Სუბატომური ნაწილაკები

ატომები

ფიზიკის სამყაროში, სუბატომური ნაწილაკები აღწეროს მატერიის სტრუქტურები, რომლებიც უფრო მცირეა. ამ შემთხვევაში, ატომი ამ სტრუქტურების ნაწილია და სწორედ ისინი განსაზღვრავენ მის თვისებებს. სუბატომური ნაწილაკები შეიძლება იყოს მრავალი სახის და დიდი მნიშვნელობა აქვს მატერიის გასაგებად.

ამიტომ, ჩვენ მივუძღვნით ამ სტატიას, რათა მოგიყვეთ ყველაფერი, რაც უნდა იცოდეთ სუბატომური ნაწილაკების, მათი მახასიათებლებისა და არსებული ტიპების შესახებ.

რა არის სუბატომური ნაწილაკები

სუბატომური ნაწილაკები, რომლებიც არსებობს

ისტორიის მანძილზე ადამიანები სწავლობდნენ მატერიას და სთავაზობდნენ სხვადასხვა მეტ-ნაკლებად სამეცნიერო თეორიებს და მეთოდებს ყველაზე პატარა ნაწილაკებისთვის, რომლებიც ყველაფერს ქმნიან.

კვანტური თეორიის, ელექტროქიმიის, ბირთვული ფიზიკის და სხვა დისციპლინების განვითარების გამო, უძველესი დროიდან შემოთავაზებული სხვადასხვა ატომური მოდელები ერთდროულად განსაზღვრულ ფორმებად გვევლინება.

ამიტომ, როგორც დღეს ყველამ ვიცით, ატომი არის ყველაზე პატარა ერთეული მატერიის აღმოსაჩენად და აქვს ქიმიური ელემენტების მახასიათებლები, იგი შედგება ნაწილაკების ბირთვისგან ვაკუუმის უმეტეს ნაწილში და მასში ყველაზე დიდი ნაწილაკებია კონცენტრირებული. მისი მასის და სხვა ნაწილაკების (ელექტრონების) პროცენტი, რომლებიც ბრუნავენ მის გარშემო.

სუბატომურ ნაწილაკებზე ექსპერიმენტული კვლევა შრომატევადია, რადგან ბევრი მათგანი არასტაბილურია და მათი დაკვირვება მხოლოდ ნაწილაკების ამაჩქარებლებშია შესაძლებელი. თუმცა, ყველაზე სტაბილურები, როგორიცაა ელექტრონები, პროტონები და ნეიტრონები, ცნობილია.

ძირითადი მახასიათებლები

სუბატომური ნაწილაკები

პროტონები და ნეიტრონები შეიძლება დაიყოს უფრო მარტივ ნაწილაკებად, რომლებსაც კვარკებს უწოდებენ. სუბატომური ნაწილაკები კლასიფიცირდება სხვადასხვა სტანდარტების მიხედვით. მაგალითად, ყველაზე ცნობილი და სტაბილური ნაწილაკები სამი ტიპისაა: ელექტრონები, პროტონები და ნეიტრონები. ნაწილაკები, რომლებიც განსხვავდებიან ერთმანეთისგან მათი მუხტით (უარყოფითი, დადებითი და ნეიტრალური, შესაბამისად) და მათი მასით, ან იმიტომ, რომ ელექტრონები ძირითადი ელემენტებია, ხოლო ბოლო ორი ნაერთები. ასევე, ელექტრონები ბრუნავს ბირთვის გარშემო, ხოლო პროტონები და ნეიტრონები ქმნიან ბირთვს.

მეორეს მხრივ, პროტონები და ნეიტრონები, როგორც კომპოზიტური ნაწილაკები, შეიძლება დაიყოს სხვა ნაწილაკებად, რომლებსაც კვარკებს უწოდებენ, რომლებიც დაკავშირებულია სხვა ტიპის ნაწილაკებით, რომლებსაც გლუონები ეწოდება. კვარკებიც და გლუონებიც განუყოფელი ნაწილაკებია, ანუ ელემენტარული ნაწილაკები. არსებობს კვარკების ექვსი ტიპი: ზევით (ზემოთ), ქვევით (ქვემოთ), ხიბლი (ხიბლი), უცნაური (უცნაურობა), ზევით (უმაღლესი) და ქვედა (ქვემოთ).

ანალოგიურად, არსებობს ფოტონები, რომლებიც ელექტრომაგნიტურ ურთიერთქმედებაზე პასუხისმგებელი სუბატომური ნაწილაკებია და ნეიტრინოები და ლიანდაგიანი ბოზონები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან სუსტ ბირთვულ ძალებზე. დაბოლოს, არის ჰიგსის ბოზონი, 2012 წელს აღმოჩენილი ნაწილაკი, რომელიც პასუხისმგებელია ყველა სხვა ელემენტარული ნაწილაკების მასაზე (ყველაფერი, რაც ქმნის სამყაროს).

ელემენტარული ნაწილაკების ქცევა მეცნიერებისთვის გამოწვევაა. მიუხედავად იმისა, რომ კვანტური მექანიკა და ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტული მოდელი აღწერს ამ სუბატომური სამყაროს თეორიულ ჩარჩოს საოცრად წარმატებულად, ჯერ კიდევ არსებობს თეორია, რომელსაც შეუძლია ახსნას სამყაროს ყველა ქცევა, რომელსაც შეუძლია დააკავშიროს კვანტური მექანიკა აინშტაინის ფარდობითობის თეორიასთან. დღეს არსებობს ასეთი თეორიები, როგორიცაა სიმების თეორია, მაგრამ მათი ვალიდობა ჯერ არ არის დადასტურებული ექსპერიმენტულად.

რა სუბატომური ნაწილაკები ვიცით?

ნაწილაკები და ატომები

მნიშვნელოვანია ვთქვათ „ჩვენ ვიცით“ და არა „არსებობს“, რადგან დღეს ფიზიკოსები აგრძელებენ ახლის აღმოჩენას. ნაწილაკების ამაჩქარებლის წყალობით ჩვენ აღმოვაჩენთ სუბატომურ ნაწილაკებს, რომლებიც ქმნიან ატომები ერთმანეთს ეჯახებიან სინათლის სიჩქარის თითქმის ტოლი სიჩქარით (300.000 კილომეტრი წამში), სანამ ველოდებით მათ დაშლას ამ სუბატომურ ნაწილაკებად.

მათი წყალობით ჩვენ აღმოვაჩინეთ ათობით სუბატომური ნაწილაკი, მაგრამ ვარაუდობენ, რომ კიდევ ასობით არის აღმოსაჩენი. ტრადიციული ნაწილაკები არის პროტონები, ნეიტრონები და ელექტრონები, მაგრამ რაც წინ მივდივართ, აღმოვაჩენთ, რომ ისინი შედგება სხვა, უფრო მცირე სუბატომური ნაწილაკებისგან. აქედან გამომდინარე, ისინი კლასიფიცირდება იმის მიხედვით, არის თუ არა ისინი ძირითადი სუბატომური ნაწილაკები თუ კომპოზიტური სუბატომიური ნაწილაკები.

კომპოზიტური სუბატომური ნაწილაკები

კომპოზიტური ნაწილაკები პირველი სუბატომური ერთეულებია, რომლებიც აღმოაჩინეს. დიდი ხნის განმავლობაში (მე-XNUMX საუკუნის შუა ხანებამდე სხვა ადამიანების არსებობის თეორია იყო), ხალხი ფიქრობდა, რომ ისინი იყვნენ ერთადერთი არსებობა. თუმცა, ეს სუბატომური ნაწილაკები წარმოიქმნება ელემენტარული ნაწილაკების გაერთიანებით, რასაც შემდეგ პუნქტში ვიხილავთ.

პროტონი

ატომი შედგება ატომის ბირთვისგან, რომელიც შედგება პროტონებისა და ნეიტრონებისგან და მის გარშემო ელექტრონების ორბიტაზე. პროტონი არის სუბატომური ნაწილაკი, რომელსაც აქვს გაცილებით დიდი დადებითი მუხტი, ვიდრე ელექტრონი. Სინამდვილეში, მისი ხარისხი მისზე 2000-ჯერ მაღალია.

უნდა აღინიშნოს, რომ პროტონების რაოდენობა განსაზღვრავს ქიმიურ ელემენტს. ამიტომ წყალბადის ატომებს ყოველთვის აქვთ პროტონები.

ნეიტრონი

ნეიტრონები არის სუბატომური ნაწილაკები, რომლებიც ქმნიან ბირთვს პროტონებთან ერთად. მისი მასა ძალიან ჰგავს პროტონის მასას, თუმცა ამ შემთხვევაში მას არ აქვს მუხტი. ბირთვში ნეიტრონების რაოდენობა არ განსაზღვრავს ელემენტს (როგორც პროტონებს), მაგრამ ის განსაზღვრავს იზოტოპს, რომელიც არის ელემენტის მეტ-ნაკლებად სტაბილური ვარიანტი, რომელიც კარგავს ან იძენს ნეიტრონებს.

ჰადრონს

ჰადრონები სუბატომური ნაწილაკებია, რომლებიც შედგება კვარკებისგან და ამ ელემენტარულ ნაწილაკებს მოგვიანებით ვიხილავთ. იმისათვის, რომ არ მოვხვდეთ ზედმეტად რთულ სფეროებში, შევინარჩუნოთ იდეა, რომ ეს ნაწილაკები ერთმანეთთან აკავებენ კვარკებს იმის გამო, რომ ძალიან ძლიერი ბირთვული ურთიერთქმედება.

ელექტრონი

თავად ელექტრონი უკვე სუბატომური ნაწილაკია, რადგან ის შეიძლება არსებობდეს ატომებისგან დამოუკიდებლად და არ წარმოიქმნება სხვა ნაწილაკების გაერთიანებით. ეს არის პროტონზე 2.000-ჯერ პატარა ნაწილაკი და აქვს უარყოფითი მუხტი. სინამდვილეში, ეს არის ყველაზე პატარა დამუხტული ერთეული ბუნებაში.

Quark

კვარკები პროტონებისა და ნეიტრონების ნაწილია. დღეს ამ სუბატომური ნაწილაკებიდან ექვსი ცნობილია, მაგრამ არცერთი მათგანი არ არსებობს ატომისგან დამოუკიდებლად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, კვარკები ყოველთვის ქმნიან პროტონებსა და ნეიტრონებს.

ასე რომ, ეს ორი სუბატომური ნაწილაკი არსებობს კვარკის ტიპზე დაყრდნობით, რომელიც მას ქმნის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ წარმოიქმნება ქიმიური ელემენტი ან სხვა ქიმიური ელემენტი ეს დამოკიდებულია ექვსი კვარკის ორგანიზაციაზე. მისი არსებობა 1960-იან წლებში დადასტურდა.

ბოზონი

ბოზონი არის სუბატომური ნაწილაკი, რომელიც ხსნის სამყაროში არსებული ყველა ძირითადი ურთიერთქმედების ბუნებას, გარდა გრავიტაციისა. ისინი არიან ნაწილაკები, რომლებიც გარკვეულწილად გადასცემენ დარჩენილ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების ძალას. ეს არის ნაწილაკები, რომლებიც ატარებენ ძალას, რომელიც ატარებს პროტონებსა და ნეიტრონებს ერთად, ელექტრომაგნიტურ ძალას (რომელიც აკავშირებს ელექტრონებს ბირთვს მის ორბიტაზე) და რადიაცია.

ვიმედოვნებ, რომ ამ ინფორმაციის საშუალებით შეგიძლიათ გაიგოთ მეტი სუბატომური ნაწილაკების და მათი მახასიათებლების შესახებ.


სტატიის შინაარსი იცავს ჩვენს პრინციპებს სარედაქციო ეთიკა. შეცდომის შესატყობინებლად დააჭირეთ ღილაკს აქ.

იყავი პირველი კომენტარი

დატოვე კომენტარი

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები აღნიშნულია *

*

*

  1. მონაცემებზე პასუხისმგებელი: მიგელ ანგელ გატონი
  2. მონაცემთა მიზანი: სპამის კონტროლი, კომენტარების მართვა.
  3. ლეგიტიმაცია: თქვენი თანხმობა
  4. მონაცემთა კომუნიკაცია: მონაცემები არ გადაეცემა მესამე პირებს, გარდა სამართლებრივი ვალდებულებისა.
  5. მონაცემთა შენახვა: მონაცემთა ბაზა, რომელსაც უმასპინძლა Occentus Networks (EU)
  6. უფლებები: ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ შეზღუდოთ, აღადგინოთ და წაშალოთ თქვენი ინფორმაცია.