У світі фізики, субатомні частинки описати менші структури речовини. У цьому випадку атом є частиною цих структур, і саме вони визначають його властивості. Субатомні частинки можуть бути різних типів і мають велике значення для розуміння матерії.
Тому ми збираємося присвятити цю статтю, щоб розповісти вам все, що вам потрібно знати про субатомні частинки, їх характеристики та типи, які існують.
Що таке субатомні частинки
Протягом усієї історії люди вивчали матерію і пропонували різні більш-менш наукові теорії та методи для найдрібніших частинок, з яких все складається.
Завдяки розвитку квантової теорії, електрохімії, ядерної фізики та інших дисциплін різні атомні моделі, запропоновані з давніх часів, виявляються водночас певними формами.
Тому, як ми сьогодні знаємо, атом є найменшою одиницею, яка відкриває матерію і має характеристики хімічних елементів, Він складається з ядра частинок у більшій частині вакууму і в ньому зосереджені найбільші частинки. Відсоток його маси та інших частинок (електронів), які обертаються навколо нього.
Експериментальні дослідження субатомних частинок є важкими, оскільки багато з них нестабільні і їх можна спостерігати лише в прискорювачах частинок. Проте найстабільніші, такі як електрони, протони, нейтрони, добре відомі.
ключові особливості
Протони і нейтрони можна розділити на простіші частинки, які називаються кварками. Субатомні частинки класифікуються за різними стандартами. Наприклад, найвідоміші та найстабільніші частинки бувають трьох типів: електрони, протони та нейтрони. Частинки, які відрізняються один від одного своїм зарядом (відповідно негативним, позитивним і нейтральним) і масою, або тому, що електрони є основними елементами, а останні два — сполуками. Крім того, електрони обертаються навколо ядра, тоді як протони та нейтрони складають ядро.
З іншого боку, протони і нейтрони, як складові частинки, можна розділити на інші частинки, які називаються кварками, які з’єднані іншими типами частинок, які називаються глюонами. І кварки, і глюони — це неподільні частинки, тобто елементарні частинки. Існує шість типів кварків: вгору (вгору), вниз (вниз), чарівність (чарівність), дивність (дивність), верх (вищий) і низ (нижній).
Аналогічно, існують фотони, які є субатомними частинками, відповідальними за електромагнітну взаємодію, і нейтрино та калібрувальні бозони, які відповідають за слабкі ядерні сили. Нарешті, є бозон Хіггса, частинка, відкрита в 2012 році, яка відповідає за масу всіх інших елементарних частинок (усього, що складає Всесвіт).
Поведінка елементарних частинок є викликом для науки. Хоча квантова механіка і стандартна модель елементарних частинок напрочуд успішно описують теоретичні рамки цього субатомного світу, ще існує теорія, яка може пояснити всю поведінку Всесвіту, що може пов'язати квантову механіку з теорією відносності Ейнштейна. Сьогодні існують деякі теорії цього типу, наприклад теорія струн, але їхня справедливість ще не підтверджена експериментально.
Які субатомні частинки ми знаємо
Важливо сказати «ми знаємо», а не «існуємо», тому що сьогодні фізики продовжують відкривати нові речі. Завдяки прискорювачу частинок ми відкриваємо субатомні частинки, які утворюють атоми стикаються один з одним зі швидкістю, майже рівною швидкості світла (300.000 XNUMX кілометрів на секунду), поки ми чекаємо, поки вони розпадуться на ці субатомні частинки.
Завдяки їм ми відкрили десятки субатомних частинок, але, за підрахунками, залишилися ще сотні. Традиційними частинками є протони, нейтрони та електрони, але, рухаючись вперед, ми виявляємо, що вони складаються з інших, менших субатомних частинок. Тому вони класифікуються відповідно до того, чи є вони основними субатомними частинками чи складовими субатомними частинками.
Композиційні субатомні частинки
Композитні частинки є першими субатомними утвореннями, які були відкриті. Довгий час (до середини XNUMX століття теоретизували існування інших людей) люди вважали, що вони єдине існування. Однак ці субатомні частинки утворюються в результаті об’єднання елементарних частинок, які ми побачимо в наступному пункті.
Протон
Атом складається з атомного ядра, що складається з протонів і нейтронів, і орбіти електронів навколо нього. Протон - це субатомна частинка з набагато більшим позитивним зарядом, ніж електрон. Фактично, його якість у 2000 разів вища за його.
Слід зазначити, що кількість протонів визначає хімічний елемент. Тому в атомах водню завжди є протони.
Нейтрон
Нейтрони - це субатомні частинки, які разом з протонами утворюють ядро. Його маса дуже схожа на масу протона, хоча в цьому випадку він не має заряду. Кількість нейтронів у ядрі не визначає елемент (як і протони), але воно визначає ізотоп, який є більш-менш стабільним варіантом елемента, який втрачає чи отримує нейтрони.
адрон
Адрони — це субатомні частинки, що складаються з кварків, і ми побачимо ці елементарні частинки пізніше. Щоб не потрапляти в надто складні сфери, давайте збережемо ідею, що ці частинки утримують кварки разом завдяки дуже сильні ядерні взаємодії.
Електронний
Сам електрон вже є субатомною частинкою, оскільки може існувати незалежно від атомів і не утворюється при об’єднанні інших частинок. Це частинка в 2.000 разів менша за протон і має негативний заряд. Насправді це найменша заряджена одиниця в природі.
кварк
Кварки входять до складу протонів і нейтронів. Сьогодні відомо шість із цих субатомних частинок, але жодна з них не існує незалежно від атома. Іншими словами, кварки завжди утворюють протони і нейтрони.
Отже, ці дві субатомні частинки існують на основі типу кварку, який їх складає. Іншими словами, якщо утворюється хімічний елемент або інший хімічний елемент це залежить від організації шести кварків. Його існування було підтверджено в 1960-х роках.
бозон
Бозон — це субатомна частинка, яка пояснює природу всіх основних взаємодій у Всесвіті, крім гравітації. Це частинки, які певним чином передають силу взаємодії між рештою частинок. Це частинки, які несуть силу, яка утримує протони і нейтрони разом, електромагнітну силу (яке зв’язує електрони з ядром, щоб зробити його орбітою) і випромінювання.
Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатися більше про субатомні частинки та їх характеристики.