Új elemi részecskék
Az elmúlt évtizedekben az "elemi részecske" kifejezést általában az atom oszthatatlan fragmenseire való hivatkozással használják. Dirac munkája előtt azt hitték, hogy csak három elemi részecske volt - egy elektron, egy proton és egy neutron. Nem sokkal a Dirac megjósolta az anti-részecskék létezését, más fizikusok előterjesztették az új elemi részecskék létezésének feltételezését. Leghíresebb közülük Hideki Yukawa, aki 1935-ben javasolta egy mezon létezését. Ez az elemi részecske szükséges ahhoz, hogy protont és neutronokat tartson az atommagban. 1938-ban megjósolta az ún. "Közbülső vektor bozonok" létezését is. Azóta több száz elemi részecske jósolt. Néhányat akkor fedezték fel, amikor a részecskéket óriási sebességű részecskék bombázzák. Erre a célra nagy energiájú részecskék gyorsítói használatosak.
A szemcséknek ugyanolyan tömegük van, mint a megfelelő rendes részecskék (ha tömegük van), de az ellenkező jel elektromos töltésével. Például egy pozitron egy anti-szemcse az elektronhoz képest. Pozitív töltés van. Az antiprotonnak negatív elektromos töltése van.
Jelenleg a valóban alapvető vagy elemi részecskék kvarkok és leptons. A Quarks * -ot Murray Gell-Man és George Zweig 1964-ben önállóan előrejelezte. Jelenleg legalább 18 típusú kvark létezik. Ezek közé tartozik a 6-quark és a 6-antiquark, a "varázsolt" quark és quark, amelynek "aromája" (egy speciális kvantumszám) a "szépség". A "gyönyörű" illatú mezon két kvarkból áll, amelyek közül az egyik a "szépség" tulajdonsága. Néhány kvarknak "nyilvánvaló szépsége" van, és mások - "rejtett szépség"! A kvarkok "ízek" meghatározzák kvantum tulajdonságait (lásd a következő részt). A kvarkokon kívül további hat leptonot és tucatnyi más részecskét tekintünk az alapvető részecskéknek, amelyek különböző kölcsönhatások hordozói. A leptonok ugyanazon osztályba tartoznak az oszthatatlan részecskékhez, amelyekhez az elektron tartozik. Egészen a közelmúltig nem volt közvetlen kísérleti bizonyíték a részecskék, mint a kvarkok és leptonok alapvető jellegének létezésére. Létezésüket elméleti fizikusok által javasolt hipotetikus atomi modellek alapján számították.
Úgy véljük, hogy a proton három kvarkból áll, és egy neutron egy másik három kvarkból áll. Ezeket a kvarkokat egy erős kölcsönhatás tartja össze, amelyet "színes kölcsönhatásnak" neveznek (bár ez a jellemző semmi köze a szokásos színkoncepcióhoz). A "szín interakciót" a gluonok okozzák. A különböző gluonok különböző "színekkel" rendelkeznek. Amikor a kvarkok egymáshoz kötődnek, protonot vagy neutront alkotnak, gluonok cseréje a kvarkok között. A "szín interakció" elméletét kvantumkromodinamikának nevezik (QCD). A kvantumkromodinamika sok tekintetben összehasonlítható az elektromágneses interakciók alapvető elméletével, amelynek kezdetét a Dirac 1920-as évek végén végzett munkái határozzák meg. és amely a következő 20 évben fejlődött ki. Ebben az elméletben a két elektromosan töltött részecske közötti interakciós erők a fotonok cseréjével magyarázhatók. Ezt kvantumelektrodinamikának (QED) nevezik.
Az 1983-ban a genfi tudósok által az úgynevezett W- és Z-részecskék felfedezése mindkét elméletet megkérdőjelezte. Az 1. ábrán. Az 1. ábrán vázlatosan bemutatjuk az atom szerkezetére vonatkozó tudás aktuális állapotát.
Egészen a közelmúltig az elemi részecskék vizsgálata szinte teljes egészében az elméleti fizikusok és a nagy energiák területén dolgozó szakemberek érdeklődési területe volt. Az utóbbi években azonban a kémikusok elkezdték tanulmányozni azokat a hatásokat, amelyekhez a molekulák muonok és más elemi részecskék általi bombázása vezet. A legmodernebb kémikusok azonban továbbra is szilárdan csak három alapvető részecske - az elektron, a proton és a neutron - támaszkodnak, amelyek lehetővé teszik számukra a kémiai reakciók természetének és a kémiai rendszerek tulajdonságainak magyarázatát.
A „túró köszönheti eredetét a történet James Joyce” Finnegan temetése „ahol a kávézó látogató kimondja a mondatot:” Három kvark Mr. Brand „azaz” három kvark „három csepp.
Ábra. 1.5. Általános információk az atom szerkezetére, az erőterekre és az alapelemek részecskéire, az atom a-struktúrájára vonatkozó tudás jelenlegi állapotáról; b-négyféle kölcsönhatási erő; в-részecskék és kölcsönhatások hordozói.
