Elementary chembe; ni nini?

watu wachache hawajui kitu kama "elektroni", lakini kwa kweli ina maana ya "msingi chembe." Bila shaka, watu wengi kuwa na wazo kidogo ni nini na kwa nini ni inahitajika. Kwenye televisheni, katika vitabu, magazeti na majarida, chembe hizi ni umeonyesha kama dots ndogo au shanga. Kwa sababu hiyo, watu wasiosoma kuamini kwamba sura ya chembe, na kwa kweli ni mviringo na kwamba kuruka kwa uhuru, kuingiliana, uso, nk Lakini hoja hii ni kimsingi makosa. dhana ya chembe ya msingi ni vigumu sana kuelewa, lakini ni kamwe kuchelewa kujaribu kupata angalau wazo mbaya sana ya asili ya chembe hizo.

Katika mwanzo wa karne iliyopita, wanasayansi na umakini puzzled kwa nini elektroni haina kuanguka juu ya kiini, tangu, kwa mujibu wa mechanics Newton, wakati kuweka nishati wake wote, yeye lazima tu kuanguka ndani ya kiini. Cha kushangaza, hii si yanatokea. Jinsi ya kueleza hili?

ukweli kwamba fizikia katika tafsiri kijadi na msingi chembe - malosovmestimymi mambo. Si chini ya sheria yoyote ya fizikia ya kawaida, kama kaimu kwa mujibu wa kanuni ya quantum mechanics. kanuni za msingi katika kesi hii haina uhakika. Anasema kwamba ni vigumu kwa usahihi na wakati huo huo kutambua mbili vigezo yanayohusiana. zaidi kwanza wao imedhamiria, chini rahisi kujua pili. Ufafanuzi huu ina maana correlations quantum, wimbi-chembe ya pande mbili, athari handaki, wimbi la kazi, na zaidi.

kwanza muhimu sababu - ni kuratibu uhakika mapigo. Kulingana na misingi ya mechanics classical, tunaweza kukumbuka kwamba mwili kasi na trajectory dhana ni namna isiyoweza kutengwa na ni daima wazi. Hebu jaribu hoja muundo duniani hadubini. Kwa mfano, chembe ya msingi ina mapigo sahihi. Kisha unapojaribu kuamua trajectory ya harakati sisi uso katika kuratibu undetectable. Hii ina maana kwamba elektroni ni wanaona wakati huo huo katika maeneo yote ya kiasi kidogo ya nafasi. Kama kujaribu kuzingatia kwenye trajectory yake, basi kasi inakuwa thamani kizunguzungu.

Hii ina maana kwamba hakuna jambo jinsi ngumu kutambua thamani yoyote maalum, ya pili mara moja inakuwa uhakika. kanuni hii lililoko katika kitovu cha mali na wimbi la chembe. elektroni ina nafasi wazi. Tunaweza kusema kuwa yeye ni wakati huo huo katika maeneo yote katika nafasi, ambayo ni mdogo na wavelength. uwakilishi hii inatuwezesha kuelewa wazi zaidi nini maana ya chembe ya msingi.

Takriban uhakika huo inatokana katika uwiano wa nishati muda. Chembe kuingiliana kuendelea, hata mbele ya utupu kimwili. Mwingiliano ilidumu kwa muda fulani. Kama sisi kufikiria kwamba takwimu hii zaidi au chini ya kuelezwa, nishati basi inakuwa undetectable. Hii inakiuka kukubaliwa sheria ya uhifadhi wa nishati katika kipindi cha kuahidi.

Iliyotolewa mfano inazalisha chembe chini ya nishati - fotoni mashamba ya msingi. Kama uwanja ni si dutu kuendelea. Lina chembe vidogo. mwingiliano therebetween hutolewa na chafu ya fotoni, ambayo ni kufyonzwa na chembe nyingine. Hii inao ngazi ya nishati na kuunda imara chembe ya msingi ambayo inaweza kuanguka katika kiini.

chembe ya msingi kimsingi namna isiyoweza kutengwa, ingawa tofauti na kila mmoja katika uzito na sifa maalum. Kwa hiyo, baadhi ya uainishaji vimeundwa. Kwa mfano, aina ya mwingiliano yanaweza kutambuliwa leptons na hadrons. Hadrons, kwa hiyo, ni umegawanyika katika mesons, ambayo inajumuisha quarks wawili, na baryons, ambapo muundo kuna quarks tatu. baryons wengi maalumu - nutroni na protoni yake.

chembe ya msingi na mali zao kuruhusu kutofautisha makundi mawili: bosons (na integer na zero spin) fermions (nusu integer spin). Kila chembe ina antiparticle yake mwenyewe na tabia kinyume. Uendelevu ni protons tu, nyutroni na leptons. chembe nyingine zote ni chini ya kuoza na kuwa chembe imara.