Наука ПлоскоЗемье
1 453

Как разделить неделимое? Элементарная частица

Планетарная модель атома по Резерфорду
В закладки

Довольно долго физики считали атом фундаментальной частицей. Но выдвинутая в 1911 г. Резерфордом гипотеза о планетарном строении атома подтолкнула науку к развитию ядерной физики. И вот неделимый атом уже состоит из ядра и электронов. Сегодня физике известно о десятках элементарных частиц, но посмотрев в школьные или университетские учебники вы узнаете только о четырёх: протоне, нейтроне, электроне и фотоне.

Атомная матрёшка

Краткое видео о видах элементарных частиц

Атом намного сложнее, чем предполагали ранее. Ядро атома, если это не водород, состоит из набора протонов и нейтронов. Однако они отличаются лишь зарядом и небольшим различием массы, что позволило отнести их к одному классу нуклонов. В 1970 г. на ускорителе построенном в Стенфорде установили, что нуклоны это сложные (вот это поворот) составные частицы. Нуклоны состоят из трёх кварков, кварк-антикварка и глюонов. Три кварка - это основа ядра, у каждого кварка свои характеристики заряда, отсюда и следует заряд протона. В протоне один d-кварк (с зарядом -1/3) и два u-кварка (с зарядом +2/3). В сумме заряд протона получается равным единице. Нейтрон имеет два d и один u-кварк (в сумме 0). Фокус в том, что протон с нейтроном могут обмениваются друг с другом характеристиками. Для этого они испускают пи-мезоном (кварк-антикварк). Нейтрон становится протоном, а протон - нейтроном. Магия.

Что нам могут дать элементарные частицы?

Туннель Большого адронного коллайдера
Brice, Maximilien: CERN

Вы явно слышали про ЦЕРН и Большой адронный коллайдер - один из самых дорогих экспериментов в истории. Главной целью для вкладывания денег в столь масштабную идею - это экспериментально рассмотреть стандартную модель, а в последствии найти её отклонения. Стандартная модель описывает три из четырёх фундаментальных взаимодействия: сильное, слабое и электромагнетизм. Сильное взаимодействие наблюдается в ядрах атомов. Слабое определяет механизм бета-распада. Электромагнетизм определяет взаимодействие заряженных объектов. Завершение стандартной модели связано с открытием бозона Хиггса, ведь без него все частицы не имели бы массы. Без бозона Хиггса не было понятно и отсутствие массы у фотона и глюона, но присутствие её у переносчиков слабого взаимодействия.

Теперь же дело за объединением стандартной модели и гравитации, описанной в общей теории относительности Эйнштейном, введении в физику антиматерии, а в последствии и переходу к "новой физике". БАК с этой задачей не справился, поэтому для этого понадобятся коллайдер побольше.

Схема будущего ускорителя
CERN

100 киллометровый ускоритель стоимостью 9 миллиардов евро, ухх. Ротенберг при виде таких цифр уже тёр бы ладошки. Однако задачи, поставленные перед будущим коллайдером, являются приоритетными для всего научного сообщества.

Знание об устройстве вещества это не единственное, что может дать нам изучение элементарных частиц. Все процессы во Вселенной протекают под их диктовку.

Супер-Камиоканде - нейтринный детектор на глубине в 1км

Наиболее стабильные частицы, называемые нейтрино, испускаются звёздами в результате термоядерного синтеза. Нейтрино сложно зафиксировать, но информация заложенная в этих частицах может дать представление о термоядерных реакциях на Солнце, что приближает людей к доступной энергии. Реликтовые нейтрино объяснят о ходе эволюции Вселенной и её формировании. Поскольку нейтрино чрезвычайно сложно поймать, то и эксперименты связанные с ним дело также весьма затратное.

Наука не всегда предсказуема, поэтому о результатах будущих исследований можно лишь гадать.

#лонг #наукаконкурс

Материал опубликован пользователем. Нажмите кнопку «Написать», чтобы поделиться мнением или рассказать о своём проекте.

Написать
{ "author_name": "ПлоскоЗемье", "author_type": "self", "tags": ["\u043d\u0430\u0443\u043a\u0430\u043a\u043e\u043d\u043a\u0443\u0440\u0441","long","\u043b\u043e\u043d\u0433"], "comments": 11, "likes": 52, "favorites": 30, "is_advertisement": false, "subsite_label": "science", "id": 41316, "is_wide": false, "is_ugc": true, "date": "Thu, 28 Feb 2019 14:58:00 +0300" }
{ "id": 41316, "author_id": 118438, "diff_limit": 1000, "urls": {"diff":"\/comments\/41316\/get","add":"\/comments\/41316\/add","edit":"\/comments\/edit","remove":"\/admin\/comments\/remove","pin":"\/admin\/comments\/pin","get4edit":"\/comments\/get4edit","complain":"\/comments\/complain","load_more":"\/comments\/loading\/41316"}, "attach_limit": 2, "max_comment_text_length": 5000, "subsite_id": 112327, "last_count_and_date": null }

11 комментариев 11 комм.

Популярные

По порядку

Написать комментарий...

Комментарий удален

3

Наиболее стабильные частицы, называемые нейтрино, испускаются звёздами в результате термоядерного синтеза

Хихик. POOSHKA. Кури теорию переноса нейтронов :)
Нейтрино сложно зафиксировать, но информация заложенная в этих частицах может дать представление о термоядерных реакциях на Солнце

Вот оно как. Я-то думал обеспечение условий критерия Лоусона - ключ к термоядерному синтезу... И тут как раз можно было бы завернуть про ITER.

Вообще тут намешано всего понемногу и ни о чем.

Ответить
0

Да, пожалуй, мне ещё курить и курить.

Ответить
2

Писец скомкано. Можно было поподробнее остановиться на стандартной модели. Хотя, всяко лучше, чем ничего.

Ответить
1

Не, кварки RGB :)

Ответить
1

Прочитал статью. И понял что ничего не понял.

Ответить
1

Очень скомканно, и не понятно, о чем же хотел рассказать автор.

Ответить
0

Конец второго абзаца: Нейтрон становится протоном, а нейтрон - протоном.

Думаю, что тут что-то не так

Ответить
0

Если очень грубо один нуклон испускает частицу (пи-мезон), а другая её поглощает. После этого у них меняется набор кварков, т.е. условно протон переходит в нейтрон. Это происходит в условиях "сильного взаимодействия" внутри ядра.

Ответить
0

Ты не понял. Еще раз перечитай то что он написал.

Ответить
0

Исправил :)

Ответить
0

Разделить неделимое это допустим возможно. А как результат увидеть?
Вот возьмём пример когда снайперу нужно попасть пулей в вишенку на дистанции 2км. Как он результат определит.

Ответить
0

Прямой эфир

[ { "id": 1, "label": "100%×150_Branding_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox_method": "createAdaptive", "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfl" } } }, { "id": 2, "label": "1200х400", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfn" } } }, { "id": 3, "label": "240х200 _ТГБ_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fizc" } } }, { "id": 4, "label": "240х200_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "flbq" } } }, { "id": 5, "label": "300x500_desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "ezfk" } } }, { "id": 6, "label": "1180х250_Interpool_баннер над комментариями_Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "ffyh" } } }, { "id": 7, "label": "Article Footer 100%_desktop_mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjxb" } } }, { "id": 8, "label": "Fullscreen Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjoh" } } }, { "id": 9, "label": "Fullscreen Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fjog" } } }, { "id": 10, "label": "Native Partner Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyb" } } }, { "id": 11, "label": "Native Partner Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fmyc" } } }, { "id": 12, "label": "Кнопка в шапке", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fdhx" } } }, { "id": 13, "label": "DM InPage Video PartnerCode", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox_method": "createAdaptive", "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "h", "ps": "clmf", "p2": "flvn" } } }, { "id": 14, "label": "Yandex context video banner", "provider": "yandex", "yandex": { "block_id": "VI-250597-0", "render_to": "inpage_VI-250597-0-1134314964", "adfox_url": "//ads.adfox.ru/228129/getCode?pp=h&ps=clmf&p2=fpjw&puid1=&puid2=&puid3=&puid4=&puid8=&puid9=&puid10=&puid21=&puid22=&puid31=&puid32=&puid33=&fmt=1&dl={REFERER}&pr=" } }, { "id": 15, "label": "Плашка на главной", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop", "tablet", "phone" ], "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "p1": "byudo", "p2": "ftjf" } } }, { "id": 17, "label": "Stratum Desktop", "provider": "adfox", "adaptive": [ "desktop" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fzvb" } } }, { "id": 18, "label": "Stratum Mobile", "provider": "adfox", "adaptive": [ "tablet", "phone" ], "auto_reload": true, "adfox": { "ownerId": 228129, "params": { "pp": "g", "ps": "clmf", "p2": "fzvc" } } } ]
Уве Болл вернулся в кино
и начал экранизировать flash-игры
Подписаться на push-уведомления