Vo svete fyziky, subatomárne častice popísať štruktúry hmoty, ktoré sú menšie. V tomto prípade je atóm súčasťou týchto štruktúr a práve tie určujú jeho vlastnosti. Subatomárne častice môžu byť mnohých typov a majú veľký význam pre pochopenie hmoty.
Preto sa chystáme venovať tento článok, aby sme vám povedali všetko, čo potrebujete vedieť o subatomárnych časticiach, ich charakteristikách a typoch, ktoré existujú.
Čo sú subatomárne častice
Počas histórie ľudia študovali hmotu a navrhovali rôzne viac či menej vedecké teórie a metódy pre najmenšie častice, ktoré tvoria všetko.
Vďaka rozvoju kvantovej teórie, elektrochémie, jadrovej fyziky a iných disciplín sa rôzne atómové modely navrhované od staroveku javia ako určité formy súčasne.
Preto, ako dnes všetci vieme, atóm je najmenšia jednotka na objavenie hmoty a má vlastnosti chemických prvkov, Pozostáva z jadra častíc vo väčšine vákua a v ňom sú sústredené najväčšie častice. Percento jeho hmotnosti a iných častíc (elektrónov), ktoré sa okolo neho otáčajú.
Experimentálny výskum subatomárnych častíc je náročný, pretože mnohé z nich sú nestabilné a možno ich pozorovať iba v urýchľovačoch častíc. Známe sú však tie najstabilnejšie, ako sú elektróny, protóny a neutróny.
kľúčové vlastnosti
Protóny a neutróny možno rozdeliť na jednoduchšie častice nazývané kvarky. Subatomárne častice sú klasifikované podľa rôznych noriem. Napríklad najznámejšie a najstabilnejšie častice sú troch typov: elektróny, protóny a neutróny. Častice, ktoré sa navzájom líšia svojim nábojom (záporným, kladným a neutrálnym, v tomto poradí) a svojou hmotnosťou, alebo tým, že elektróny sú základné prvky a posledné dva sú zlúčeniny. Elektróny tiež obiehajú okolo jadra, zatiaľ čo protóny a neutróny tvoria jadro.
Na druhej strane protóny a neutróny ako zložené častice, môžu byť rozdelené na ďalšie častice nazývané kvarky, ktoré sú spojené inými typmi častíc nazývanými gluóny. Kvarky aj gluóny sú nedeliteľné častice, teda elementárne častice. Existuje šesť typov kvarkov: hore (hore), dole (dole), pôvab (čaro), podivné (zvláštnosť), hore (nadradené) a spodné (nižšie).
Podobne existujú fotóny, čo sú subatomárne častice zodpovedné za elektromagnetickú interakciu, a neutrína a kalibračné bozóny, ktoré sú zodpovedné za slabé jadrové sily. Nakoniec je tu Higgsov bozón, častica objavená v roku 2012, ktorá je zodpovedná za hmotnosť všetkých ostatných elementárnych častíc (všetko, čo tvorí vesmír).
Správanie elementárnych častíc je výzvou pre vedu. Hoci kvantová mechanika a štandardný model elementárnych častíc prekvapivo úspešným spôsobom opisujú teoretický rámec tohto subatomárneho sveta, stále existuje teória, ktorá dokáže vysvetliť celé správanie vesmíru, ktorý dokáže spojiť kvantovú mechaniku s Einsteinovou teóriou relativity. V súčasnosti existuje niekoľko takýchto teórií, napríklad teória strún, ale ich platnosť zatiaľ nebola experimentálne potvrdená.
Aké subatomárne častice poznáme
Je dôležité povedať „vieme“ a nie „existovať“, pretože fyzici dnes pokračujú v objavovaní nových vecí. Vďaka urýchľovaču častíc objavujeme subatomárne častice, ktoré tvoria atómy sa navzájom zrážajú rýchlosťou takmer rovnou rýchlosti svetla (300.000 XNUMX kilometrov za sekundu), kým čakáme, kým sa rozložia na tieto subatomárne častice.
Vďaka nim sme objavili desiatky subatomárnych častíc, no odhaduje sa, že ich treba objaviť ešte stovky. Tradičné častice sú protóny, neutróny a elektróny, ale ako postupujeme ďalej, zisťujeme, že sú tvorené inými menšími subatomárnymi časticami. Preto sa klasifikujú podľa toho, či ide o základné subatomárne častice alebo o zložené subatomárne častice.
Zložené subatomárne častice
Kompozitné častice sú prvé subatomárne entity, ktoré boli objavené. Dlho (do polovice XNUMX. storočia sa teoretizovalo o existencii iných ľudí) si ľudia mysleli, že sú jedinou existenciou. Tieto subatomárne častice však vznikajú spojením elementárnych častíc, ktoré uvidíme v ďalšom bode.
Proton
Atóm pozostáva z atómového jadra zloženého z protónov a neutrónov a z obežnej dráhy elektrónov okolo neho. Protón je subatomárna častica s oveľa väčším kladným nábojom ako elektrón. V skutočnosti, jeho kvalita je 2000-krát vyššia ako jeho.
Je potrebné poznamenať, že počet protónov určuje chemický prvok. Preto majú atómy vodíka vždy protóny.
Neutrón
Neutróny sú subatomárne častice, ktoré tvoria jadro spolu s protónmi. Jeho hmotnosť je veľmi podobná hmotnosti protónu, aj keď v tomto prípade nemá náboj. Počet neutrónov v jadre neurčuje prvok (rovnako ako protóny), ale určuje izotop, ktorý je viac-menej stabilným variantom prvku, ktorý neutróny stráca alebo získava.
Hadron
Hadróny sú subatomárne častice zložené z kvarkov a tieto elementárne častice uvidíme neskôr. Aby sme sa nedostali do príliš zložitých sfér, zachovajme si myšlienku, že tieto častice držia kvarky pohromade vďaka veľmi silné jadrové interakcie.
Elektrón
Samotný elektrón je už subatomárna častica, pretože môže existovať nezávisle od atómov a nevzniká spojením iných častíc. Je to častica 2.000-krát menšia ako protón a má záporný náboj. V skutočnosti je to najmenšia nabitá jednotka v prírode.
Quark
Kvarky sú súčasťou protónov a neutrónov. Dnes je známych šesť týchto subatomárnych častíc, ale zdá sa, že žiadna z nich neexistuje nezávisle od atómu. Inými slovami, kvarky vždy tvoria protóny a neutróny.
Takže tieto dve subatomárne častice existujú na základe typu kvarku, ktorý ich tvorí. Inými slovami, ak sa vytvorí chemický prvok alebo iný chemický prvok závisí to od organizácie šiestich kvarkov. Jeho existencia bola potvrdená v 1960. rokoch XNUMX. storočia.
bozón
Bozón je subatomárna častica, ktorá vysvetľuje podstatu všetkých základných interakcií vo vesmíre, okrem gravitácie. Sú to častice, ktoré nejakým spôsobom prenášajú silu interakcie medzi zvyšnými časticami. Sú to častice, ktoré nesú silu, ktorá drží protóny a neutróny pohromade, elektromagnetickú silu (ktoré viaže elektróny na jadro, aby sa dostalo na obežnú dráhu) a žiarenia.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o subatomárnych časticiach a ich charakteristikách.