Концепцията на микрокосмоса

Историческият процес на изучаване на микрокосмоса

Имайте предвид, че микрокосмос да се разглежда като скала макро-намалени, тъй като микросвета явления са обект на различни закони и варират в зависимост от други принципи. Идеи за структурата на материята е един от най-важните в научната картина на света. И техните корени в древната философия. Дори древните забелязали, че естеството на света около себе си с една ръка, движимо и променлив, а от друга страна остава същата. От тези съображения са довели до заключението, че в основата на всички по света е един вид едно вещество, от което всичко, което заобикаля човека и член на. Освен това, всеки един от мислители представи основната им вещество. Напр. Талес от скала беше водни Анаксимен - въздушни, Хераклит - огъня Oksenofan - земя. В 5-ти век. пр.н.е. Епикур и Демокрит започва да се развива идеята, че нашият въпрос не е безкрайно делим, че определена степен на разделение на въпрос води до първичните и след това неразделни лица, които в същото време, наречени началото. Именно тези принципи са в основата на околната среда. Трябва да се каже, че тези съображения са довели до мислители брилянтна идея, че тези лица са най-малките частици, които не са видими с невъоръжено човешко око. Освен това, древните са посочили, че има един прост пространство, както и тези малки частици са в движение.

Въз основа на тези три разпоредби от древните създали гигантски концепция за структурата на света. Тази концепция се удължава не само за обекти в обсега на света, но също така и в пространството. Демокрит смята, че атомите имат различни форми, те се различават в позицията и комбинацията от ред и Епикур, в допълнение, се получава атома тежестта собственост. Освен това, те вярват, че атомите движат произволно. Така скача и се сблъскват една с друга, но при определени условия, е тяхното сцепление, дръжката се предлага в различни комбинации от атоми, в резултат на образуването на различни неща. В допълнение, се е смятало, че нещата умират, но атомите, които изграждат тези неща - завинаги. И след смъртта на нещата, там е разделянето на атоми, които след това се оформят другите неща. Дали за промяната на поведението е присъщо на древния мислител. Идеята, че на базата на най-простите неща са микрочастици, идеята за приемствеността на материята е една от най-дълбоките в областта на природните науки. Тази концепция, на който света се състои от частици, получени именуване концепция на атомизъм. Тази идея, която е първата гениално предположенията, през Средновековието е бил забравен, това се дължи главно на голямото влияние на религиозните вярвания на научни идеи. Но през 17-ти век, идеята за ново развитие в Европа и е бил използван като хипотеза за обяснение на различни физични и химични явления. И в края на 19 и началото на 20 век, след откриването на молекули и атоми, получиха реални потвърждение.

През 1860 г. Менделеев открива зависимостта на свойствата на елементите от техните атомни тегла, като по този начин идеята за атомизма получи още един реален потвърждение. Самият Менделеев не е в състояние напълно да обяснят наблюдаваната честота, както и във връзка с това той направи съществуването на други възможни обяснения за други модели. И наистина по-късно беше установено, електрони и нуклоните обяснение на зависимостта. Нито молекули нито атоми не могат да претендират за първичните частици. В края на 90-години. 19-ти век, се получават изследване на данни радиоактивни разпад посочва делимост атоми и Кюри. И през 1897 г. физикът английски Томсън открива електрона чрез измерване на заряда и масата. Освен Rutherford (физика) и Соди (Chemical) при условие радиоактивност в резултат на промени във вътрешната структура на атома и химическа трансформация на един елемент на друг. Чрез по-нататъшни изследвания, учените са изведени на планетарния модел на атомната структура. Според този модел, атомът се състои от сърцевина с положителен заряд и въртене около по определени орбити на отрицателно заредени електрони. Трябва да кажа, че по това време на планетарния модел, предложен Ръдърфорд, е бил критикуван. От научна позиция от онези времена, предложеният модел говори за неизменност на ядрото, тъй като електрони по време на въртене на енергия от ядрото ще бъдат предприети и в крайна сметка на електрона ще падне в ядрото. Това е основният проблем, а в началото на 20-ти век, Нилс Бор използва понятие от квантовата, т.е. най-малко количество енергия. Концепцията на фотони представен за първи път Макс Планк през 1900 г., той показа, че тялото не излъчва светлина непрекъснато, тъй като някои части - кванти. Използване на понятие от квантовата, Бор предполагат, че всички позволени орбитите на Нютоновата механика за движението на електроните не извършват всички и само тези, на орбитата, количеството енергия, което е кратно на константата на Планк. От това следва, че да бъдеш по основните електронни орбити не излъчва светлина, и затова не губи енергия. Ако електрона губи енергия, атомът съществува стабилно. Въпреки че има радиация? Това се случва, когато електронът се движи от една енергия в друга, по-ниска само в този случай излъчване на светлина кванти. По този начин, като се използва понятието квант, Бор значително добавя към планетарен модел на Rutherford, тъй като тя се нарича Rutherford-модел на бор. Бор и Планк работа всъщност става основа за създаването на нова физическа дисциплина - квантовата механика. Появата на тази теория е нарушил собствената си последователност и цялост, така че тя се използва класическата механика, от друга страна, се използва изцяло нов правило квантуване. Тези правила и подходи отдавна са считани за изкуствени, следователно, подложени на доста сериозни критики. След планетарния модел е построен, имаше въпрос дали е възможно да се обясни структурата на водород не само, но и други елементи. Оказа се, че този модел има някои ограничения, така наречен модел poluklasschiseskoy Бор. Но от 1927 деветата година делата на физиката дьо Бройл, квантовата механика се очертава като един последователен и хармонично физическо теория, с ясен физическа база и нейното математически апарат. Това позволи да се направят някои корекции на съществуващите идеи. Ако класическата физика, електрон е представен като най-малката частица на вещество, което има ясен път на движение в квантовата механика, електронът се третира като частиците в същото време като вълна, а по-скоро като пакет на електромагнитното поле. Ето защо, на електроните в атома се появяват като размита облак и когато говорихме за динамичните и вероятностни закони, не е имало ясна промяна от един динамичен за вероятностна, статистически подход към електрона.

Наречен елементарни частици, такива частици, които не могат да бъдат разцепени на съставните си части. В съответствие с тази дефиниция, атомите и молекулите не са елементарни частици. Терминът "елементарни частици" не бива да се вземат твърде буквално. Начални частици трябва да се разглеждат като електрони, протони, неутрони, фотони и неутрино. Neutrino - частица се прогнозира през 1930 г. от физик Пауъл. Той е уникален, само под въздействието на слабата сила, взаимодействието му с въпрос е пренебрежимо малък, така че това парче може лесно да премине през земята. Античастици се различават от съответните частици само заплащане. Всички останали характеристики са подобни на тях. От това следва, че в система от частици и античастици сума от таксите, е нула. Когато говорим за частици възстановени стабилен (както е определено по-горе фотони, неутрино и други подобни) и нестабилна. През 1932 г. в космическите лъчи той е открит позитрона, която има същата маса като електрон, но с обратен знак в отнася до обвинението. През 1936 г. тя е била открита частици - мюони, с положителните и отрицателните заряди. В техните свойства, те са подобни на електроните, но 200 пъти по-тежки. През 1947 г. в космическите лъчи открити положителни и отрицателни частици п-мезони, те са 280 пъти по-тежки от електрон. От 1949-52 той е открит мезоните и хипероните - тези частици се наричат странни частици, тъй като беше установено, че пряка връзка с формирането на материята, тези частици не са.

От 1950-те години. нова ера в изследването на основните (subnuclear) частици. Това се дължи на факта, че успяхме да създадем една частица ускорители, за които е получена много голям брой от така наречените нестабилни частици. Те се наричат също резонанси, защото те имат много кратък живот. Откриването на странни частици е постигнала известен принос към разбирането на еволюцията на Вселената в началния период. Предполага се, че са съществували тези странни частици в най-ранните етапи на Вселената.

Ускорители на елементарни частици. Сега те са разнообразни и са предназначени за различни цели. Задължително вакуум в присъствие на ускорители. Изследване на ускорители са луди пари, така че на пръв прогнозира теоретично процеси, а след това те се тестват в практиката. Всички елементарни частици характеризират с две основни функции:

всички частици, докато има остават непроменени. Всички частици от един вид са абсолютно същите, т.е. те са неразличими;

всички частици могат да бъдат произведени и изчезват, тези процеси се провеждат във взаимодействието на частиците. Когато две или повече енергийни частици могат да се произвеждат много нови. Теоретиците при разглеждането на взаимодействието на частиците произтичат от закона за запазване на енергията и опазване на инерция право в процесите на прогнози.

Яви като значителен брой елементарни частици, изисквани класификация, всички частици са разделени в 2 класа:

Частиците, участващи в силни взаимодействия, такива частици се наричат адрони.

Частиците, които не участват в силните взаимодействия - лептони.

Брой на адрони е било толкова голямо, че много физици предполагат, че те имат сложна структура. можем да предположим, че се състоят от адрони кварки днес. Най-необичайна особеност на кварките е, че те съществуват само вътре адрони и не се разглежда като самостоятелно съществуваща частици. Оказва се, че частици обикновено определят от реакцията, използването на ускорител технологии, които могат да бъдат изолирани от даден ядрото subnuclear компонент, тук процеса сложно. Тук теоретични модели са в челните теория и теоретици са действали по различен начин, те решиха да се определи наличието на кварките отделна такса. Ако няма частици в протон (адронен), отклонението ще бъде еднакво, така че електрона изпратен в протон и един електрон значително се отклонява от това следва, че обвинението в протона разпределя неравномерно. Друг извод е направен от закона за запазване на енергията. Когато се извършват промени протон импулс се движи с висока скорост, ние открихме, че общата инерция на изварата не е равно на импулса на протон. Това води до идеята, че в допълнение към кварките в ядрото има частици (общ брой на кварки енергия от около 50% на протона), които нямат заряд. Тези частици са наречени глуони считат, че извършват взаимодействието между извара.

Между кварките съществуват chromoelectric сила. Физика посока, че техните проучвания, наречени хромодинамика. При отстраняване на заредената частица някъде в 10 до минус 13 см. Деформирани линии на сила между тях. Установено е, че силата, между кварк с увеличаване на разстоянието между тях не намалява, но се увеличава. И на мястото на изварата на разстояние 1 метър, тези chromoelectric сили се превръщат в т.нар тънък глуонен низ (един, унифицирани комуникации). Ако отидем по-нататък, че е възможно да си представим, че тези частици и влакна образуват космоса, и може да се предположи, че пространството има много измерения. Тези съображения формират теорията на superstrings. Концепцията на елементарни частици интимно свързани с концепцията за областта, следвайки традициите на физиката, се прави разлика материя и поле. Невярно - е специална форма на материята, който е надарен с реални физични свойства, като например енергия. Най-известните са електромагнитните и гравитационните полета. В класическата физика, тези два вида материя - материя и поле, противопоставят един на друг. Въз основа, че въпросът е дискретна, а областта е непрекъсната вещество. В микро областта и корпускулярни аспекти са комбинирани и представляват различни прояви на единичен същество радикално нови микрочастици. С други думи, на електромагнитното поле експонати свойства на частиците на микро ниво, и обратно, на частиците, например. електрон може да бъде вълна свойства. Macromir характеризира предимно големи маси и движение относително ниска скорост в микросредата малки маси, но висока скорост. За макрокосмос типичен дълго разстояние до безкрайност, и взаимодействието в микросредата имат размери, сравними с големината на ядрата. Време, в макрокосмоса ред на единици време са известни, но в един микрокосмос, ние се занимаваме с plankovskomi пъти, което е много малък, кратък. При разглеждане на време тук трябва да се разглежда от гледна точка на квантовата механика.

Гравитационните взаимодействия са включени във всички известни частици, като те имат универсален имот, а именно маса, това е наличието на маса ни позволява да се учат и да запише гравитационното взаимодействие. Повечето елементарни частици имат заряд, което е свързано с електромагнитни смущения, в природата има два вида заряд (положителен и отрицателен). Че електромагнитни сили, отговорни за стабилността на атомите, те определят структурата на молекули и химични реакции. Законите на електромагнетизма право да ги използват в много продукти, заведени в полза на човечеството. За да се обясни стабилността на ядрата са въведени така наречените ядрени сили. Тези сили осигуряват привличането между нуклоните. Ядрената енергия е много по-мощен от електромагнитна, така че те са били наричани силен. Ядрената енергия е с малък обхват, сили, за разлика от електромагнитното. В изследване на някои от процесите на гниене, за да обясни процеса на трансформация на нуклоните въведени друга характеристика сили - слабата сила. Трябва да се каже, че границите, които се покриват от действието на силни сили от 10 до минус 13, а слабите 10 минус 15 см По този начин, в съответствие със съвременните концепции, отличават взаимодействията :. Гравитационни, електромагнитни, силни, слаби. Следователно, всички естествено срещащи взаимодействия са израз на един от тези видове взаимодействие, или комбинация от тях.

Движение и това взаимодействие форми на Област свойства. Характерно свойство на всички основни взаимодействия е, че участват в тези частици може да бъде в значителни разстояния един от друг. В тази връзка, възниква въпросът, как е взаимодействието на частиците. Според съвременните идеи взаимодействие се предава през полето. Всяка маса генерира своя собствена област. Електрически заряд генерира електромагнитно поле, и т.н. Всяка частица, която влиза в сферата на действие, изпитват неговите ефекти. Резултатът от тези ефекти могат да бъдат различни процеси. Това може да бъде промяна в траекторията на частиците, промяна на скоростта, участва в образуването на други частици. Силата на частицата е мярка на въздействието на интензивността на полето. Друга отличителна черта е възможността за излъчване на частиците. Когато хората говорят за областта, представи концепцията на електромагнитните вълни и т.н. Най-изучени са гравитационни и магнитни полета, но само теоретично предсказаните За разлика от електромагнитни вълни гравитационни вълни, но не и време на изследването. Те не са били открити, защото те си взаимодействат слабо със същността и учените смятат, че гравитационното поле може да се проявява чрез квантовите свойства на, т.е. тяхното действие е сравнимо с дължина от дължината на Планк (около минус 10 до 33 cm). Смята се, че ефектът на гравитационното поле също е много малка и възлиза на 10 до минус 43 секунди. Тя е такава малка дистанция и кратки интервали са пречка експериментално потвърждение на съществуването на гравитационно поле.

За разлика от гравитационното поле, квантовите свойства на електромагнитното поле е много лесно да се наблюдава. Както е добре известно, носители на това взаимодействие, а именно фотони. И сравнително лесно да се създаде експерименти с него.

Гравитационно гравитон взаимодействие поносимост, се смята, че е безтегловни частици и че скоростта му може да достигне скоростта на светлината. Слаба взаимодействие е отговорна главно за превръщане на една частица в друга, типичен пример на слабото взаимодействие или превръщане на бета разпад на неутрона. Vector слабо взаимодействие са така наречените векторни бозони. Има една интересна точка, повечето от масата на бозони (което съответства на приблизително 100 протонни маси). Силни взаимодействия, включващи адрони са съставени от кварки. Носители на това взаимодействие са глуони без структурни частици. По този начин, методът се провежда чрез взаимодействие на някои частици.

Общоприето е теория на електрослабата взаимодействие. Същността му се състои в това, че ниската енергия електромагнитното и слабото взаимодействие са разделени един от друг, и по-високата енергийна взаимодействия се слеят в едно - електрослабата. Нашата ограничени познания за физиката на микросвета е фактът, че ние не може изкуствено да се създадат условия, които биха показали някои свойства на материята, например. създаване на условия за възникването на електрослабата взаимодействието.