In der Welt der Physik ist die subatomare Partikel um die Strukturen der Materie zu beschreiben, die kleiner sind. In diesem Fall ist das Atom Teil dieser Strukturen und sie bestimmen seine Eigenschaften. Subatomare Teilchen können viele Arten haben und sind für das Verständnis der Materie von großer Bedeutung.
Daher widmen wir diesen Artikel Ihnen alles, was Sie über subatomare Teilchen, ihre Eigenschaften und Typen wissen müssen.
Was sind subatomare Teilchen?
Im Laufe der Geschichte haben die Menschen die Materie studiert und verschiedene mehr oder weniger wissenschaftliche Theorien und Methoden für die kleinsten Teilchen vorgeschlagen, aus denen alles besteht.
Aufgrund der Entwicklung der Quantentheorie, Elektrochemie, Kernphysik und anderer Disziplinen erscheinen die verschiedenen seit der Antike vorgeschlagenen Atommodelle gleichzeitig als bestimmte Formen.
Daher, wie wir alle heute wissen, das Atom ist die kleinste Einheit zur Entdeckung von Materie und hat die Eigenschaften chemischer Elemente, Es besteht im größten Teil des Vakuums aus einem Teilchenkern, in dem die größten Teilchen konzentriert sind. Der Prozentsatz seiner Masse und anderer Teilchen (Elektronen), die sich um ihn drehen.
Experimentelle Forschung an subatomaren Teilchen ist mühsam, weil viele von ihnen instabil sind und nur in Teilchenbeschleunigern beobachtet werden können. Die stabilsten, wie Elektronen, Protonen und Neutronen, sind jedoch bekannt.
Schlüsselmerkmale
Protonen und Neutronen können in einfachere Teilchen unterteilt werden, die Quarks genannt werden. Subatomare Partikel werden nach verschiedenen Standards klassifiziert. Zu den bekanntesten und stabilsten Teilchen gehören beispielsweise drei Arten: Elektronen, Protonen und Neutronen. Teilchen, die sich durch ihre Ladung (negativ, positiv bzw. neutral) und ihre Masse unterscheiden oder weil Elektronen Grundelemente sind und die letzten beiden Verbindungen sind. Außerdem kreisen Elektronen um den Kern, während Protonen und Neutronen den Kern bilden.
Andererseits sind Protonen und Neutronen als zusammengesetzte Teilchen kann in andere Teilchen unterteilt werden, die Quarks genannt werden, die durch andere Arten von Teilchen, die Gluonen genannt werden, verbunden sind. Sowohl Quarks als auch Gluonen sind unteilbare Teilchen, also Elementarteilchen. Es gibt sechs Arten von Quarks: oben (oben), unten (unten), Charme (Charme), seltsam (Fremdheit), oben (überlegen) und unten (unterlegen).
Ebenso gibt es Photonen, die subatomare Teilchen sind, die für die elektromagnetische Wechselwirkung verantwortlich sind, und Neutrinos und Eichbosonen, die für schwache Kernkräfte verantwortlich sind. Schließlich gibt es das Higgs-Boson, ein 2012 entdecktes Teilchen, das für die Masse aller anderen Elementarteilchen (alles, was das Universum ausmacht) verantwortlich ist.
Das Verhalten von Elementarteilchen ist eine Herausforderung für die Wissenschaft. Obwohl die Quantenmechanik und das Standardmodell der Elementarteilchen den theoretischen Rahmen dieser subatomaren Welt überraschend erfolgreich beschreiben, Es gibt immer noch eine Theorie, die das gesamte Verhalten des Universums erklären kann, die die Quantenmechanik mit Einsteins Relativitätstheorie verbinden kann. Es gibt heute einige solcher Theorien, wie die Stringtheorie, aber ihre Gültigkeit wurde noch nicht experimentell bestätigt.
Welche subatomaren Teilchen kennen wir?
Es ist wichtig zu sagen „wir wissen“ statt „existieren“, denn heute entdecken Physiker immer wieder Neues. Dank des Teilchenbeschleunigers entdecken wir subatomare Teilchen, die Atome kollidieren mit einer Geschwindigkeit, die fast der Lichtgeschwindigkeit entspricht (300.000 Kilometer pro Sekunde), während wir darauf warten, dass sie sich in diese subatomaren Teilchen zersetzen.
Dank ihnen haben wir Dutzende von subatomaren Teilchen entdeckt, aber es wird geschätzt, dass es noch Hunderte mehr zu entdecken gibt. Herkömmliche Teilchen sind Protonen, Neutronen und Elektronen, aber im weiteren Verlauf entdecken wir, dass sie aus anderen, kleineren subatomaren Teilchen bestehen. Daher werden sie danach klassifiziert, ob es sich um grundlegende subatomare Partikel oder um zusammengesetzte subatomare Partikel handelt.
Zusammengesetzte subatomare Partikel
Zusammengesetzte Partikel sind die ersten entdeckten subatomaren Einheiten. Lange Zeit (bis Mitte des XNUMX. Jahrhunderts wurde die Existenz anderer Menschen theoretisiert) dachten die Menschen, sie seien die einzige Existenz. Diese subatomaren Teilchen werden jedoch durch die Vereinigung von Elementarteilchen gebildet, die wir im nächsten Punkt sehen werden.
Proton
Ein Atom besteht aus einem Atomkern aus Protonen und Neutronen und einer Elektronenbahn um ihn herum. Ein Proton ist ein subatomares Teilchen mit einer viel größeren positiven Ladung als ein Elektron. Eigentlich, seine Qualität ist 2000 mal höher als seine.
Es ist zu beachten, dass die Anzahl der Protonen das chemische Element bestimmt. Daher haben Wasserstoffatome immer Protonen.
Neutron
Neutronen sind subatomare Teilchen, die zusammen mit Protonen den Kern bilden. Seine Masse ist der eines Protons sehr ähnlich, obwohl es in diesem Fall keine Ladung hat. Die Anzahl der Neutronen im Kern bestimmt nicht das Element (wie Protonen), sondern das Isotop, das eine mehr oder weniger stabile Variante eines Elements ist, das Neutronen verliert oder gewinnt.
Hadrone
Hadronen sind subatomare Teilchen aus Quarks, und wir werden diese Elementarteilchen später sehen. Um nicht in allzu komplexe Bereiche vorzudringen, behalten wir die Idee bei, dass diese Teilchen die Quarks zusammenhalten aufgrund von sehr starke Kernwechselwirkungen.
Electron
Das Elektron selbst ist bereits ein subatomares Teilchen, da es unabhängig von den Atomen existieren kann und nicht durch die Vereinigung anderer Teilchen entsteht. Es ist ein Teilchen, das 2.000 Mal kleiner als ein Proton ist und eine negative Ladung hat. Tatsächlich ist es die kleinste geladene Einheit in der Natur.
Quark
Quarks sind Teil von Protonen und Neutronen. Heute sind sechs dieser subatomaren Teilchen bekannt, aber keines davon scheint unabhängig vom Atom zu existieren. Quarks bilden also immer Protonen und Neutronen.
Diese beiden subatomaren Teilchen existieren also basierend auf der Art des Quarks, aus dem sie bestehen. Mit anderen Worten, wenn ein chemisches Element oder ein anderes chemisches Element gebildet wird es hängt von der Organisation der sechs Quarks ab. Seine Existenz wurde in den 1960er Jahren bestätigt.
Boson
Ein Boson ist ein subatomares Teilchen, das die Natur aller grundlegenden Wechselwirkungen im Universum mit Ausnahme der Schwerkraft erklärt. Sie sind Teilchen, die die Wechselwirkungskraft zwischen den verbleibenden Teilchen auf irgendeine Weise übertragen. Sie sind Teilchen, die die Kraft tragen, die Protonen und Neutronen zusammenhält, die elektromagnetische Kraft (die Elektronen an den Kern bindet, um ihn umkreisen zu lassen) und Strahlung.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über subatomare Teilchen und ihre Eigenschaften erfahren können.