Fizikas pasaulē, subatomiskās daļiņas lai aprakstītu mazākas matērijas struktūras. Šajā gadījumā atoms ir daļa no šīm struktūrām, un tās ir tās, kas nosaka tā īpašības. Subatomiskās daļiņas var būt dažāda veida, un tām ir liela nozīme matērijas izpratnē.
Tāpēc mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu jums visu, kas jums jāzina par subatomiskajām daļiņām, to īpašībām un veidiem.
Kas ir subatomiskās daļiņas
Visā vēsturē cilvēki ir pētījuši vielu un ierosinājuši dažādas vairāk vai mazāk zinātniskas teorijas un metodes mazākajām daļiņām, kas veido visu.
Pateicoties kvantu teorijas, elektroķīmijas, kodolfizikas un citu disciplīnu attīstībai, dažādie atomu modeļi, kas ierosināti kopš seniem laikiem, vienlaikus šķiet noteiktas formas.
Tāpēc, kā mēs visi šodien zinām, atoms ir mazākā vienība, kas atklāj vielu, un tai piemīt ķīmisko elementu īpašības, Tas sastāv no daļiņu kodola lielākajā vakuuma daļā un tajā ir koncentrētas lielākās daļiņas. Tā masas un citu ap to riņķojošo daļiņu (elektronu) procentuālais daudzums.
Eksperimentālie pētījumi par subatomiskajām daļiņām ir apgrūtinoši, jo daudzas no tām ir nestabilas un tās var novērot tikai daļiņu paātrinātājos. Tomēr stabilākie, piemēram, elektroni, protoni un neitroni, ir labi zināmi.
galvenās iezīmes
Protonus un neitronus var iedalīt vienkāršākās daļiņās, ko sauc par kvarkiem. Subatomiskās daļiņas tiek klasificētas pēc dažādiem standartiem. Piemēram, slavenākās un stabilākās daļiņas ir trīs veidu: elektroni, protoni un neitroni. Daļiņas, kas atšķiras viena no otras ar lādiņu (attiecīgi negatīvs, pozitīvs un neitrāls) un to masu, vai arī tāpēc, ka elektroni ir pamatelementi un pēdējie divi ir savienojumi. Arī elektroni riņķo ap kodolu, bet protoni un neitroni veido kodolu.
No otras puses, protoni un neitroni kā saliktas daļiņas, var iedalīt citās daļiņās, ko sauc par kvarkiem, ko savieno cita veida daļiņas, ko sauc par gluoniem. Gan kvarki, gan gluoni ir nedalāmas daļiņas, tas ir, elementārdaļiņas. Ir seši kvarku veidi: uz augšu (augšup), uz leju (uz leju), šarmu (šarms), dīvaini (dīvainība), augšā (augstākā) un apakšā (zemākā).
Tāpat ir fotoni, kas ir subatomiskas daļiņas, kas atbild par elektromagnētisko mijiedarbību, un neitrīno un mērbozoni, kas ir atbildīgi par vājiem kodolspēkiem. Visbeidzot, ir Higsa bozons, 2012. gadā atklāta daļiņa, kas ir atbildīga par visu pārējo elementārdaļiņu masu (visu, kas veido Visumu).
Elementārdaļiņu uzvedība zinātnei ir izaicinājums. Lai gan kvantu mehānika un elementārdaļiņu standarta modelis pārsteidzoši veiksmīgā veidā apraksta šīs subatomiskās pasaules teorētisko ietvaru, joprojām pastāv teorija, kas var izskaidrot visu Visuma uzvedību, kas var savienot kvantu mehāniku ar Einšteina relativitātes teoriju. Mūsdienās pastāv dažas šāda veida teorijas, piemēram, stīgu teorija, taču to pamatotība vēl nav eksperimentāli apstiprināta.
Kādas subatomiskās daļiņas mēs zinām
Ir svarīgi teikt "mēs zinām", nevis "pastāv", jo mūsdienās fiziķi turpina atklāt jaunas lietas. Pateicoties daļiņu paātrinātājam, mēs atklājam subatomiskas daļiņas, kas veido atomi saduras viens ar otru ar ātrumu, kas gandrīz vienāds ar gaismas ātrumu (300.000 XNUMX kilometru sekundē), kamēr mēs gaidām, kad tās sadalīsies šajās subatomiskajās daļiņās.
Pateicoties viņiem, mēs esam atklājuši desmitiem subatomisku daļiņu, taču tiek lēsts, ka ir vēl simtiem, ko atklāt. Tradicionālās daļiņas ir protoni, neitroni un elektroni, taču, virzoties uz priekšu, mēs atklājam, ka tās sastāv no citām, mazākām subatomiskām daļiņām. Tāpēc tās tiek klasificētas atkarībā no tā, vai tās ir pamata subatomiskas daļiņas vai saliktas subatomiskas daļiņas.
Saliktās subatomiskās daļiņas
Saliktās daļiņas ir pirmās atklātās subatomiskās vienības. Ilgu laiku (līdz XNUMX. gs. vidum tika teorijas par citu cilvēku esamību) cilvēki domāja, ka viņi ir vienīgā eksistence. Tomēr šīs subatomiskās daļiņas veido elementārdaļiņu savienība, ko mēs redzēsim nākamajā punktā.
Protons
Atoms sastāv no atoma kodola, kas sastāv no protoniem un neitroniem, un elektronu orbītas ap to. Protons ir subatomiska daļiņa ar daudz lielāku pozitīvo lādiņu nekā elektronam. Patiesībā, tā kvalitāte ir 2000 reižu augstāka nekā viņam.
Jāņem vērā, ka protonu skaits nosaka ķīmisko elementu. Tāpēc ūdeņraža atomos vienmēr ir protoni.
Neitrons
Neitroni ir subatomiskas daļiņas, kas kopā ar protoniem veido kodolu. Tā masa ir ļoti līdzīga protona masai, lai gan šajā gadījumā tam nav lādiņa. Neitronu skaits kodolā nenosaka elementu (tāpat kā protoni), taču tas nosaka izotopu, kas ir vairāk vai mazāk stabils elementa variants, kas zaudē vai iegūst neitronus.
Hadrons
Hadroni ir subatomiskas daļiņas, kas sastāv no kvarkiem, un mēs redzēsim šīs elementārdaļiņas vēlāk. Lai nenokļūtu pārāk sarežģītās jomās, saglabāsim domu, ka šīs daļiņas satur kvarkus kopā, jo ļoti spēcīga kodolenerģijas mijiedarbība.
Elektrons
Pats elektrons jau ir subatomiska daļiņa, jo var pastāvēt neatkarīgi no atomiem un neveidojas citu daļiņu savienošanās rezultātā. Tā ir daļiņa, kas ir 2.000 reižu mazāka par protonu, un tai ir negatīvs lādiņš. Faktiski tā ir mazākā uzlādētā vienība dabā.
Biezpiena
Kvarki ir protonu un neitronu daļa. Mūsdienās ir zināmas sešas no šīm subatomiskajām daļiņām, taču šķiet, ka neviena no tām neeksistē neatkarīgi no atoma. Citiem vārdiem sakot, kvarki vienmēr veido protonus un neitronus.
Tātad šīs divas subatomiskās daļiņas pastāv, pamatojoties uz kvarku veidu, kas to veido. Citiem vārdiem sakot, ja veidojas ķīmiskais elements vai cits ķīmiskais elements tas ir atkarīgs no sešu kvarku organizācijas. Tā esamība tika apstiprināta pagājušā gadsimta 1960. gados.
Bozons
Bozons ir subatomiska daļiņa, kas izskaidro visu Visuma pamata mijiedarbību būtību, izņemot gravitāciju. Tās ir daļiņas, kas kaut kādā veidā pārraida mijiedarbības spēku starp atlikušajām daļiņām. Tās ir daļiņas, kas nes spēku, kas satur protonus un neitronus kopā, elektromagnētisko spēku (kas saista elektronus ar kodolu, lai tas riņķotu) un starojums.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par subatomiskajām daļiņām un to īpašībām.