חלקיק יסודי: מה זה?

מעטים האנשים אינם יודעים דבר כזה כמו "אלקטרון", אבל למעשה זה אומר "החלקיקים האלמנטריים". כמובן, יש רוב האנשים מושג מה זה ולמה זה נחוץ. בטלוויזיה, בספרים, בעיתונים ומגזינים, חלקיקים אלה מוצגים כנקודות או חרוזים קטנים. מסיבה זו, אנשים משכילים מאמינים כי הצורה של חלקיקים, ולמעשה היא כדורית ושהם לעוף בחופשיות, אינטראקציה, פנים, וכו ' אבל ההיגיון הזה הוא מוטעה מיסודו. הרעיון של חלקיק אלמנטרי קשה מאוד להבין, אבל זה אף פעם לא מאוחר מדי כדי לנסות להשיג לפחות רעיון מאוד מחוספס של הטבע של חלקיקים אלה.

בתחילת המאה האחרונה, יש מדענים מבולבל ברצינות מדוע האלקטרון אינו נופל על הגרעין, שכן, על פי המכניקה של ניוטון, תוך שימת כל האנרגיה שלו, הוא צריך פשוט ליפול לתוך הגרעין. באופן מפתיע, זה לא קורה. איך להסביר את זה?

העובדה פיזיקה בפרשנות הקלאסית החלקיקים היסודיים - malosovmestimymi דברים. זה אינו כפוף לכל חוקי פיסיקה רגילה, כמו הפועל על פי העקרונות של מכניקת קוונטים. העיקרון העומד בבסיס במקרה זה אינה ודאית. הוא אומר שזה בלתי אפשרי בדיוק ובמקביל לזהות שני משתנים הקשורים זה בזה. ככל הראשונים מהם נקבע, פחות ניתן לקבוע את השני. הגדרה זו משתמעת מתאמי קוונטים, דואליות גל-חלקיק, אפקט מנהרה, פונקציית גל, ועוד.

הגורם החשוב הראשון - הוא חוסר הוודאות לתאם הדופק. בהתבסס על יסודות מכניקה קלסית, נוכל לזכור את מומנטום הגוף ומושגי מסלול אינם ניתנים להפרדה ותמיד מוגדרים בבירור. בואו ננסה להעביר את הדפוס בעולם המיקרוסקופי. למשל, חלקיק יסודי יש דופק מדויק. לאחר מכן, כאשר אתה מנסה לקבוע את מסלול התנועה נעמוד מול קואורדינטות לגילוי. משמעות הדבר היא כי האלקטרון מתגלה בו זמנית בכל נקודות כמות קטנה של מרחב. אם אתה מנסה למקד אותה על מסלולו, אז המומנטום הופך ערך מטושטש.

משמעות הדבר היא כי לא משנה כמה קשה לזהות שום ערך מסוים, והשני מיד הופך ודאית. עיקרון זה שוכן בלב של המאפיינים גל של חלקיקים. יש אלקטרון עמדה ברורה. אנחנו יכולים לומר שהוא בעת ובעונה אחת בכל הנקודות בחלל, אשר מוגבלת על ידי אורך הגל. ייצוג זה מאפשר לנו להבין באופן ברור יותר מה מהווה חלקיק יסודי.

בערך באותו הוודאות המתעוררת היחס בין זמן ואנרגיה. חלקיקי אינטראקציה ברציפות, אפילו בנוכחות של הוואקום הפיזי. אינטראקציה זו נמשכה זמן מה. אם אנו מדמיינים כי נתון זה הוא פחות או יותר מוגדר, את האנרגיה ואז הופכת לגילוי. זה מפר את המקובל חוק שימור אנרגיה בתוך פרק זמן קצר של התחייב.

דפוס מוצג מייצר חלקיקים באנרגיה נמוכה - פוטונים בתחומים בסיסיים. תחום כזה הוא לא חומר רציף. הוא מורכב מחלקיקים זעירים. Therebetween אינטראקציה מסופק על ידי פליטה של פוטונים, אשר נספגים על ידי חלקיקים אחרים. זה שומר על רמת האנרגיה ויוצר חלקיקים יסודיים יציבים אשר לא יכול לנפול לתוך הגרעין.

החלקיקים האלמנטריים הם למעשה בלתי נפרד, אם כי הם נבדלים זה מזה במשקלם ומאפיינים ספציפיים. לכן, סיווגים מסוימים פותחו. לדוגמה, את סוג האינטראקציה ניתן לזהות לפטונים והדרונים. הדרונים, בתורו, מחולקים ומזונים, אשר מורכב משני קווארקים, ועל בריונים, שבה המבנה ישנם שלושה קווארקים. בריונים הידועים ביותר - נויטרונים ופרוטונים זה.

חלקיקים האלמנטריים ותכונותיהם לאפשר להבחין בין שתי מעמדות: בוזונים (עם שלם ואפס ספין) פרמיונים (ספין חצי שלם). לכל חלקיק חלקיק משלה עם מאפיינים מנוגדים. קיים רק פרוטונים, ניטרונים ולפטונים. כל החלקיקים האחרים כפופים להירקב ולהיות חלקיקים יציבים.