I fysikkens verden er subatomære partikler å beskrive strukturer av materie som er mindre. I dette tilfellet er atomet en del av disse strukturene, og det er de som bestemmer egenskapene. Subatomære partikler kan være av mange typer og har stor betydning for å forstå materie.
Derfor skal vi dedikere denne artikkelen til å fortelle deg alt du trenger å vite om subatomære partikler, deres egenskaper og typer som finnes.
Hva er subatomære partikler
Gjennom historien har mennesker studert materie og har foreslått ulike mer eller mindre vitenskapelige teorier og metoder for de minste partiklene som utgjør alt.
På grunn av utviklingen av kvanteteori, elektrokjemi, kjernefysikk og andre disipliner, ser de forskjellige atommodellene som er foreslått siden antikken ut til å være definerte former på samme tid.
Derfor, som vi alle vet i dag, atomet er den minste enheten for å oppdage materie og har egenskapene til kjemiske elementer, Den består av en kjerne av partikler i det meste av vakuumet og i den er de største partiklene konsentrert. Prosentandelen av massen og andre partikler (elektroner) som kretser rundt den.
Eksperimentell forskning på subatomære partikler er vanskelig, fordi mange av dem er ustabile og bare kan observeres i partikkelakseleratorer. Imidlertid er de mest stabile, som elektroner, protoner og nøytroner, velkjente.
Hovedkarakteristikker
Protoner og nøytroner kan deles inn i enklere partikler kalt kvarker. Subatomære partikler er klassifisert i henhold til ulike standarder. For eksempel er de mest kjente og stabile partiklene av tre typer: elektroner, protoner og nøytroner. Partikler som skiller seg fra hverandre ved ladning (henholdsvis negativ, positiv og nøytral) og masse, eller fordi elektroner er grunnleggende elementer og de to siste er forbindelser. Dessuten går elektroner i bane rundt kjernen, mens protoner og nøytroner utgjør kjernen.
På den annen side, protoner og nøytroner, som komposittpartikler, kan deles inn i andre partikler som kalles kvarker, som er forbundet med andre typer partikler kalt gluoner. Både kvarker og gluoner er udelelige partikler, det vil si elementærpartikler. Det er seks typer kvarker: opp (opp), ned (ned), sjarm (sjarm), merkelig (merkelig), topp (overlegen) og bunn (underordnet).
På samme måte er det fotoner, som er subatomære partikler som er ansvarlige for elektromagnetisk interaksjon, og nøytrinoer og målebosoner, som er ansvarlige for svake kjernekrefter. Til slutt er det Higgs-bosonet, en partikkel oppdaget i 2012, som er ansvarlig for massen til alle andre elementærpartikler (alt som utgjør universet).
Oppførselen til elementærpartikler er en utfordring for vitenskapen. Selv om kvantemekanikk og standardmodellen av elementærpartikler beskriver det teoretiske rammeverket til denne subatomære verdenen på en overraskende vellykket måte, det er fortsatt en teori som kan forklare all oppførselen til universet, som kan koble kvantemekanikk med Einsteins relativitetsteori. Det er noen slike teorier i dag, for eksempel strengteori, men deres gyldighet er ennå ikke bekreftet eksperimentelt.
Hvilke subatomære partikler kjenner vi?
Det er viktig å si «vi vet» i stedet for «eksistere», for i dag fortsetter fysikere å oppdage nye ting. Takket være partikkelakseleratoren oppdager vi subatomære partikler, som lager atomer kolliderer med hverandre med en hastighet nesten lik lysets hastighet (300.000 XNUMX kilometer i sekundet) mens vi venter på at de skal dekomponere til disse subatomære partiklene.
Takket være dem har vi oppdaget dusinvis av subatomære partikler, men det er anslått at det er hundrevis flere å oppdage. Tradisjonelle partikler er protoner, nøytroner og elektroner, men etter hvert oppdager vi at de består av andre, mindre subatomære partikler. Derfor er de klassifisert etter om de er grunnleggende subatomære partikler eller sammensatte subatomære partikler.
Sammensatte subatomære partikler
Sammensatte partikler er de første subatomære enhetene som ble oppdaget. I lang tid (frem til midten av XNUMX-tallet ble det teoretisert andre menneskers eksistens) trodde folk at de var den eneste eksistensen. Imidlertid er disse subatomære partiklene dannet av foreningen av elementærpartikler som vi vil se i neste punkt.
Proton
Et atom består av en atomkjerne som består av protoner og nøytroner og en bane av elektroner rundt den. Et proton er en subatomær partikkel med mye større positiv ladning enn et elektron. Faktisk, kvaliteten er 2000 ganger høyere enn hans.
Det skal bemerkes at antall protoner bestemmer det kjemiske elementet. Derfor har hydrogenatomer alltid protoner.
Nøytron
Nøytroner er subatomære partikler som utgjør kjernen sammen med protoner. Massen er veldig lik den til et proton, selv om den i dette tilfellet ikke har noen ladning. Antall nøytroner i kjernen bestemmer ikke grunnstoffet (det samme gjør protoner), men det bestemmer isotopen, som er en mer eller mindre stabil variant av et grunnstoff som mister eller får nøytroner.
Hadron
Hadroner er subatomære partikler som består av kvarker, og vi vil se disse elementærpartiklene senere. For ikke å komme inn i altfor komplekse riker, la oss beholde ideen om at disse partiklene holder kvarker sammen pga. veldig sterke kjernefysiske interaksjoner.
Elektron
Elektronet i seg selv er allerede en subatomær partikkel, fordi det kan eksistere uavhengig av atomene og ikke dannes av foreningen av andre partikler. Det er en partikkel 2.000 ganger mindre enn et proton og har en negativ ladning. Faktisk er det den minste ladede enheten i naturen.
Quark
Kvarker er en del av protoner og nøytroner. I dag er seks av disse subatomære partiklene kjent, men ingen av dem ser ut til å eksistere uavhengig av atomet. Med andre ord danner kvarker alltid protoner og nøytroner.
Så disse to subatomære partiklene eksisterer basert på typen kvark som utgjør den. Med andre ord, hvis et kjemisk grunnstoff eller annet kjemisk element dannes det avhenger av organiseringen av de seks kvarkene. Dens eksistens ble bekreftet på 1960-tallet.
Boson
Et boson er en subatomær partikkel som forklarer naturen til alle grunnleggende interaksjoner i universet, bortsett fra tyngdekraften. De er partikler som overfører kraften av interaksjon mellom de gjenværende partiklene på en eller annen måte. De er partikler som bærer kraften som holder protoner og nøytroner sammen, den elektromagnetiske kraften (som binder elektroner til kjernen for å få den til å gå i bane) og stråling.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om subatomære partikler og deres egenskaper.