В света на физиката, субатомни частици за да опишат структурите на материята, които са по-малки. В този случай атомът е част от тези структури и те са тези, които определят неговите свойства. Субатомните частици могат да бъдат от много видове и са от голямо значение за разбирането на материята.
Затова ще посветим тази статия, за да ви кажем всичко, което трябва да знаете за субатомните частици, техните характеристики и видове, които съществуват.
Какво представляват субатомните частици
През цялата история хората са изучавали материята и са предлагали различни повече или по-малко научни теории и методи за най-малките частици, които съставляват всичко.
Поради развитието на квантовата теория, електрохимията, ядрената физика и други дисциплини, различните атомни модели, предлагани от древни времена, изглеждат едновременно определени форми.
Следователно, както всички знаем днес, атомът е най-малката единица за откриване на материя и има характеристиките на химически елементи, Състои се от ядро от частици в по-голямата част от вакуума и в него са концентрирани най-големите частици. Процентът от неговата маса и другите частици (електрони), които се въртят около него.
Експерименталните изследвания върху субатомни частици са трудни, тъй като много от тях са нестабилни и могат да се наблюдават само в ускорители на частици. Въпреки това, най-стабилните, като електрони, протони и неутрони, са добре известни.
ключови характеристики
Протоните и неутроните могат да бъдат разделени на по-прости частици, наречени кварки. Субатомните частици се класифицират според различни стандарти. Например, най-известните и стабилни частици са три вида: електрони, протони и неутрони. Частици, които се различават една от друга по своя заряд (съответно отрицателен, положителен и неутрален) и масата си, или защото електроните са основни елементи, а последните два са съединения. Освен това електроните обикалят около ядрото, докато протоните и неутроните съставляват ядрото.
От друга страна, протоните и неутроните, като съставни частици, могат да бъдат разделени на други частици, наречени кварки, които са свързани с други видове частици, наречени глуони. И кварките, и глуоните са неделими частици, тоест елементарни частици. Има шест вида кварки: нагоре (нагоре), надолу (надолу), очарование (очарование), странно (странност), отгоре (превъзходно) и отдолу (по-ниско).
По същия начин има фотони, които са субатомни частици, отговорни за електромагнитното взаимодействие, и неутрино и калибровъчни бозони, които са отговорни за слабите ядрени сили. И накрая, има бозона на Хигс, частица, открита през 2012 г., която е отговорна за масата на всички други елементарни частици (всичко, което съставя Вселената).
Поведението на елементарните частици е предизвикателство за науката. Въпреки че квантовата механика и стандартният модел на елементарните частици описват теоретичната рамка на този субатомен свят по изненадващо успешен начин, все още има теория, която може да обясни цялото поведение на Вселената, което може да свърже квантовата механика с теорията на относителността на Айнщайн. Днес има някои теории от този тип, като теорията на струните, но тяхната валидност все още не е потвърдена експериментално.
Какви субатомни частици знаем
Важно е да се каже „ние знаем“, а не „съществуваме“, защото днес физиците продължават да откриват нови неща. Благодарение на ускорителя на частиците откриваме субатомни частици, които правят атомите се сблъскват един с друг със скорост, почти равна на скоростта на светлината (300.000 XNUMX километра в секунда), докато чакаме да се разпаднат на тези субатомни частици.
Благодарение на тях открихме десетки субатомни частици, но се смята, че има още стотици за откриване. Традиционните частици са протони, неутрони и електрони, но докато се движим напред, откриваме, че те са съставени от други, по-малки субатомни частици. Следователно те се класифицират според това дали са основни субатомни частици или съставни субатомни частици.
Композитни субатомни частици
Композитните частици са първите открити субатомни образувания. Дълго време (до средата на XNUMX-ти век се теоретизираше съществуването на други хора) хората смятаха, че те са единственото съществуване. Тези субатомни частици обаче се образуват от обединението на елементарни частици, което ще видим в следващата точка.
Протон
Атомът се състои от атомно ядро, съставено от протони и неутрони, и орбита от електрони около него. Протонът е субатомна частица с много по-голям положителен заряд от електрона. Всъщност, качеството му е 2000 пъти по-високо от неговото.
Трябва да се отбележи, че броят на протоните определя химичния елемент. Следователно водородните атоми винаги имат протони.
Неутрон
Неутроните са субатомни частици, които изграждат ядрото заедно с протоните. Масата му е много подобна на тази на протона, въпреки че в този случай няма заряд. Броят на неутроните в ядрото не определя елемента (както протоните), но определя изотопа, който е повече или по-малко стабилен вариант на елемент, който губи или получава неутрони.
адрон
Адроните са субатомни частици, съставени от кварки и ще видим тези елементарни частици по-късно. За да не навлизаме в прекалено сложни сфери, нека запазим идеята, че тези частици държат кварките заедно поради много силни ядрени взаимодействия.
Електрон
Самият електрон вече е субатомна частица, защото може да съществува независимо от атомите и не се образува от обединението на други частици. Това е частица 2.000 пъти по-малка от протон и има отрицателен заряд. Всъщност това е най-малката заредена единица в природата.
Quark
Кварките са част от протоните и неутроните. Днес са известни шест от тези субатомни частици, но никоя от тях не изглежда да съществува независимо от атома. С други думи, кварките винаги образуват протони и неутрони.
Така че тези две субатомни частици съществуват въз основа на типа кварк, който го съставя. С други думи, ако се образува химичен елемент или друг химичен елемент зависи от организацията на шестте кварка. Неговото съществуване е потвърдено през 1960-те години на миналия век.
бозон
Бозонът е субатомна частица, която обяснява естеството на всички основни взаимодействия във Вселената, с изключение на гравитацията. Те са частици, които предават по някакъв начин силата на взаимодействие между останалите частици. Те са частици, които носят силата, която държи протоните и неутроните заедно, електромагнитната сила (който свързва електроните към ядрото, за да го направи в орбита) и радиация.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за субатомните частици и техните характеристики.