Í heimi eðlisfræðinnar er subatomic agnir að lýsa byggingu efnis sem eru smærri. Í þessu tilviki er atómið hluti af þessum mannvirkjum og það er það sem ákvarða eiginleika þess. Subatomískar agnir geta verið af mörgum gerðum og skipta miklu máli til að skilja efni.
Þess vegna ætlum við að tileinka þessari grein til að segja þér allt sem þú þarft að vita um subatomic agnir, eiginleika þeirra og tegundir sem til eru.
Index
Hvað eru subatomic agnir
Í gegnum tíðina hafa menn rannsakað efni og lagt fram ýmsar meira og minna vísindalegar kenningar og aðferðir fyrir minnstu agnirnar sem allt samanstendur af.
Vegna þróunar skammtafræðinnar, rafefnafræði, kjarnaeðlisfræði og annarra fræðigreina, virðast mismunandi atómlíkön sem lögð hafa verið fram frá fornu fari vera ákveðin form á sama tíma.
Þess vegna, eins og við vitum öll í dag, atómið er minnsta einingin til að uppgötva efni og hefur einkenni efnafræðilegra frumefna, Það samanstendur af kjarna agna í mestu lofttæminu og í honum eru stærstu agnirnar þéttar. Hlutfall massa þess og annarra agna (rafeinda) sem snúast um það.
Tilraunarannsóknir á subatomic agnum eru erfiðar, vegna þess að margar þeirra eru óstöðugar og aðeins hægt að sjá í agnarhröðlum. Hins vegar eru þær stöðugustu, eins og rafeindir, róteindir og nifteindir, vel þekktar.
helstu eiginleikar
Róteindir og nifteindir má skipta í einfaldari agnir sem kallast kvarkar. Subatomic agnir eru flokkaðar samkvæmt ýmsum stöðlum. Til dæmis eru frægustu og stöðugustu agnirnar af þremur gerðum: rafeindir, róteindir og nifteindir. Agnir sem eru frábrugðnar hver annarri með hleðslu sinni (neikvæð, jákvæð og hlutlaus, í sömu röð) og massa þeirra, eða vegna þess að rafeindir eru grunn frumefni og tvær síðustu eru efnasambönd. Einnig snúast rafeindir um kjarnann en róteindir og nifteindir mynda kjarnann.
Á hinn bóginn, róteindir og nifteindir, sem samsettar agnir, hægt að skipta í aðrar agnir sem kallast kvarkar, sem eru tengdar með öðrum tegundum agna sem kallast glúon. Bæði kvarkar og glúónar eru ódeilanlegar agnir, það er frumefni. Það eru sex tegundir af kvarkum: upp (upp), niður (niður), sjarma (heill), undarlegur (undarlegur), efst (yfir) og neðst (lægri).
Að sama skapi eru ljóseindir, sem eru undiratomískar agnir sem bera ábyrgð á rafsegulverkun, og nitrinó og mælibósón, sem bera ábyrgð á veikum kjarnorkuöflum. Að lokum er það Higgs-bósónið, ögn sem uppgötvaðist árið 2012, sem ber ábyrgð á massa allra annarra frumefna (alls sem myndar alheiminn).
Hegðun frumkorna er áskorun fyrir vísindin. Þrátt fyrir að skammtafræði og staðlað líkan frumkorna lýsi fræðilegum ramma þessa undiratómheims á furðu vel heppnaðan hátt, enn er til kenning sem getur útskýrt alla hegðun alheimsins, sem getur tengt skammtafræði við afstæðiskenningu Einsteins. Það eru nokkrar slíkar kenningar í dag, eins og strengjafræði, en réttmæti þeirra hefur ekki enn verið staðfest með tilraunum.
Hvaða subatomic agnir þekkjum við
Það er mikilvægt að segja „við vitum“ frekar en „vera til,“ því í dag halda eðlisfræðingar áfram að uppgötva nýja hluti. Þökk sé öreindahraðanum uppgötvum við subatomic agnir, sem mynda atóm rekast hvert á annað á næstum jafnhraða og ljóshraða (300.000 kílómetrar á sekúndu) á meðan við bíðum eftir að þær brotni niður í þessar undiratomuðu agnir.
Þökk sé þeim höfum við uppgötvað heilmikið af subatomic agna, en talið er að það séu hundruðir til að uppgötva. Hefðbundnar agnir eru róteindir, nifteindir og rafeindir, en þegar við förum á leiðinni komumst við að því að þær eru gerðar úr öðrum, smærri subatomískum ögnum. Þess vegna eru þær flokkaðar eftir því hvort um sé að ræða grunn undiratómagnir eða samsettar undiratómagnir.
Samsettar undiratómar agnir
Samsettar agnir eru fyrstu undirfrumueiningarnar sem uppgötvast. Lengi vel (þar til um miðja XNUMX. öld var tilvist annars fólks) töldu menn að þeir væru eina tilveran. Hins vegar eru þessar undiratóma agnir myndaðir af sameiningu frumefnaagna sem við munum sjá í næsta lið.
Róteind
Atóm samanstendur af atómkjarna sem samanstendur af róteindum og nifteindum og sporbraut rafeinda um hana. Róteind er subatomic ögn með mun stærri jákvæða hleðslu en rafeind. Reyndar, gæði þess eru 2000 sinnum meiri en hans.
Það skal tekið fram að fjöldi róteinda ræður frumefninu. Þess vegna hafa vetnisatóm alltaf róteindir.
Nifteind
Nifteindir eru undiratómar agnir sem mynda kjarnann ásamt róteindum. Massi hennar er mjög svipaður og róteind, þó að í þessu tilviki hafi hún enga hleðslu. Fjöldi nifteinda í kjarnanum ræður ekki frumefninu (eins og róteindir) en hann ákvarðar samsætuna, sem er meira og minna stöðugt afbrigði af frumefni sem tapar eða tekur til sín nifteindir.
Hadron
Hadrons eru undiratómar agnir sem samanstanda af kvarkum og við munum sjá þessar grunnagnir síðar. Til þess að komast ekki inn á of flókin svið skulum við halda þeirri hugmynd að þessar agnir haldi kvarkunum saman vegna mjög sterk kjarnorkusamskipti.
Rafeind
Rafeindin sjálf er nú þegar subatomic ögn, vegna þess að hún getur verið til óháð atómunum og er ekki mynduð við sameiningu annarra agna. Hún er 2.000 sinnum minni ögn en róteind og hefur neikvæða hleðslu. Reyndar er það minnsta hlaðna einingin í náttúrunni.
Quark
Kvarkar eru hluti af róteindum og nifteindum. Í dag eru sex af þessum subatomic ögnum þekktar, en engin þeirra virðist vera til óháð atóminu. Með öðrum orðum, kvarkar mynda alltaf róteindir og nifteindir.
Þannig að þessar tvær undiratomuðu agnir eru til byggðar á tegund kvarks sem samanstendur af honum. Með öðrum orðum, ef efnaþáttur eða annar efnaþáttur myndast það fer eftir skipulagi kvarkanna sex. Tilvist þess var staðfest á sjöunda áratugnum.
Bóson
Bóson er subatomic ögn sem útskýrir eðli allra grunnsamskipta í alheiminum, nema þyngdarafl. Þetta eru agnir sem flytja kraftinn í víxlverkun milli þeirra agna sem eftir eru á einhvern hátt. Þetta eru agnir sem bera kraftinn sem heldur róteindum og nifteindum saman, rafsegulkraftinn (sem bindur rafeindir við kjarnann til að gera hann á braut um) og geislun.
Ég vona að með þessum upplýsingum getið þið lært meira um subatomic agnir og eiginleika þeirra.