner, i vilka det finns tre kvarkar. De mest kända baryoner är neutroner och protoner.

Elementära partiklar och deras egenskaper tillåterför att skilja två ytterligare klasser: bosoner (med heltal och nollspinn), fermioner (med halv-integral spin). Varje partikel har sin egen antipartikel med motsatta egenskaper. Endast protoner, leptoner och neutroner är stabila. Alla andra partiklar är föremål för förfall och omvandlas till stabila partiklar.