இணை அணுவியல் துகள்கள்

இயற்பியல் உலகில், தி இணை அணுவியல் துகள்கள் சிறிய பொருளின் கட்டமைப்புகளை விவரிக்க. இந்த வழக்கில், அணு இந்த கட்டமைப்புகளின் ஒரு பகுதியாகும், மேலும் அவை அதன் பண்புகளை தீர்மானிக்கின்றன. துணை அணுத் துகள்கள் பல வகைகளாக இருக்கலாம் மற்றும் பொருளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை.

எனவே, துணை அணுத் துகள்கள், அவற்றின் பண்புகள் மற்றும் வகைகள் பற்றி நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தையும் உங்களுக்குச் சொல்ல இந்தக் கட்டுரையை அர்ப்பணிக்கப் போகிறோம்.

துணை அணு துகள்கள் என்றால் என்ன

வரலாறு முழுவதும், மனிதர்கள் பொருளைப் படித்து வருகின்றனர் மற்றும் எல்லாவற்றையும் உருவாக்கும் மிகச்சிறிய துகள்களுக்கான பல்வேறு அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ அறிவியல் கோட்பாடுகள் மற்றும் முறைகளை முன்மொழிந்துள்ளனர்.

குவாண்டம் கோட்பாடு, மின் வேதியியல், அணு இயற்பியல் மற்றும் பிற துறைகளின் வளர்ச்சியின் காரணமாக, பண்டைய காலங்களிலிருந்து முன்மொழியப்பட்ட வெவ்வேறு அணு மாதிரிகள் ஒரே நேரத்தில் திட்டவட்டமான வடிவங்களாகத் தோன்றுகின்றன.

எனவே, இன்று நாம் அனைவரும் அறிந்தபடி, அணு என்பது பொருளைக் கண்டறியும் மிகச்சிறிய அலகு மற்றும் வேதியியல் தனிமங்களின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இது பெரும்பாலான வெற்றிடத்தில் உள்ள துகள்களின் கருவைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதில் மிகப்பெரிய துகள்கள் குவிந்துள்ளன. அதன் நிறை மற்றும் அதைச் சுற்றி வரும் பிற துகள்களின் (எலக்ட்ரான்கள்) சதவீதம்.

துணை அணு துகள்கள் மீதான பரிசோதனை ஆராய்ச்சி கடினமானது, ஏனெனில் அவற்றில் பல நிலையற்றவை மற்றும் துகள் முடுக்கிகளில் மட்டுமே காண முடியும். இருப்பினும், எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் போன்ற மிகவும் நிலையானவை நன்கு அறியப்பட்டவை.

முக்கிய பண்புகள்

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை குவார்க்குகள் எனப்படும் எளிய துகள்களாகப் பிரிக்கலாம். துணை அணு துகள்கள் பல்வேறு தரநிலைகளின்படி வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மிகவும் பிரபலமான மற்றும் நிலையான துகள்கள் மூன்று வகைகளாகும்: எலக்ட்ரான்கள், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள். அவற்றின் சார்ஜ் (முறையே எதிர்மறை, நேர்மறை மற்றும் நடுநிலை) மற்றும் அவற்றின் நிறை ஆகியவற்றால் ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடும் துகள்கள் அல்லது எலக்ட்ரான்கள் அடிப்படை கூறுகள் மற்றும் கடைசி இரண்டு கலவைகள். மேலும், எலக்ட்ரான்கள் கருவைச் சுற்றி வருகின்றன, அதே நேரத்தில் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் கருவை உருவாக்குகின்றன.

மறுபுறம், புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள், கலப்பு துகள்களாக, குவார்க்குகள் எனப்படும் மற்ற துகள்களாகப் பிரிக்கலாம், இவை குளுவான்கள் எனப்படும் மற்ற வகை துகள்களால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. குவார்க்குகள் மற்றும் குளுவான்கள் இரண்டும் பிரிக்க முடியாத துகள்கள், அதாவது அடிப்படைத் துகள்கள். ஆறு வகையான குவார்க்குகள் உள்ளன: மேலே (மேலே), கீழே (கீழே), வசீகரம் (வசீகரம்), விசித்திரமான (விசித்திரம்), மேல் (மேலானது) மற்றும் கீழ் (தாழ்வானது).

இதேபோல், ஃபோட்டான்கள் உள்ளன, அவை மின்காந்த தொடர்புக்கு காரணமான துணை அணுக் துகள்கள் மற்றும் பலவீனமான அணுசக்திகளுக்கு காரணமான நியூட்ரினோக்கள் மற்றும் கேஜ் போஸான்கள். இறுதியாக, ஹிக்ஸ் போஸான், 2012 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஒரு துகள், இது மற்ற அனைத்து அடிப்படைத் துகள்களின் (பிரபஞ்சத்தை உருவாக்கும் அனைத்தும்) வெகுஜனத்திற்கு காரணமாகும்.

அடிப்படைத் துகள்களின் நடத்தை அறிவியலுக்கு சவாலாக உள்ளது. குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்றும் அடிப்படைத் துகள்களின் நிலையான மாதிரி ஆகியவை இந்த துணை அணு உலகின் தத்துவார்த்த கட்டமைப்பை வியக்கத்தக்க வகையில் வெற்றிகரமான முறையில் விவரிக்கின்றன. பிரபஞ்சத்தின் அனைத்து நடத்தைகளையும் விளக்கக்கூடிய ஒரு கோட்பாடு இன்னும் உள்ளது, இது குவாண்டம் இயக்கவியலை ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கோட்பாட்டுடன் இணைக்க முடியும். சரம் கோட்பாடு போன்ற சில கோட்பாடுகள் இன்று உள்ளன, ஆனால் அவற்றின் செல்லுபடியாகும் தன்மை இன்னும் சோதனை ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்படவில்லை.

நமக்கு என்ன துணை அணு துகள்கள் தெரியும்

"இருக்கிறது" என்பதை விட "எங்களுக்கு தெரியும்" என்று சொல்வது முக்கியம், ஏனென்றால் இன்று இயற்பியலாளர்கள் தொடர்ந்து புதிய விஷயங்களைக் கண்டுபிடித்து வருகின்றனர். துகள் முடுக்கிக்கு நன்றி, துணை அணுத் துகள்களைக் கண்டுபிடித்தோம் அணுக்கள் ஒளியின் வேகத்திற்கு சமமான வேகத்தில் ஒன்றோடு ஒன்று மோதுகின்றன (வினாடிக்கு 300.000 கிலோமீட்டர்கள்) அவை இந்த துணை அணுக் துகள்களாக சிதைவடையும் வரை நாம் காத்திருக்கிறோம்.

அவர்களுக்கு நன்றி, நாங்கள் டஜன் கணக்கான துணை அணுத் துகள்களைக் கண்டுபிடித்துள்ளோம், ஆனால் இன்னும் நூற்றுக்கணக்கானவற்றைக் கண்டுபிடிப்பதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பாரம்பரிய துகள்கள் புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள், ஆனால் நாம் முன்னேறும்போது, ​​​​அவை மற்ற சிறிய துணை அணுக்களால் ஆனது என்பதைக் கண்டுபிடிப்போம். எனவே, அவை அடிப்படை துணை அணுத் துகள்களா அல்லது கூட்டு துணை அணுத் துகள்களா என்பதைப் பொறுத்து வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

கூட்டு துணை அணு துகள்கள்

கலப்பு துகள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட முதல் துணை அணுக்கள் ஆகும். நீண்ட காலமாக (XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதி வரை, மற்ற மக்களின் இருப்பு கோட்பாடு செய்யப்பட்டது), மக்கள் அவர்கள் மட்டுமே இருப்பு என்று நினைத்தார்கள். இருப்பினும், இந்த துணை அணுத் துகள்கள் அடிப்படைத் துகள்களின் ஒன்றியத்தால் உருவாகின்றன, அதை அடுத்த கட்டத்தில் பார்ப்போம்.

புரோட்டான்

ஒரு அணு புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களால் ஆன அணுக்கருவையும் அதைச் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களின் சுற்றுப்பாதையையும் கொண்டுள்ளது. புரோட்டான் என்பது எலக்ட்ரானைக் காட்டிலும் மிகப் பெரிய நேர்மறை மின்னூட்டம் கொண்ட துணை அணுத் துகள் ஆகும். உண்மையாக, அதன் தரம் அவரை விட 2000 மடங்கு அதிகம்.

புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை வேதியியல் தனிமத்தை தீர்மானிக்கிறது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். எனவே, ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் எப்போதும் புரோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளன.

நியூட்ரான்

நியூட்ரான்கள் புரோட்டான்களுடன் சேர்ந்து கருவை உருவாக்கும் துணை அணு துகள்கள். அதன் நிறை புரோட்டானைப் போலவே உள்ளது, இருப்பினும் இந்த விஷயத்தில் அதற்கு கட்டணம் இல்லை. நியூக்ளியஸில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை தனிமத்தை தீர்மானிக்காது (புரோட்டான்களைப் போல), ஆனால் இது ஐசோடோப்பை தீர்மானிக்கிறது, இது நியூட்ரான்களை இழக்கும் அல்லது பெறும் ஒரு தனிமத்தின் அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ நிலையான மாறுபாடு ஆகும்.

ஹாட்ரான்

ஹாட்ரான்கள் என்பது குவார்க்குகளால் ஆன துணை அணுத் துகள்கள், மேலும் இந்த அடிப்படைத் துகள்களைப் பின்னர் பார்ப்போம். அதிகப்படியான சிக்கலான பகுதிகளுக்குள் நுழையாமல் இருக்க, இந்த துகள்கள் குவார்க்குகளை ஒன்றாக வைத்திருக்கின்றன என்ற எண்ணத்தை வைத்துக் கொள்வோம். மிகவும் வலுவான அணுசக்தி தொடர்புகள்.

எதிர் மின்னணு

எலக்ட்ரான் ஏற்கனவே ஒரு துணை அணுத் துகள் ஆகும், ஏனெனில் அது அணுக்களிலிருந்து சுயாதீனமாக இருக்க முடியும் மற்றும் பிற துகள்களின் இணைப்பால் உருவாகாது. இது ஒரு புரோட்டானை விட 2.000 மடங்கு சிறியது மற்றும் எதிர்மறை மின்னூட்டம் கொண்டது. உண்மையில், இது இயற்கையில் மிகச்சிறிய சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அலகு ஆகும்.

குவார்க்

குவார்க்குகள் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் ஒரு பகுதியாகும். இன்று, இந்த துணை அணுத் துகள்களில் ஆறு அறியப்படுகின்றன, ஆனால் அவை எதுவும் அணுவிலிருந்து சுயாதீனமாக இருப்பதாகத் தெரியவில்லை. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், குவார்க்குகள் எப்போதும் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களை உருவாக்குகின்றன.

எனவே இந்த இரண்டு துணை அணு துகள்களும் அதை உருவாக்கும் குவார்க் வகையின் அடிப்படையில் உள்ளன. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு வேதியியல் உறுப்பு அல்லது பிற இரசாயன உறுப்பு உருவாகிறது இது ஆறு குவார்க்குகளின் அமைப்பைப் பொறுத்தது. அதன் இருப்பு 1960 களில் உறுதிப்படுத்தப்பட்டது.

போஸான்

ஒரு போஸான் என்பது ஒரு துணை அணு துகள் ஆகும், இது புவியீர்ப்பு தவிர, பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து அடிப்படை தொடர்புகளின் தன்மையையும் விளக்குகிறது. அவை எஞ்சியுள்ள துகள்களுக்கு இடையேயான தொடர்பு சக்தியை ஏதோ ஒரு வகையில் கடத்தும் துகள்கள். அவை புரோட்டான்களையும் நியூட்ரான்களையும் ஒன்றாக வைத்திருக்கும் மின்காந்த விசையைச் சுமந்து செல்லும் துகள்கள். (எலக்ட்ரான்களை அணுக்கருவுடன் பிணைத்து சுற்றுப்பாதையை உருவாக்குகிறது) மற்றும் கதிர்வீச்சு.

இந்தத் தகவலின் மூலம் துணை அணுத் துகள்கள் மற்றும் அவற்றின் குணாதிசயங்களைப் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.