భౌతిక ప్రపంచంలో, ది ఉప పరమాణు కణాలు చిన్న పదార్థం యొక్క నిర్మాణాలను వివరించడానికి. ఈ సందర్భంలో, అణువు ఈ నిర్మాణాలలో భాగం మరియు అవి దాని లక్షణాలను నిర్ణయిస్తాయి. సబ్‌టామిక్ కణాలు అనేక రకాలుగా ఉంటాయి మరియు పదార్థాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి చాలా ముఖ్యమైనవి.
అందువల్ల, సబ్‌టామిక్ కణాలు, వాటి లక్షణాలు మరియు వాటి రకాల గురించి మీరు తెలుసుకోవలసిన ప్రతిదాన్ని మీకు తెలియజేయడానికి మేము ఈ కథనాన్ని అంకితం చేయబోతున్నాము.
ఇండెక్స్
సబ్‌టామిక్ పార్టికల్స్ అంటే ఏమిటి
చరిత్ర అంతటా, మానవులు పదార్థాన్ని అధ్యయనం చేస్తున్నారు మరియు ప్రతిదానిని తయారు చేసే చిన్న కణాల కోసం అనేక ఎక్కువ లేదా తక్కువ శాస్త్రీయ సిద్ధాంతాలు మరియు పద్ధతులను ప్రతిపాదించారు.
క్వాంటం సిద్ధాంతం, ఎలెక్ట్రోకెమిస్ట్రీ, న్యూక్లియర్ ఫిజిక్స్ మరియు ఇతర విభాగాల అభివృద్ధి కారణంగా, పురాతన కాలం నుండి ప్రతిపాదించబడిన విభిన్న పరమాణు నమూనాలు ఒకే సమయంలో ఖచ్చితమైన రూపాలుగా కనిపిస్తాయి.
కాబట్టి, ఈ రోజు మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, అణువు అనేది పదార్థాన్ని కనుగొనే అతి చిన్న యూనిట్ మరియు రసాయన మూలకాల లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది చాలా వాక్యూమ్‌లో కణాల కేంద్రకాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దానిలో అతిపెద్ద కణాలు కేంద్రీకృతమై ఉంటాయి. దాని ద్రవ్యరాశి మరియు దాని చుట్టూ తిరిగే ఇతర కణాల (ఎలక్ట్రాన్లు) శాతం.
సబ్‌టామిక్ కణాలపై ప్రయోగాత్మక పరిశోధన చాలా శ్రమతో కూడుకున్నది, ఎందుకంటే వాటిలో చాలా వరకు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్‌లలో మాత్రమే గమనించవచ్చు. అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు వంటి అత్యంత స్థిరమైన వాటిని బాగా తెలుసు.
ప్రధాన లక్షణాలు
ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను క్వార్క్‌లు అని పిలిచే సరళమైన కణాలుగా విభజించవచ్చు. సబ్‌టామిక్ కణాలు వివిధ ప్రమాణాల ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, అత్యంత ప్రసిద్ధ మరియు స్థిరమైన కణాలు మూడు రకాలు: ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు. ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉండే కణాలు వాటి ఛార్జ్ (వరుసగా ప్రతికూల, సానుకూల మరియు తటస్థ) మరియు వాటి ద్రవ్యరాశి, లేదా ఎలక్ట్రాన్లు ప్రాథమిక మూలకాలు మరియు చివరి రెండు సమ్మేళనాలు. అలాగే, న్యూక్లియస్ చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్లు కక్ష్యలో ఉంటాయి, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు న్యూక్లియస్‌ను తయారు చేస్తాయి.
మరోవైపు, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు, మిశ్రమ కణాలుగా, క్వార్క్స్ అని పిలువబడే ఇతర కణాలుగా ఉపవిభజన చేయవచ్చు, ఇవి గ్లుయాన్స్ అని పిలువబడే ఇతర రకాల కణాల ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. క్వార్క్‌లు మరియు గ్లూవాన్‌లు రెండూ విడదీయరాని కణాలు, అంటే ప్రాథమిక కణాలు. ఆరు రకాల క్వార్క్‌లు ఉన్నాయి: పైకి (పైకి), క్రిందికి (క్రిందికి), ఆకర్షణ (ఆకర్షణ), వింత (విచిత్రం), టాప్ (ఉన్నతమైనది) మరియు దిగువ (తక్కువ).
అదేవిధంగా, ఫోటాన్లు ఉన్నాయి, ఇవి విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యకు బాధ్యత వహించే సబ్‌టామిక్ కణాలు మరియు బలహీనమైన అణు శక్తులకు కారణమైన న్యూట్రినోలు మరియు గేజ్ బోసాన్‌లు. చివరగా, హిగ్స్ బోసాన్ ఉంది, ఇది 2012లో కనుగొనబడిన ఒక కణం, ఇది అన్ని ఇతర ప్రాథమిక కణాల ద్రవ్యరాశికి (విశ్వాన్ని రూపొందించే ప్రతిదానికీ) బాధ్యత వహిస్తుంది.
ప్రాథమిక కణాల ప్రవర్తన విజ్ఞాన శాస్త్రానికి ఒక సవాలు. క్వాంటం మెకానిక్స్ మరియు ప్రాథమిక కణాల యొక్క ప్రామాణిక నమూనా ఈ సబ్‌టామిక్ ప్రపంచం యొక్క సైద్ధాంతిక ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను ఆశ్చర్యకరంగా విజయవంతమైన రీతిలో వివరించినప్పటికీ, విశ్వం యొక్క అన్ని ప్రవర్తనలను వివరించగల ఒక సిద్ధాంతం ఇప్పటికీ ఉంది, ఇది క్వాంటం మెకానిక్స్‌ను ఐన్‌స్టీన్ సాపేక్ష సిద్ధాంతంతో అనుసంధానించగలదు. స్ట్రింగ్ థియరీ వంటి కొన్ని అటువంటి సిద్ధాంతాలు నేడు ఉన్నాయి, కానీ వాటి ప్రామాణికత ఇంకా ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడలేదు.
మనకు ఏ సబ్‌టామిక్ కణాలు తెలుసు
"ఉన్నాయి" అని కాకుండా "మాకు తెలుసు" అని చెప్పడం ముఖ్యం, ఎందుకంటే నేడు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు కొత్త విషయాలను కనుగొనడం కొనసాగిస్తున్నారు. పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్‌కు ధన్యవాదాలు, మేము సబ్‌టామిక్ కణాలను కనుగొన్నాము, ఇవి తయారు చేస్తాయి కాంతి వేగానికి దాదాపు సమానమైన వేగంతో అణువులు ఒకదానితో ఒకటి ఢీకొంటాయి (సెకనుకు 300.000 కిలోమీటర్లు) అవి ఈ సబ్‌టామిక్ పార్టికల్స్‌గా కుళ్ళిపోయే వరకు మేము వేచి ఉన్నాము.
వారికి ధన్యవాదాలు, మేము డజన్ల కొద్దీ సబ్‌టామిక్ కణాలను కనుగొన్నాము, అయితే ఇంకా వందల కొద్దీ కనుగొనవలసి ఉందని అంచనా వేయబడింది. సాంప్రదాయక కణాలు ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు, కానీ మనం ముందుకు సాగుతున్నప్పుడు, అవి ఇతర, చిన్న సబ్‌టామిక్ రేణువులతో రూపొందించబడినట్లు మేము కనుగొంటాము. అందువల్ల, అవి ప్రాథమిక సబ్‌టామిక్ కణాలు లేదా మిశ్రమ సబ్‌టామిక్ కణాలు అనేదాని ప్రకారం వర్గీకరించబడతాయి.
మిశ్రమ సబ్‌టామిక్ కణాలు
మిశ్రమ కణాలు కనుగొనబడిన మొదటి సబ్‌టామిక్ ఎంటిటీలు. చాలా కాలంగా (XNUMXవ శతాబ్దం మధ్యకాలం వరకు, ఇతర వ్యక్తుల ఉనికి సిద్ధాంతీకరించబడింది), ప్రజలు తమ ఉనికి మాత్రమే అని భావించారు. అయితే, ఈ సబ్‌టామిక్ కణాలు ప్రాథమిక కణాల కలయిక ద్వారా ఏర్పడతాయి, వీటిని మనం తదుపరి పాయింట్‌లో చూస్తాము.
ప్రోటాన్
ఒక పరమాణువులో ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు మరియు దాని చుట్టూ ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ల కక్ష్యతో కూడిన పరమాణు కేంద్రకం ఉంటుంది. ప్రోటాన్ అనేది ఎలక్ట్రాన్ కంటే చాలా పెద్ద ధనాత్మక చార్జ్ కలిగిన సబ్‌టామిక్ కణం. నిజానికి, దాని నాణ్యత అతని కంటే 2000 రెట్లు ఎక్కువ.
ప్రోటాన్ల సంఖ్య రసాయన మూలకాన్ని నిర్ణయిస్తుందని గమనించాలి. అందువల్ల, హైడ్రోజన్ అణువులు ఎల్లప్పుడూ ప్రోటాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
న్యూట్రాన్
న్యూట్రాన్లు ప్రోటాన్‌లతో పాటు న్యూక్లియస్‌ను తయారు చేసే సబ్‌టామిక్ కణాలు. దీని ద్రవ్యరాశి ప్రోటాన్‌తో సమానంగా ఉంటుంది, అయితే ఈ సందర్భంలో దీనికి ఎటువంటి ఛార్జ్ ఉండదు. న్యూక్లియస్‌లోని న్యూట్రాన్‌ల సంఖ్య మూలకాన్ని నిర్ణయించదు (ప్రోటాన్ల వలె), కానీ ఇది ఐసోటోప్‌ను నిర్ణయిస్తుంది, ఇది న్యూట్రాన్‌లను కోల్పోయే లేదా పొందే మూలకం యొక్క ఎక్కువ లేదా తక్కువ స్థిరమైన వేరియంట్.
హాడ్రాన్
హాడ్రాన్లు క్వార్క్‌లతో రూపొందించబడిన సబ్‌టామిక్ కణాలు, మరియు ఈ ప్రాథమిక కణాలను మనం తరువాత చూస్తాము. మితిమీరిన సంక్లిష్టమైన రంగాలలోకి రాకుండా ఉండటానికి, ఈ కణాలు క్వార్క్‌లను ఒకదానికొకటి కలిగి ఉంటాయి అనే ఆలోచనను ఉంచుదాం చాలా బలమైన అణు పరస్పర చర్యలు.
ఎలక్ట్రాన్
ఎలక్ట్రాన్ ఇప్పటికే సబ్‌టామిక్ కణం, ఎందుకంటే ఇది పరమాణువుల నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది మరియు ఇతర కణాల కలయికతో ఏర్పడదు. ఇది ప్రోటాన్ కంటే 2.000 రెట్లు చిన్నది మరియు ప్రతికూల చార్జ్ కలిగి ఉంటుంది. నిజానికి, ఇది ప్రకృతిలో అతి చిన్న చార్జ్డ్ యూనిట్.
క్వార్క్
క్వార్క్‌లు ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లలో భాగం. నేడు, ఈ సబ్‌టామిక్ పార్టికల్స్‌లో ఆరు తెలిసినవి, కానీ వాటిలో ఏవీ పరమాణువుతో సంబంధం లేకుండా ఉనికిలో ఉన్నట్లు కనిపించడం లేదు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, క్వార్క్‌లు ఎల్లప్పుడూ ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
కాబట్టి ఈ రెండు సబ్‌టామిక్ కణాలు దానిని కంపోజ్ చేసే క్వార్క్ రకం ఆధారంగా ఉంటాయి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, రసాయన మూలకం లేదా ఇతర రసాయన మూలకం ఏర్పడినట్లయితే ఇది ఆరు క్వార్క్‌ల సంస్థపై ఆధారపడి ఉంటుంది. దీని ఉనికి 1960లలో నిర్ధారించబడింది.
బోసన్
బోసాన్ అనేది గురుత్వాకర్షణ మినహా విశ్వంలోని అన్ని ప్రాథమిక పరస్పర చర్యల స్వభావాన్ని వివరించే సబ్‌టామిక్ కణం. అవి మిగిలిన కణాల మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తిని ఏదో ఒక విధంగా ప్రసారం చేసే కణాలు. అవి ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్‌లను కలిపి ఉంచే శక్తిని కలిగి ఉండే కణాలు, విద్యుదయస్కాంత శక్తి (కక్ష్యలో ఉండేలా కేంద్రకానికి ఎలక్ట్రాన్‌లను బంధిస్తుంది) మరియు రేడియేషన్.
ఈ సమాచారంతో మీరు సబ్‌టామిక్ కణాలు మరియు వాటి లక్షణాల గురించి మరింత తెలుసుకోవచ్చునని నేను ఆశిస్తున్నాను.