Sporočilo odpira glavne značilnosti elementarnih delcev. Otvoritev osnovnih delcev

Osnovni delček se šteje za primarni ali nedeposljiv delček, ki je sestavljen iz vse snovi. Vendar pa se v sodobni fiziki izraz "elementarni delci" uporablja za ime velike skupine najmanjših delcev snovi. Ta skupina vključuje protone, nevtrone, elektrone, fotone, pi-mesone, muonov, težke leptone, nevtrine treh vrst, čudne delce (k-mesons, hiperoni), različne resonance, "fascinirane" delce in delce, "lepa" "Delci, vmesni bozoni (W ±, z 0). Obstaja le več kot 500 delcev. Delci, ki se uporabljajo za vlogo primarnih elementov snovi, se imenujejo "\\ t pravi elementarni delci» .

V zgodovini znanosti je bil prvi odprt delček electron. - nosilec negativnih električnih nabojev. Elektron je prvič odkril angleški fizik Joseph Thomson, Leta 1897 leta 1919 je angleški fizik Ernest Rfford. Zaznan proton - delček, ki je del atomskih jeder s pozitivnim nabojem in maso, 1840-krat višji od mase elektrona. Drugi delček, ki je del jedra - neutron., je bil odprt leta 1932 z angleškim fizikom James Chadwik.. Ideja fotona, kot delce, izvira iz dela nemške fizike Maxa Deska Leta 1900 je predstavila predpostavko o količini energije elektromagnetnega sevanja. Pri razvoju ideje o deske, Einstein. Leta 1905 je to ugotovilo elektromagnetno sevanje je tok posameznih kvantov ( fotoni) In na tej podlagi je pojasnil vzorce fotoefekta. Neposredni eksperimentalni dokazi o fotonskem obstoju so izvajali ameriški fiziki Robert MillyKein (1912) in A. Compton. (1922).

Obstoj neutrino. Wulfgang prvič predvideva Pauli. (1930), in eksperimentalno Electron Neutrino odkrito šele leta 1962 ameriški fiziki F. Raens in K. Coon. Prvi odprt antiskst je positron. Z maso elektrona, vendar s pozitivnim električnim naborom. Odkrito je bilo v sestavi kozmičnih žarkov ameriški fizik K. Andersona leta 1953 leta 1946, Anderson in Nermiteer (ZDA), ki sta bila najdena kot del kozmičnih žarkov mUONS. Z znaki električnega nalaganja (μ - in μ +). Muroni imajo maso približno 200 elektronskih mas, ostale njihove lastnosti pa so blizu elektrona in pozitrona. Leta 1947 so se Ameriški fiziki pod vodstvom S. Powell odprli π - in π + - mesons.. Obstoj takih delcev je prevzel japonski fizik H. Yukowa.leta 1935 na začetku 50-ih. Odprla je velika skupina delcev z nenavadnimi lastnostmi, ki so prejela ime ". čudno. " Prvi delci te skupine so K - in K + - Mesoni, λ - Hyperons je bila najdena kot del kozmičnih žarkov. Naknadna odkritja "čudnih" delcev je bila narejena s pomočjo pospeševalcev nabitih delcev. Od začetka 50-ih. Pospeševalniki so se spremenili v osnovno orodje za študijo ES. Leta 1955 je bila odprta antiproton., 1956 - antineutron., 1960 – antisigm Hyperon., in leta 1964 - najtežje Hyperon -. Leta 1960 je bilo odkritih pospeševalcev resonančni delci. So nestabilne in zelo številne, zato predstavljajo večino ES.

Leta 1962 so znanstveniki ugotovili, da obstajata dve različni vrsti neutrino.: Elektronski in MUON. Leta 1974, masivna, in hkrati razmeroma stabilna " očaranje»Delci (D 0, D +, F +, itd.). Leta 1975 je bil odprt velik analog elektrona in MUON (τ - lepton.), leta 1981 - " lepo»Delci in leta 1983 - vmesni bozons. (W ± in z 0).

Tako je bilo ugotovljeno, da je svet ES zelo zapleten in raznolik. Med osnovni delci Večina je znana in se uporablja elektron. Vse se je začelo z dejstvom, da, ki je mimo toka skozi elektrolit, Faradays izmeril število snovi, ki se sproščajo na elektrodah, in je prišlo do ideje, da je v naravi najmanjša električna naboja, ki je enaka sonju vodika iona.

Angleški fizik J. STONI, prišel sem s posebnim imenom za najmanjšo električno naboto - " electron." Od sredine XIX stoletja so se fiziki začeli eksperimentirati z električnimi izpusti v posebnih steklenih cevi z elektrodami, ki so na stenah. Ko je bil plin izčrpan, medtem ko segrevanje katode, se tok v verigi ne ustavi. Ta tok je spremljal lep in skrivnostni sijaj. Jasno je, da sedanji ne more iti skozi praznino. Prenos električne energije iz katode na Anamo, ki se imenuje katodični žarki. Angleški fizik Joseph. Thomson. Vzpostavil sem naravo žarkov katodnih, eksperimentalno pokazal, da so katodni žarki tok najmanjših negativno nabitih delcev. Igra stekleno cev v magnetno polje, raziskuje odstopanje katodnih žarkov iz ravne črte in ugotovljeno, da je razmerje polnjenja mase (E / ME) v elektronih je tisočkrat večje od istega razmerja za vodikove ione ( E / MH), ki ga je namestil Faraday.

Thomson, pogumno, jemljete hipotezo, da elektroni in vodikove ioni nosijo isto osnovno dajatev, ugotovila, da imajo elektroni zanemarljivo maso v primerjavi z atomi. Obstajal je dvom v nedeljivost atoma. Odpri Henri Becquerem. atomi radioaktivnosti Leta 1896 so bile končno zamujene obtožbe o nepogrešljivem atomu. V začetku 20. stoletja je Ernest Rutherford dokazal, da je od treh vrst žarkov -, β in y γ, ki jih oddaja Radium, β-žarki, to so isti elektroni, ki je Thomson videl.

Vprašanja za samokontrolo

1. Kateri so elementarni delci?

2. Koliko osnovnih delcev ima znanost?

3. Kateri delci se imenujejo "resnično osnovni delci"

4. Kateri delček je prvi odprt delček, v zgodovini znanosti?

5. Kdo in ko sem odkril elektron?

6. Kdo in kdaj je odkritje Proton?

7. Kdo in kdaj je odkritje nevtrona?

8. Kdo in ko našli foton?

9. Kdo in ko je predlagal obstoj nevtrina?

10. V katerem letu je eksperimentalno odkril nevtrino?

11. Kdo in ko je odkril prvi antiskle Positrona?

12. Kdo in ko je predlagal obstoj mezonov?

13. V katerih letih je bila odkrita velika skupina delcev, tako imenovane "čudne"?

14. V katerem letu so bile odkrijete "fascinirati" delci?

15. V katerem letu so odkrili "lepe" delce?

16. V katerem letu so odkrili delci, tako imenovani "vmesni bozini"?

17. Kdo in ko je odprl radioaktivnost atomov?

Uvod

1. Otvoritev osnovnih delcev

2. Teorije osnovnih delcev

2.1. Kvantna elektrodinamika (CAD)

2.2. Teorija kvarkov

2.3. Teorija interakcije elektrowaak

2.4. Quantum Chromodinamic.

Zaključek

Literatura.

Uvod

V sredini in drugi polovici dvajsetega stoletja, v tistih oddelkih fizike, ki se ukvarjajo s študijem temeljne strukture snovi, so bili pridobljeni resnično neverjetni rezultati. Najprej se je pokazala v odprtju celotnega sklopa novih subatomičnih delcev. Običajno se imenujejo elementarne delce, vendar niso vse res osnovne. Mnogi od njih so sestavljeni iz še bolj osnovnih delcev.

Svet subatomičnih delcev je resnično raznolik. Ti vključujejo protone in nevtrone, ki so atomska jedra, kot tudi elektrone, ki se pritožijo okoli jeder. Vendar pa obstajajo tudi taki delci, ki v snovi, ki nas obkrožajo, skoraj ne pojavijo. Čas njihovega življenja je izjemno majhen, je najmanjši del sekunde. Po tem zelo kratkem času, razpadajo v običajne delce. Obstaja veliko takšnih nestabilnih kratkotrajnih delcev: že obstaja več sto več sto.

V 60-70-ih se fiziki popolnoma ustrelijo s številnimi, raznolikostjo in nenavadnostjo na novo odprtih subatomskih delcev. Zdelo se je, da se ne bodo končali. Popolnoma nerazumljivo, zakaj toliko delcev. So ti elementarni delci s kaotičnimi in naključnimi fragmenti snovi? Ali pa morda ključ do znanja o strukturi vesolja? Razvoj fizike v naslednjih desetletjih je pokazal, da ni dvoma o taki strukturi. Ob koncu dvajsetega stoletja Fizika začne razumeti, kakšna je vrednost vsakega osnovnega delca.

Svet subatomičnih delcev je neločljivo povezan z globokim in racionalnim redom. Osnova tega naročila je temeljne fizične interakcije.

1. Otvoritev osnovnih delcev.

Odkritje osnovnih ur je bil naravni rezultat skupnega uspeha v študiji strukture snovi, ki jo je dosegla fizika na koncu 19 V. Pripravljena je bila s celovitimi študijami optičnega spektra atomov, študije električnih pojavov v tekočinah in plinih, odkritju fotovoltacije, rentgenske žarke, naravne radioaktivnosti, ki označuje obstoj kompleksne strukture snovi.

Zgodovinsko prvi odprti elementarski delček je bil elektronski nosilec negativnega elementarnega električnega naboja pri atomih. Leta 1897 je J. J. Thomson ugotovil, da t. N. Katodični žarki tvorijo tok najmanjših delcev, ki so se imenovali elektroni. Leta 1911 E. Rutherford, mimo alfa delcev iz naravnega radioaktivnega vira skozi tanko folijo različne snoviUgotovilo je, da je pozitivna naboj v atomih koncentrirana v kompaktnih formacijah - jedra in leta 1919, ki so jo odkrili med delci, vezenimi iz atomskih jeder, protonov - delcev z enim pozitivnim nabojem in maso, 1840-krat večji od elektronske mase. Še en delček, ki je del jedra, je nevtron - je bil odprt leta 1932 J. Chadwick v študijah interakcije a-delcev z berilijem. Nevtron ima maso blizu mase protona, vendar nima električnega naboja. Odkritje nevtrona je končalo odkrivanje delcev - strukturni elementi Atomi in njihova jedra.

Zaključek o obstoju delcev elektromagnetno polje - Photon - odpelji začetek dela M. Planck (1900). Recimo, da je energija elektromagnetnega sevanja absolutno črnega telesa kvantizirana, je deska prejela pravilno formulo za emisijski spekter. Razvoj ideje o Planck, A. Einsteinu (1905), ki je preuliral, da je elektromagnetno sevanje (svetloba) dejansko pretok posameznih kvantnih (Photos), na tej podlagi pa je pojasnil vzorce fotofilskega učinka. Neposredni eksperimentalni dokazi o obstoju Photona je dal R. Milliken (1912-1915) in A. Compton (1922).

Odkritje nevtrinosov - delcev, ki skoraj ne sodelujejo s snovjo, vodi iz njega izhaja iz teoretičnega ugibanja V. Paulija (1930), ki je omogočila predpostavko rojstva takega delca, da bi odpravila težave z zakonodajo Ohranjanje energije v procesih beta propadanja radioaktivnih jeder. Eksperimentalni obstoj nevtrina je bil potrjen le leta 1953 (F. Raine in Kowan, USA).

Od 30-ih in na začetku 50-ih. Študija osnovnih delcev je bila tesno povezana s študijem kozmičnih žarkov. Leta 1932 je bil positron (E +) - delci z elektronsko maso odkrit kot del kozmičnih žarkov, vendar s pozitivnim električnim nabojem. Positron je bil prvi odprt antisklen. Obstoj E +, ki se je neposredno pojavil iz relativističnega elektronske teorije, ki ga je razvil P. Dirac (1928-31), kmalu pred odkritjem pozitrona. Leta 1936, ameriški fiziki K. Anderson in S. NaiTermaer, so odkrili v študiji OSMIC žarkov Muons (oba znaka električne naboj) - delce z maso okoli 200 elektronskih mas in sicer presenetljivo blizu lastnosti do e-, e +.

Leta 1947, P + in P - mesone z maso 274 elektronskih mas, ki igrajo pomembno vlogo pri interakciji protonov z nevtroni v jederju v interakciji protonov z nevtroni v jedra, so bili odprti v prostoru žarkov. Obstoj takih delcev je bil prevzel H. Yukowa leta 1935.

Konec 40-ih - začetek 50-ih. Označeno odprtje velike skupine delcev z nenavadnimi lastnostmi, ki so bile imenovane "čudno". Prvi delci te skupine K + - in K - mesone, L-, S + -, S-, X - Hyperons so bili odprti v prostoru žarkov, poznejše odkritje čudnih delcev je bilo narejenih pri pospeševalcih - instalacije, ki ustvarjajo intenzivne topete hitrih protona in elektronov. Ko trčenje s snovjo, pospešeni protoni in elektroni povzročijo nove elementarne delce, ki postanejo predmet študija.

Od začetka 50-ih. Pospeševalniki so se spremenili v osnovno orodje za študij osnovnih delcev. V 70. letih Energije delcev, ki so bile overclocked na pospeševalci, so bile desetine in na stotine milijard elektronskih vsebin (GEV). Želja po povečanju energije delcev je posledica dejstva, da visoke energije odpirajo sposobnost preučevanja strukture snovi na krajših razdaljah, večja je energija delcev trčil. Pospeševalniki so bistveno povečali stopnjo pridobivanja novih podatkov in v kratkem času razširili in obogatili naše znanje o lastnostih mikromirja. Uporaba pospeševalcev za študij čudnih delcev je omogočila podrobneje preučiti svoje lastnosti, zlasti značilnosti njihovega propada, in kmalu privedla do pomembnega odkritja: pojasniti možnost spreminjanja značilnosti nekaterih mikroprocesov v operaciji Odsev zrcala - SO H. Motnje prostorov, prepričanj (1956). Zagon protonskih pospeševalcev z energijami v milijardah elektronskega volila dovoljeno odpiranje težkih anti-popravkov: Antiproton (1955), Antisigma (1956), Antisigma Hyperona (1960). Leta 1964 je bila odprta najhujša hiperona W- (z maso približno dveh masovnega protona). Leta 1960. O pospeševalci je bilo odprto velika številka Izjemno nestabilen (v primerjavi z drugimi nestabilnimi osnovnimi delci) delci, imenovani "resonance". Večina večine resonsov presega maso protona. Prvi od teh D1 (1232) je bil znan od leta 1953. Izkazalo se je, da resonance predstavljajo večino osnovnih delcev.

Leta 1962 je bilo ugotovljeno, da obstajata dva različna nevtrina: elektronska in MUON. Leta 1964 je bilo v propadu nevtralnih K-mesons odkrito nestrupiranje t. Kombinirana pripravljenost (ne glede na to, ali Zong-Tao in Yang Zhen Nin in neodvisno L. D. Landau, uvedena leta 1956), kar pomeni, da je treba pregledati običajne poglede na obnašanje fizičnih procesov v razmislekju.

Leta 1974 je bila odkrita masivna (v 3-4 protonske mase) in ob istem času relativno stabilne Y-delce, z življenjskim obdobjem, nenavadno velikim za resonance. Bili so tesno povezani z novo družino osnovnih delcev - "fascinirati", katerih prvi predstavniki (D0, D +, LC) so bili odprti leta 1976. Leta 1975 so bile prve informacije pridobljene na obstoj težkega analognega Elektron in MUON (težka Lepton T). Leta 1977 so odprli delci z maso približno ducat protonske mase.

Tako je bilo v preteklih letih, ki je minilo od odpiranja elektrona, je bilo razkrito veliko število različnih mikrodelcev snovi. Svet osnovnih delcev se je izkazal za zelo težko urediti. Nepričakovano v mnogih pogledih so bile lastnosti odkritih elementarnih delcev. Za njihov opis, poleg značilnosti, izposojenih iz klasične fizike, kot je električni naboj, masa, trenutek količine gibanja, je bilo treba uvesti veliko novih posebnih značilnosti, zlasti za opis čudnih elementarnih delcev - čudnost (K. Nishidje, M. Gel-Man, 1953), "Fascinirani" elementarni delci - "šarm" (ameriški fiziki J. BJerken, Sh. GlasSOU, 1964); Imena zgoraj navedenih značilnosti odražajo nenavadnost, ki jo opisujejo lastnosti osnovnih delcev.

Študija notranja struktura Stvari in lastnosti osnovnih delcev iz prvega od njihovih korakov je spremljala radikalna revizija številnih uveljavljenih konceptov in idej. Vzorci, ki nadzorujejo obnašanje snovi v majhnih, so bili tako različni od zakonov klasična mehanika in elektrodinamika, ki je zahtevala popolnoma nove teoretične konstrukcije za njihov opis.

In želene vrednosti. Zaporedje dejanj, ki jih je treba izvesti, da bi nadaljevali z viri podatkov na želene vrednosti, se imenujejo algoritem. 2. Zgodovinski razvoj elementarnih delcev modelov 2.1 Tri stopnje razvoja osnovne fizike delcev Prva faza. Iz elektrona do pozitrona: 1897-1932GG (elementarne delce - "DemoTomitomi" atomi na globlji ravni), ko grški ...

Omejeno število pojavov: Newtonova mehanika, ali daleč od optimalne ali popolne tehnike ustvarjanja: Titanic Linger, letala TU-144, "Concord", CHERNOBYL NPP., vesoljske ladje Serija "Shuttle" in še veliko več. 3. Razvoj sistematičnega pristopa v znanosti 3.1 Zgodnji poskusi sistematizacije fizičnega znanja o prvem resnično uspešnem poskusu, da bi sistematizirali znanje o ...

III Microworld.

Gibanje in telesno interakcijo.

Temeljna načela sodobne fizike in kvantne mehanike: načelo simetrije, načelo dopolnjevanja in razmerje med negotovostmi, načelom superpozicije, načelo skladnosti. "Apobatizem" v opisu strukture in mehanike mikromirja.

Teološko razumevanje trendov do gradnje "teorije vseh".

Literatura za študij:

1. BARBUR I. Religija in znanost: Zgodovina in modernost. - M.: Biblijski-Teološki inštitut sv. ap. Andrej, 2001. - C. 199-216; 230-238; 253-256. (Elektronski vir: http://www.mpda.ru/publ/text/59427.html)

2. Gorelov a.a. Koncepti. sodobna naravoslovna znanost. - M.: Višja izobrazba, 2006. - C. 110-120.

3. Zelena B. Elegantno vesolje. SuperStruks, skrite dimenzije in iskanja končne teorije: na. iz angleščine M.: Komkniga, 2007.

4. Zelena B. Kozmos Fabric: prostor, čas in tekstura realnosti: na. iz angleščine M.: URSS, 2009.

5. Osipov a.i. Pot uma v iskanju resnice. - SPB: SATI, 2007. - P. 100-110.

6. Sadochin A.P. Koncepti sodobne narave: potek predavanj. - M.: OMEGA-L, 2006. - P. 64-78.

7. Feynman R.., Naravo fizikalnih zakonov. - M.: Znanost, 1987. (Elektronski vir: http://vivovoco.rsl.ru/vv/q_project/feynman/cont.htm)

Zgodovina odpiranja osnovnih delcev: atomi, hadroni, kvarkov, strune.

Glede na starodavni grški filozofi LEVKIPPU (λεύκιπος, v stoletja do str. H.) in demokrata (Δηόκριτος; pribl. 460 pr. E. - pribl. 370 do r. H.) - ustanovitelje atomizma, so v središču sveta atomov - najmanjši nedeljivi delci, ki so povezani in tvorijo vse življenje in nežive.

XVIII. Postalo je jasno, da je atom osnovni kemično nedeljiv Tretje delce molekula- Elementarni del snovi, ki ohranja svoje lastnosti, je sestavljena iz nekaterih "sort" atomov. Atomi ene vrste so prejela imena elementov. Leta 1869 je Dmitry Ivanovich MendelEV ustvaril svojo Periodični sistemVključuje 64 elementov (za oktober 2009 117 kemični elementi s zaporednimi številkami od 1 do 116 in 118, od katerih jih je bilo 94 v naravi (nekaj - samo v količinah v sledovih), preostalih 23 je bilo umetno kot rezultat jedrske reakcije).

Vendar pa v 1910. letus. Fizicisti prihajajo do zaključka o poslastici atoma (ἄτομος - nedeljivo!). Ustvarjajo se številni atomi modeli, od katerih je priznanje osvojilo "planetarni" model atoma s predlogi sprememb-postulati (E. Rutherford, Ernest Rutherford; 1871 - 1937, N. Bor, Niels Bohr; 1885 - 1962).

Planetarni model atoma je bil zelo kmalu razglašen za neprimerno zaradi glavnega protislovja z dejstvom urnika sevalnega spektra: Elektron, ki se vrti okoli pozitivnega napolnjenega jedra, nenehno seži, tj., Izgubi energijo in kmalu neizogibno "padec" za jedro. Stanje je bilo popravljenih postulatov bora, v katerem elektron ne bi mogel nenehno izgubiti energije, sevanje se pojavi zaradi skakanja s prehodom na osnovno orbito. Bitje quantum teorija Atom v 20-ih je pokazal, da je treba zavrniti borove postulate. Ideja atoma jedra hkrati je ostala enaka kot po poskusih Rutherforda na razvajanju alfa delcev na začetku XX stoletja: jedro je sestavljeno iz protonov in nekaterih, manj Elektroni. Neutron je odprl angleški fizik J. Chadwick (James Chadwick, 1891 - 1974) leta 1932. Naslednji akt drame je prišel sem. Verjela je, da je elektron, ki leti iz jedra z beta razpadom, je eden od elektronov, ki so bili v jedru. Zdaj pa je že znano, da jedro je sestavljeno iz protonov in nevtronov. Kje je treba vzeti elektron? Izjemni italijanski fizik E. Fermi (Enrico Fermi; 1901 - 1954) je predložil paradoksalno hipotezo. V jedru ni elektronskega elektrona, ko je razpadanje rojstvo elektrona, nevtron pa se spremeni v proton. Takšna rešitev za to vprašanje se je zdela tako nesprejemljiva, da je trdna revija Narava zavrnila objavo članka Fermija o tej temi. To je prvi precedens rojstva delcev iz energije. Veriga čudnih idej ni uspela. Japonski fizika Zdravnik Hi-Tekhki Yukawa (1907 - 1981) je zgradil preprost fizični model, v katerem se zaradi presnove nukleonov, sila z neničelno maso, ki ima nukleone v jedru. Yukawa je izračunal tudi maso tega "virtualnega" delca. Vendar pa je v skladu s koncepti fizikasti tista, se lahko delci prepoznajo kot obstoječe, če se odkrije tudi v svobodni državi. Izdelana je bila iskanje delcev Yukaws v vesoljskih žarkih, in zdi se, da je bil delček našel. Vendar je bil najdeni delček manjši maso kot delček Yukawa. Poleg tega so se podatki pojavili, da je najdeni delček podoben elektronskemu, vendar težji. V prihodnosti je bil delček poimenovan po MU Meson (Grk. Έέσος - srednje). Iskanje se je nadaljevalo, v štiridesetih pa je bilo ugotovljeno še en popolnoma primeren delček (imenovan je bil PI-Meson). Leta 1948 je Yukawa prejela Nobelovo nagrado.

Tako so fiziki spoznali možnost obstoja delcev v virtualnem stanju, tj., Ko je jedra Split, delci ne odkrijejo, ampak dejansko zagotavljajo medsebojno privlačnost nukleonov v jedru. Izkazalo se je, da so nesporni ne samo atomi, temveč tudi "opeke", njihova jedra, protone in nevtrone.

Leta 1960. Dokazano je bilo, da so ti delci sestavljeni iz šestih manjših delcev s frakcijsko pozitivno ali negativno naboje ( 1 /3 E.ali 2/3 E.) - quarks.. Hipoteza, da so "Osnovni" delci zgrajeni iz posebnih podenot, so prvič predlagali ameriški fiziki M. Gelle Mann (Murray Gell-Mann; Rojen leta 1929) in J. Collegone (rojen leta 1937) leta 1964. V obdobju od 1969 do 1994 To je bilo mogoče eksperimentalno utemeljiti, vsaj posredno, možnost obstoja kvarkov.

Beseda "Quark" je izposodila Helle Mann art Romana. J. Joyce "Pominics by Finnegana", kjer je v eni od epizod, stavek "Tri quorks za MARGER MARK!" (ponavadi je prevedena kot "tri quarts za m. Mark!"). Beseda "quark" sama v tem stavek naj bi bil zvok, ki je zibal krik morskih ptic ali pomeni nekaj v nemškem slengu.

Quorks ne obstajajo samostojno, "sami", ampak samo v sistemu - "osnovni" delci (proton, nevtron, itd), in so opisane s takšnimi posebnimi parametri kot "aroma" (6 vrst, glej shemo) in "barva" ("rdeča," modra "," zelena "," antique "," Antisini "," Antselen "). Skupna naboj 2 ali 3 kvarkov, v kombinaciji v sistem, mora biti celo število (0 ali 1). Količina barv je tudi nič (bela).

Charges so "oblačno" med seboj, zahvaljujoč močnemu fizičnemu interakciji. Predlagano je bilo, da kvarki sodelujejo tudi v elektromagnetnih in šibkih interakcijah. Poleg tega v prvem primeru kvarki ne spreminjajo svoje barve in arome, in v drugem - spremenijo dišavo, ohranjanje barve.

Skupaj je bilo v dvajsetem stoletju odkrito približno 400 elementarnih delcev. Nekatere od njih, kot je navedeno zgoraj, imajo določeno strukturo (proton, nevtron), drugi pa so strukturni (elektron, nevtrino, foton, quark).

Osnovni delci imajo precej veliko število parametrov, tako da obstaja več standardnih vrst njihovih klasifikacij spodaj.

1. po masi delcev (počivališče, določena glede na maso grobe elektrona, ki se šteje za najlažje od vseh delcev, ki imajo maso):

fotoni (ῶῶΣ, φωτός - svetloba) - delci, ki nimajo množic počitka in se gibljejo s hitrostjo svetlobe;

leptoni(λεπτός - Light) - Svetlobni delci (Electron in različni tipi netrtina);

mesons.(έέέσος - srednje, vmesne) - povprečni delci z maso enega na tisoče elektronskih mas;

barions.(βαρύς - težki) - težki delci z maso več kot tisoč Moet elektron (protonov, nevtronov, hiperonov, veliko resonanc).

2. Z električnim nabojem, vedno več temeljnih enot - elektronov naboj (-1), ki se šteje kot enota zaračuna nabojev. Naboj delcev je lahko negativna, pozitivna ali nič. Kot je navedeno zgoraj, je značilna frakcijska električna naboj.

3. Po vrstah fizičnih interakcij (glej spodaj), v katerem sodelujejo nekateri osnovni delci. Po tem kazalniku se lahko razdelijo v tri skupine:

· hadron.(ἁδρός - težka, velika, močna), ki se ukvarjajo z elektromagnetnimi, močnimi in šibkimi interakcijami (mezone in baryons);

· leptonisodelujejo le v elektromagnetnih in šibkih interakcijah;

· delci - interaction Poserters. (fotoni- nosilci elektromagnetnega interakcije, \\ t gluoni -močni nosilci interakcij, težki vektor bosons.- nosilci šibke interakcije, hipotetične gravitoni -delci, ki zagotavljajo gravitacijsko interakcijo).

4. V življenju delcev:

· stabilne "dolgoletne" (Photon, nevtrino, nevtron, proton, elektron; življenjska doba - v neskončnosti);

· kvazistable (resonance); Čas obstoja je 10 -24 -10 -26 str.; razpadla zaradi elektromagnetnega in šibkega interakcije;

· nestabilen (Večina osnovnih delcev; čas njihovega življenja je 10 -10 - 10 -24 C).

5. Na hrbtni strani (iz angleščine. spin. - vretena, potiska (SIA)) - svoj trenutek količine gibanja (impulzni) delci, njegova notranja stopnja svobode, zagotavlja dodatno fizično stanje. Za razliko od klasičnega trenutka količine gibanja, ki lahko sprejme vse vrednosti, vrtenje potrebuje le pet možnih vrednosti. To je lahko enaka celotni (0, 1, 2) ali pol-celotegerja (1/2 (Electron, Proton, Neutron), 3/2 (Omega-Hyperon)). Delci s vrtenjem s polovičnim gredom fermions.in s celotno - bosons. (Photoni s spin 1; mesons - 0; gravitoni - 2).

Vsak delček ima lastno antifartice (snov in antimatet). Ko se srečajo, se pojavi vzajemno uničenje (uničenje) in razlikuje se velika količina energije.

Primernosti, ki jih najdemo v lastnostih elementarnih delcev in delitve na "družini" ali "generacije", je omogočilo, da se postavlja vprašanje prisotnosti notranjih globokih vzorcev, ki določajo njihove lastnosti (glej shemo).

Obstajajo teorije, ki pojasnjujejo strukturo mikromira (na primer standardni model). V sedemdesetih letih. Pojavil se je zelo izvirno teorija strun (John Henry Schwartz, Schwartz, R. 1941; Venetssiano, Gabriele Veneziano; Rojen 1942; M. Green, Michael Greene itd.). Teorija strun - smer matematične fizike, proučevanje ne točkovnih delcev, toliko del fizike, in enodimenzionalno razširjeno geometrijske predmete - Quantum. strings.. Teorija temelji na hipotezi, ki vključuje, da se vse temeljne delce in njihove interakcije pojavljajo kot posledica nihanja (navdušenih držav) in interakcije ultramitroskopske energetske kvantne strune na obsegu reda tako imenovanih. Dolžina deske je 10 -33 m, prav tako kot zvok različnih frekvenc povzroča vibracije niza glasbenega instrumenta. Poleg tega se prostor sama in čas šteje za izvedene finančne instrumente nekaterih načinov nihanja. Vesolje, ki ga sestavljajo nešteto količino teh nihajnih nizov, je podobno zvočni "Space Symphony". Kljub rešitvi številnih obstoječih težav, teorija nizov ostaja predvsem matematična abstrakcija, ki zahteva eksperimentalno potrditev.

Odkritje osnovnih delcev je bilo naravni rezultat skupnega uspeha v študiji strukture snovi, ki jo je dosegla fizika, na koncu 19 V.

Pripravljena je bila s celovitimi študijami optičnega spektra atomov, študije električnih pojavov v tekočinah in plinih, odkritju fotovoltacije, rentgenske žarke, naravne radioaktivnosti, ki označuje obstoj kompleksne strukture snovi.

Zgodovinsko prvi odprt elementarski delček je bil elektronski nosilec negativnega elementarnega električnega naboja pri atomih. Leta 1897 je J. J. Thomson ugotovil, da katodni žarki oblikujejo tok najmanjših delcev, ki so bili imenovani elektroni.

Leta 1911, E. Rutherford, mimo alfa delcev iz naravnega radioaktivnega vira skozi tanke folije različnih snovi, ugotovil, da se pozitivna naboj v atomih osredotoča v kompaktne formacije - jedra in leta 1919, ki so bile odkrite med delci, ki so pobegnili iz atomskih jeder, protonov - Delci z enim samim pozitivnim nabojem in maso, 1840-krat višji od mase elektrona. Drugi delček, ki je del jedra, je nevtron - leta 1932 je bil J. Chadwick v študijah interakcije a-delcev z berilijem. Nevtron ima maso blizu mase protona, vendar nima električnega naboja. Odkritje nevtrona je končalo odkrivanje delcev - strukturni elementi atomov in njihovih jeder.

Sklep o obstoju delca elektromagnetnega polja - Photon - je začetek od dela M. Planck (1900). Recimo, da je energija elektromagnetnega sevanja absolutno črnega telesa kvantizirana, je deska prejela pravilno formulo za emisijski spekter. Razvoj ideje o Planck, A. Einstein (1905), ki je bil naveden, da je elektromagnetno sevanje (svetloba) pravzaprav tok posameznih kvantnih (Photos), na tej podlagi pa je pojasnil vzorce fotografskega učinka. Neposredni eksperimentalni dokazi o obstoju Photona je prejel R. Millique (1912-1915) in A. Compton (1922).

Od 30-ih in na začetku 50-ih. Študija osnovnih delcev je bila tesno povezana s študijem kozmičnih žarkov. Leta 1932 je bil kot del kozmičnih žarkov odkrit positron (E +) - delca z elektronsko maso, vendar s pozitivnim električnim naborom. Positron je bil prvi odprt antisklen. Obstoj E +, ki se je neposredno pojavil iz relativističnega elektronske teorije, ki ga je razvil P. Dirac (1928-31), kmalu pred odkritjem pozitrona. Leta 1936, ameriški fiziki K. Anderson in S. Nestrameer najdemo v študiji kozmičnih žarkov muonov (oba znaka električnih nabojev) - delci z maso okoli 200 celic elektrona, in v preostalih presenetljivo blizu na lastnosti e-, e +.

Leta 1947, P + in P-mesone z maso 274 elektronskih mas, ki igrajo pomembno vlogo pri interakciji protonov z nevtroni v jederju v interakciji protonov z nevtroni v jedra v interakciji protonov z nevtroni v Nuclei so odkrili tudi v vesoljskih žarkih. Obstoj takih delcev je bil prevzel H. Yukowa leta 1935.

Od začetka 50-ih. Pospeševalniki so se spremenili v osnovno orodje za študij osnovnih delcev. V 70. letih Energije delcev, ki so bile overclocked na pospeševalci, so bile desetine in na stotine milijard elektronskih vsebin (GEV). Želja po povečanju energije delcev je posledica dejstva, da visoke energije odpirajo sposobnost preučevanja strukture snovi na krajših razdaljah, večja je energija delcev trčil. Pospeševalniki so bistveno povečali stopnjo pridobivanja novih podatkov in v kratkem času razširili in obogatili naše znanje o lastnostih mikromirja. Uporaba pospeševalcev za študij čudnih delcev je omogočila podrobneje preučiti svoje lastnosti, zlasti značilnosti njihovega razpadanja, in kmalu privedla do pomembnega odkritja: pojasniti možnost spreminjanja značilnosti nekaterih mikroprocesov v operaciji Ogledalo refleksijo - motnje prostorov, pripravljenosti (1956). Zagon protonskih pospeševalcev z energijami v milijardah elektronskega vsebnosti, ki omogočajo odprte težke antikanice: Antiproton (1955), Antisigma (1956), Antisigma Hyperona (1960). Leta 1964 je bila odprta najhujša hiperona W- (z maso približno dveh masovnega protona). Leta 1960. Pri pospeševalci je bilo veliko število odprto izjemno nestabilno (v primerjavi z drugimi nestabilnimi osnovnimi delci) delcev, ki so bili imenovani "resonance". Večina večine resonsov presega maso protona. Prvi od teh D1 je bil znan od leta 1953. Izkazalo se je, da resonance sestavljajo glavni del osnovnih delcev.

Leta 1962 je bilo ugotovljeno, da obstajata dva različna nevtrina: elektronska in MUON. Leta 1964 je v propadu nevtralnih k-mesons odkril neuspeh T. N. Kombinirana pripravljenost (Li zun-Dao in Jan Zhen Ninom in neodvisno LD Landau leta 1956), kar pomeni, da je treba pregledati običajne poglede na obnašanje fizičnih procesov v razmislekju.

Leta 1974 je bila odkrita masivna (v 3-4 protonske mase) in ob istem času relativno stabilne Y-delce, s časom življenja, nenavadno veliki za resonance. Bili so tesno povezani z novo družino elementarnih delcev - "fascinirati", katerih prvi predstavniki (D0 D +, LC) so bili odprti leta 1976. Leta 1975 so bile pridobljene prve informacije o obstoju težkega analognega Electron in Muon (Heavy Lepton T). Leta 1977 so odkrili delci z tehtanjem približno ducat protonske mase.

Obstoj osnovni delci Znanstveniki so odkrili v študiji jedrskih procesov, tako da do sredine XX stoletja, fizika osnovnih delcev je bila razdeljena jedrska fizika. Trenutno so ti deli fizike blizu, vendar neodvisne, skupne skupnosti mnogih obravnavanih vprašanj in uporabnih raziskovalnih metod. Glavna naloga fizike osnovnih delcev je študija narave, lastnosti in medsebojnih transformacij osnovnih delcev.

Idejo, da je svet sestavljen iz temeljni delci , Ima dolga zgodovina. Prvič, ideja o obstoju najmanjših nevidnih delcev, od katerih vsebujejo vse okoliške predmete, je bilo izraženo 400 let pred našim obdobjem grškega filozofa Sporazuma. Poklical je te atome delcev, tj. Z nedeljivimi delci. Znanost je začela uporabljati idejo atomov šele na začetku XIX stoletja, ko je na tej podlagi mogoče pojasniti številne kemične pojave. V 30. stoletju XIX stoletja v teoriji elektrolize, ki ga je razvil M. Faraday, se je pojavil koncept ionskega iona in izmerjena osnovna dajatev. Konec XIX stoletja je zaznamoval odprtje pojava radioaktivnosti (1896, A. Becquer), kot tudi odkritja elektronov (1897, J. Thomson) in α-delcev (1899, E. Rutford). Leta 1905 je fizika imela idejo o kvanti elektromagnetnega polja - Photos (A. Einstein).

Leta 1911 je bilo odprto atomsko jedro (E. Rutherford) in končno dokazalo, da imajo atomi kompleksno strukturo. Leta 1919 je Rutherford pri delitvi izdelkov jedrskih atomov številnih elementov odkril protone. Leta 1932 je J. Chadwick odprl nevtron. Postalo je jasno, da imajo jedra atomov, kot so atomi sami, kompleksno strukturo. Teorija protonske nevtronske strukture jeder (D. D. Ivanenko in V. Heisenberg). V istem leta 1932 je bil v vesoljskih žarkih odprt Positron (K. Anderson). Positron je pozitivno napolnjen delček, ki ima enako maso in enako (modul), kot elektron. Obstoj pozitrona je napovedal P. Dirak leta 1928. V teh letih so bile odkrite in preiskane medsebojne transformacije protonov in nevtronov, zato je postalo jasno, da ti delci niso bile nespremenjene elementarne "opeke" narave. Leta 1937 so v kozmičnih žarkih odkrili delci z maso 207 elektronskih mas. muona. (μ-mesons.). Potem je bilo leta 1947-1950 odprt peonies. (t.e. π-mesons.), ki, v skladu s sodobnimi idejami, interakcijo med nukleoni v jedru. V naslednjih letih se je število na novo odprtih delcev začelo hitro rasti. To je olajšalo študija kozmičnih žarkov, razvoj opreme za plin in študijo jedrskih reakcij.

Trenutno je znanih približno 400 podiščenih delcev, ki se imenujejo elementarni. Velika večina teh delcev so nestabilne. Izjema je le foton, elektron, proton in nevtrino. Vse druge delce po določenih preskusih intervalov spontano Transformacije v druge delce. Nestabilni elementarni delci se med seboj zelo razlikujejo v času življenja. Najlepši delci je nevtron. Nevtronsko življenje približno 15 minut. Drugi delci "živijo" veliko manjši čas. Na primer, povprečna življenjska doba μ-meson je 2,2 × 10 -6 ° C, nevtralna π-meson - 0,87 · 10 -16 s. Veliko masivnih delcev - hyperons. - Imajo povprečno življenjsko dobo življenja približno 10 -10 s.

Obstaja več ducat delcev v času življenja, boljše od 10 -17 str. Lestvica mikromirja je precej časa. Tak delci se imenujejo relativno stabilen . Večina kratkotrajna Osnovni delci imajo čas življenja približno 10 -22 -10 -23 s.

Sposobnost vzajemnih transformacij je najpomembnejša lastnost vseh osnovnih delcev. Lahko se rodijo in uničijo (oddajajo in absorbirajo). To velja tudi za stabilne delce z edino razliko, da je pretvorba stabilnih delcev ne spontano, in pri interakciji z drugimi delci. Primer lahko služi uničenje (t.e. izginotje) Electron in Positron, ki ga spremlja rojstvo visokoenergetskih fotonov. Lahko pretočni in obratni proces - rojstvo Electron-pozitron par, na primer, ko je Photon Collesion precej visoka energija z jedrom. Takšna nevarna dvojna, ki je za elektron je Positron, je tudi proton. Se imenuje antiprotonon . Antiproton električni naboj negativen. Trenutno antekaške Našel vse delce. Antikavice nasprotujejo delci, ker pri srečanju katerega koli delca z njegovim antisklem, se pojavi njihovo uničenje, t.j., oba delca izginejo, obračata v sevalno kvanti ali druge delce.

Antikaskularni je bil najden tudi v nevtronu. Nevtron in Antinutron se razlikujeta samo na znakih magnetnega trenutka in tako imenovane Baryon dajatve. Obstoj atomov je možen antituracy.Čigavo jedra so sestavljena iz antinoklancev, lupina pa je od pozitronov. Z uničenjem protimatenja s snovjo, energija počitka se spremeni v energijo sevalnega kvanca. To je velika energija, ki je bistveno boljša od tiste, ki jo odlikujejo jedrske in termonuklearne reakcije.

V raznolikosti elementarnih delcev, ki so na dan, se nahaja bolj ali manj vitki klasifikacijski sistem. V zavihku. 6.9.1 Nekatera znižanja so predstavljena o lastnostih elementarnih delcev skozi čas življenja več kot 10 -20 s. Številnih lastnosti, ki označujejo elementarnega delca, tabela označuje le maso delcev (v elektronskih masih), električni naboj (v enotah osnovne dajatve) in trenutku impulza (tako imenovani spin. ) v enotah stalne deske ħ = h. / 2π. Tabela označuje tudi povprečno življenjsko dobo delcev.

Osnovni delci so združeni v tri skupine: fotoni , leptoni in hadron. .

Za skupino fotoni Edini delci je foton, ki je nosilec elektromagnetnega interakcije.

Naslednja skupina je sestavljena iz lahkih delcev - lepton.. Ta skupina vključuje dve sorti nevtrina (elektron in MUON), elektron in μ-meson. Leptoni vključujejo še eno vrsto delcev, ki niso določeni v tabeli. Vsi leptoni so vrteli

Tretja velika skupina je težki delci adronomi.. Ta skupina je razdeljena na dva dela. Svetlejši delci sestavljajo podskupino mesons. . Najlažji od njih so pozitivni in negativno napolnjeni, kot tudi nevtralni π-mesons z množicami približno 250 elektronskih mas (tabela 6.9.1). Peonies so Quanta jedrsko polje, prav tako kot fotoni so kvantniki elektromagnetnega polja. Ta podskupina vključuje tudi štiri K-Mesona in ena η 0-1son. Vsi mesoni imajo vrtenje enake nič.

Druga podskupina - barions. - Vključuje strožje delce. Ona je najobsežnejša. Najlažji izkrivci so nukleone - protoni in nevtroni. Sledijo tako imenovanim hiperonom. Zapre mizo Omega-Minus-Hyperona, ki je bila odprta leta 1964. To je velik delček z maso 3273 elektronskih mas. Vse barine so vrtele

Obilo odprtih in novo odprtih hadronov je znanstvenikom prineslo idejo, da so vsi zgrajeni iz drugih bolj temeljnih delcev. Leta 1964 je hipoteza, ki je bila potrjena s poznejšimi študijami, imenovala ameriški fizik, potrjen s poznejšimi študijami, da so vsi težki delci - hadroni zgrajene iz bolj temeljnih delcev quarks. . Na podlagi hipoteze premera je bila razumevana struktura že dobro znanih hadronov, vendar je bilo predvideno obstoj novih. Teorija Gelle Mana je prevzela obstoj treh kvarkov in trije starine, ki se povezujejo med seboj v različnih kombinacijah. Vsaka bariona je torej sestavljena iz treh kvarkov, antibarion - treh starin. Mesone so sestavljeni iz nekaj kvarkov.

S sprejetjem hipoteze kvarkov je bilo mogoče ustvariti tanek sistem osnovnih delcev. Vendar pa so se napovedane lastnosti teh hipotetičnih delcev izkazalo, da so precej nepričakovane. Električni naboj kvarkov je treba izraziti frakcijska številkaenaka in osnovna dajatev.

Številne iskanje kvarkov v prostem stanju, ki se proizvaja pri visokoenergetskih pospeševalcih in v vesoljskih žarkih, se je izkazalo, da je neuspešno. Znanstveniki verjamejo, da je eden od razlogov za neokrnjenosti prostih kvarkov morda njihove zelo velike mase. To preprečuje rojstvo kvarkov z energijami, ki so dosežene na sodobnih pospeševalcih. Kljub temu je večina strokovnjakov zdaj prepričana, da obstajajo kvarki znotraj težkih delcev - hadron.