Hvad er den mindste partikel i universet? Quark, Neutrino, Higgs Boson eller Platform Black Hole? Indsendt af forfatteren Europeanoid. Det bedste svar er de grundlæggende partikler, alle har nulstørrelse (radiusen er nul). Efter masse. Der er partikler med en masse svarende til nul (foton, gluon, graveliton). Af den massive mindste masse i neutrinos (mindre end 0,28 EV / S ^ 2, mere præcist målt). Frekvens, tid - der er ingen partikelegenskaber. Du kan tale om livstidene, men det er en anden samtale.

Svar fra Start[guru]
Mosk slavobus.

Svar fra Mikhail Levin.[guru]
faktisk er begreberne "størrelse" i mikrommen praktisk taget nej. Nå, for kernen, kan du stadig tale om hvad - fra analog af størrelse, for eksempel gennem sandsynligheden for elektroner fra strålen og for mindre - nej.

Svar fra kristus[guru]
"Størrelsen" af den elementære partikel er karakteristikken for partiklen, hvilket afspejler fordelingen i rummet af dens masse eller elektriske ladning; Normalt tale om t. N RMS-radiusen for fordelingen af \u200b\u200bden elektriske ladning (som samtidig karakteriserer massedistributionen)
Kalibreringsboser og leptoner inden for nøjagtigheden af \u200b\u200bde udførte målinger registrerer ikke de endelige "størrelser". Det betyder, at deres "dimensioner"< 10^-16 см
I modsætning til de sande elementære partikler "Dimensioner" af holderne endelige. Deres karakteristiske RMS-radius bestemmes af indesluttets radius (eller holde Quarks) og i størrelsesorden svarende til 10 ^ -13 cm. I dette tilfælde varierer det selvfølgelig fra administratoren til nålen.

Svar fra Kirill odding.[guru]
Nogen fra store fysikere talte (ikke Niels Bor?) "Hvis du formår at forklare kvantemekanikerne i visuelle vilkår - gå og få din nobelpris."

Svar fra Serskod Polikanov Sergey.[guru]
Hvad er den elementære partikel i universet er den mindste?
Elementære partikler skaber tyngdekraftvirkning.
Endnu mindre?
Elementære partikler, der fører i bevægelse, der skaber en gravitationsvirkning
men de er involveret i dette.
Der er endda endda mindre partikler.
Deres parametre passer ikke engang ind i beregningerne efter hele strukturen, og deres fysiske parametre er ukendte.

Svar fra Misha Nikitin.[aktiv]
Quark.

Svar fra Matipati kipirofinovich.[aktiv]
Planck Black Hole.

Svar fra Bro qwerty.[newcomer]
Kviller de mindste partikler i verden. For universet er der ingen konceptstørrelse, det er ubegrænset. Hvis du opfinder maskinen til at reducere en person, vil det være muligt at falde uendeligt mindre, mindre, mindre ... Ja, Quark er den mindste "partikel", men der er noget mindre end partiklen. Plads. Ikke. Det har. Størrelse.

Svar fra Anton Chicoch.[aktiv]
Proton Neutron 1 * 10 ^ -15 1 Femometome
Quark-u Quark-D Electron 1 * 10 ^ -18 1 ATTOMETER
Quark-S 4 * 10 ^ -19 400 zptometre
Quark-C 1 * 10 ^ -19 100 ZPTometrov
Quark-B 3 * 10 ^ -20 30 zptometer
High Energy Neutrinos 1.5 * 10 ^ -20 15 zptometrov
Precon 1 * 10 ^ -21 1 zptometer
Quark-T 1 * 10 ^ -22 100 Yoccolometers
Mev Neutrino 2 * 10 ^ -23 20 YOKTOMETERS
Neutrino 1 * 10 ^ -24 1 Yoktometer - (SOOO lille størrelse !!!) -
Plonkovskaya partikel 1.6 * 10 ^ -35 0.000 000 000 016 YOKTOMETER
Quantum Foam Quantum String 1 * 10 ^ -35 0,000 000 000 01 YOKTOMETER
Dette er en partikelstørrelsesbord. Og her kan du se, at den mindste partikel i Planck-partiklen, men for hvor meget det er for muldvarp, er neutrino den mindste partikel. Men for universet mindre kun PLANCK længden

Svaret på det uophørlige spørgsmål: Hvad den mindste partikel i universet udviklede sig sammen med menneskeheden.

Folk troede engang, at kornene byggede blokke af det, vi ser omkring os. Derefter blev atomet opdaget, og det blev betragtet som udeladeligt, indtil han blev splittet for at identificere protoner, neutroner og elektroner inde. De viste sig heller ikke at være de mest små partikler i universet, da forskere fandt ud af, at protoner og neutroner består af tre kvarker hver.

Hidtil kunne forskere ikke se noget bevis for, at der er noget inde i Quarks og opnået det mest grundlæggende lag af materie eller den mindste partikel i universet.

Og selvom Quarks og elektroner er udelelige forskere, ved ikke, om de er de mindste stoffer i eksistensen, eller hvis universet indeholder objekter, der endnu mindre er mindre.

Universets mindste partikler

De er af forskellige smagsstoffer og størrelser, nogle har en fantastisk forbindelse, andre fordampes i det væsentlige hinanden, mange af dem har fantastiske navne: Quarks bestående af barioner og mesoner, neutroner og protoner, nuderoner, hyperoner, mesoner, baroner, nukleoner, fotoner, og t ..

Boson Higgs, så vigtigt for videnskaben om partiklen, som hedder "en del af Gud". Det antages, at det bestemmer massen til alle andre. Elementet var første teoretisk i 1964, da forskere spekulerede på, hvorfor nogle partikler er mere massive end andre.

Higgs Boson er forbundet med det såkaldte Higgs-felt, der antages at fylde universet. To elementer (Quantum Higgs Field og Higgs Boson) er ansvarlige for at tillade andre. Navngivet til ære for den skotske videnskabsmand Peter Higgs. Med hjælp fra 14. marts 2013 blev det officielt annonceret bekræftelse af eksistensen af \u200b\u200ben Higgs Boson.

Mange forskere hævder, at HIGGS-mekanismen tillod den manglende del af puslespillet for at fuldføre den eksisterende "standardmodel" af fysik, som beskriver de kendte partikler.

Boson Higgs grundlagde fundamentalt massen af \u200b\u200balt, hvad der eksisterer i universet.

Quark.

Quarks (oversat) byggesten af \u200b\u200bprotoner og neutroner. De er aldrig alene, eksisterende kun i grupper. Tilsyneladende er den kraft, der binder Quarks sammen, forøget med afstanden, så jo længere, desto sværere vil den blive diskuteret. Derfor eksisterer gratis kvarker aldrig i naturen.

Quarks grundlæggende partikler er struktureløse, punkt ca. 10-16 cm.

For eksempel består protoner og neutroner af tre kvarker, og protonerne indeholder to identiske kvarter, mens neutroner har to forskellige.

Supersymmetry.

Det er kendt, at de grundlæggende "mursten" af materie fermions er kvarker og leptoner, og brugen af \u200b\u200bbosonsens styrke er fotoner, gluoner. Supersymmetry teori antyder, at fermioner og bosoner kan blive til hinanden.

Den forudsagte teori hævder, at for hver del kendt for os er der en slægtning, som vi endnu ikke har fundet. For eksempel for en elektron er dette en SELECRON, QUARK - A DVRKECK, PHOTON -FOTINO, HIGGS - HIGGSINO.

Hvorfor observerer vi ikke denne supersymmetri i universet nu? Forskere mener, at de er meget sværere end deres sædvanlige relaterede partikler og sværere, jo kortere deres levetid. I det væsentlige begynder de at kollapse, så snart de opstår. Oprettelsen af \u200b\u200bsupersymmetri kræver en meget stor mængde energi, som kun eksisterede kort efter en stor eksplosion og måske kan oprettes i store acceleratorer som en stor Hadron Collider.

Hvad angår det faktum, at symmetri opstod, antages fysikere, at symmetri måske er blevet overtrådt i en vis skjult sektor af universet, som vi ikke kan se eller bekymre sig, men vi kan kun føle tyngdekraft.

Neutrino.

Neutrino lys subatomiske partikler, der fløjter overalt med en tæt lyshastighed. Faktisk strømmer trillioner neutrino gennem din krop til enhver tid, selv om de sjældent interagerer med normalt materiale.

Nogle stammer fra solen, mens andre fra kosmiske stråler interagerer med atmosfæren af \u200b\u200bjord og astronomiske kilder, såsom eksploderende stjerner på Melkevejen og andre fjerne galakser.

Antimatter.

Det antages, at alle normale partikler har antimatterer med samme masse, men den modsatte ladning. Når sagen er fundet, ødelægger de hinanden. For eksempel er en proton antimateria partikel antiproton, mens en elektron antimaterial-partner kaldes en positron. Antimatter refererer til de dyreste stoffer i verden, der kunne identificere mennesker.

Gravitons.

I området af kvantemekanik overføres alle grundlæggende kræfter af partikler. For eksempel består lys af masseløse partikler, kaldet fotoner, der bærer elektromagnetisk kraft. Tilsvarende er Graviton en teoretisk partikel, der bærer tyngdekraften. Forskere skal stadig opdage gravitoner, som er vanskelige at finde, fordi de interagerer så svage så svage.

Tråd energi

I eksperimenter fungerer små partikler, såsom kvarker og elektroner som enkeltpunkter i materie uden rumlig fordeling. Men punktobjekter komplicerer fysikens love. Da det er umuligt at nærme sig uendeligt til det punkt, da de nuværende kræfter kan blive uendeligt store.

Ideen kaldet teorien om SuperStrun kan løse dette problem. Teorien hævder, at alle partikler i stedet for at være peger, er faktisk små energitråd. Dvs. alle objekter i vores verden består af vibrerende tråde og energimembraner. Intet kan være uendeligt tæt på tråden, fordi en del altid vil være lidt tættere end den anden. Dette "smuthul" synes at løse nogle af problemerne med uendelig, hvilket gør en ide attraktiv for fysikere. Ikke desto mindre har forskere stadig ingen eksperimentelle beviser for, at teorien om strenge er korrekt.

En anden måde at løse et punktproblem på er at sige, at rummet selv ikke er kontinuerligt og glat, og i virkeligheden består af diskrete pixels eller korn, nogle gange kaldet en rumlig temporal struktur. I dette tilfælde vil to partikler ikke være i stand til at nærme hinanden uendelige, fordi de altid skal adskilles af minimumsstørrelsen af \u200b\u200brummets korn.

Punkt af sort hul

En anden ansøger til titlen Den mindste partikel i universet er singularitet (det eneste punkt) i midten af \u200b\u200bdet sorte hul. Sorte huller dannes, når stoffet kondenseres i et tilstrækkeligt lille rum, hvilken tyngdekraft fanger, tvinger stoffet til at trække indvendigt, hvilket i sidste ende kondenserer ind i et enkelt punkt af uendelig densitet. I det mindste i henhold til de nuværende fysiske love.

Men de fleste eksperter betragter ikke sorte huller på ubestemt tid tæt. De mener, at denne uendelighed er resultatet af en intern konflikt mellem to fungerende teorier - den generelle teori om relativitet og kvantemekanik. De foreslår, at når Quantum Gravity Theory kan formuleres, vil den sande natur af sorte huller blive beskrevet.

Plank længde

Energibesparelser og endog den mindste partikel i universet kan være størrelsen af \u200b\u200b"strenglængden".

Remlængden er 1,6 x 10 -35 meter (nummer 16, hvoraf 34 nul og decimaltal) er en uforståelig lille skala, som er forbundet med forskellige aspekter af fysik.

Platform længde - "naturlig enhed" af måle længde, som blev foreslået af den tyske fysiker Max Plak.

Remlængden er for lille til ethvert værktøj til at måle, men derudover menes det, at det er den teoretiske grænse for den korteste målbare længde. Ifølge usikkerhedsprincippet bør intet værktøj aldrig være i stand til at måle noget mindre, for i dette område er universet probabilistisk og usikkert.

Denne skala betragtes også som en særprægning mellem den overordnede teori om relativitet og kvantemekanik.

Den planakiske længde svarer til afstanden, hvor gravitationsfeltet er så stærkt, at det kan begynde at lave sorte huller fra feltenergien.

Selvfølgelig nu er den mindste partikel i universet om størrelsen af \u200b\u200bremlængden: 1,6 · 10 -35 meter

Konklusioner.

Fra skolebenk var det kendt, at den mindste partikel i elektronen af \u200b\u200belektronen har en negativ ladning og en meget lille masse, svarende til 9,109 x 10 - 31 kg, og den klassiske elektronradius er 2,82 x 10-15 m.

Fysikere drives dog allerede med de mindste partikler i det planakianske univers, som er ca. 1,6 x 10 -35 meter.

Den mindste sukkerpartikel er et sukkermolekyle. Deres struktur er sådan, at sukker smager sødt. Og strukturen af \u200b\u200bvandmolekyler er sådan, at rent vand ikke virker sødt.

4. Molekyler består af atomer

Og hydrogenmolekyle vil være den mindste partikelpartikel. De mindste partikler af atomer er elementære partikler: elektroner, protoner og neutroner.

Det hele kendte stof på jorden og i udlandet består af kemiske elementer. Det samlede antal elementer, der forekommer i naturen - 94. Ved normal temperatur er 2 af dem i en flydende tilstand, 11 - i gasformige og 81 (inklusive 72 metal) - i faststof. Den såkaldte "fjerde tilstand af materie" er plasma, en tilstand, hvor negativt ladede elektroner og positivt ladede ioner er i konstant bevægelse. Slibegrænsen er fast helium, som blev etableret tilbage i 1964, bør være et monoatomatisk pulver. TCDD eller 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, åbnet i 1872, dødelig i en koncentration på 3,1 × 10-9 mol / kg, som er 150 tusind gange stærkere end en lignende dosis cyanid.

Stoffet består af individuelle partikler. Molekyler af forskellige stoffer er forskellige. 2 oxygenatomer. Dette er polymermolekyler.

Næsten komplekset: Mysteriet i den lille partikel i universet, eller hvordan man kan fange neutrinoer

Standardmodellen for fysikken af \u200b\u200belementære partikler er en teori, der beskriver egenskaberne og interaktionen af \u200b\u200belementære partikler. Alle Quarks har også en elektrisk ladning, et multipel på 1/3 elementær ladning. Deres anti-patches er antiletoner (en elektron anti-partikel kaldes en positron af historiske årsager). Hyperons, såsom λ-, σ-, ξ- og Ω partikler, indeholder en eller flere S-Quarks, hurtigt desintegrerer og tyngre nukleoner. Molekyler er de mindste partikler af stoffet, der stadig bevarer sine kemiske egenskaber.

Hvilken økonomisk eller anden fordel kan fjernes fra denne partikel? " Fysik er opdrættet af deres hænder. Og de ved virkelig ikke dette. Når en undersøgelse af halvlederdioder tilhørte rent grundlæggende fysik, uden nogen praktisk anvendelse.

Boson Higgs er en partikel, der er så vigtig for videnskab, at hun modtog kælenavnet på "Guds del". Det er hun, der troede forskere, giver mange af alle andre partikler. Disse partikler begynder at kollapse, så snart de vises på lyset. Oprettelse af en partikel kræver en enorm mængde energi, som dette, der blev fremstillet af en stor eksplosion. Hvad angår større og vægt af superpartnere, mener forskerne, at symmetri blev brudt i universets skjulte sektor, som ikke kan være synlig eller fundet. For eksempel består lys af partikler med en nulmasse, kaldet fotoner, de bærer elektromagnetisk kraft. Tilsvarende er gravitons teoretiske partikler, der bærer tyngdekraften. Forskere forsøger stadig at finde gravitoner, men det er meget svært at gøre det, da disse partikler interagerer meget dårligt med materie.

Denne verden er mærkelig: Nogle elskere søger at skabe noget monumentalt og gigantisk at blive berømt for hele verden og indtaste historien, mens andre skaber minimalistiske kopier af almindelige ting og påvirker verden af \u200b\u200bikke mindre. Denne anmeldelse indeholder de mindste ting, der findes i lyset og er lige så funktionelle end deres fulde modstykker.

1. Swissminigun Gun.

Swissminigun er ikke mere end en almindelig nøgle, men det er i stand til at skyde små kugler, der flyver fra bagagerummet med en hastighed på over 430 km / t. Dette er mere end nok til at dræbe en person fra tæt afstand.

2. Bilrælle 50

Når vægten kun er 69 kg skræl 50, er den mindste bil nogensinde tilladt til brug på vejene. Denne tricycle "Pepelats" kunne udvikle en hastighed på 16 km / t.

3. Skole Kaloa.

UNESCO anerkendte den iranske skole Kaloa den mindste i verden. Det har kun 3 studerende og en tidligere soldat Abdul-Mohammed Sheryan, som nu arbejder som lærer.

4. Kedel vejer 1,4 gram

Han blev skabt af en mester af keramik Wu Ruishen. Selv om denne tekande kun vejer 1,4 gram og placeret på fingerens spids, kan du brygge te i den.

5. Fængsel Sark

Sark-fængslet blev bygget på Normanøerne i 1856. Det havde et sted for kun 2 fanger, som og var i meget begrænsede forhold.

6. Tumbleweed.

Dette hus blev kaldt "peracty-field" (tumbleweed). Han blev bygget af Jeide San Francisco. Selv om huset er mindre end kabinetterne i nogle mennesker (dets område er kun 9 kvadratmeter), har den en arbejdsplads, et soveværelse og et bad med brusebad og toilet.

7. Mills & Park

Mills og park i byen Portland er den mindste park i verden. Dens diameter er kun ... 60 centimeter. Samtidig har parken en swimmingpool til sommerfugle, en miniature ferrishjul og små statuer.

8. Edward Niño Hernandez

Væksten i Edward Niño Hernandez fra Colombia er kun 68 centimeter. Guinness Book of Records anerkendte ham den mindste mand i verden.

9. Politistation i telefonboksen

I det væsentlige er det ikke mere telefonboks. Men det var en virkelig fungerende politistation i Karabell, Florida.

10. Skulpturer Willard Wigan

British Scugptor Willard Wigan, der led af dysleksi og dårlig akademisk præstation, fundet trøst i at skabe miniature kunstværker. Hans skulpturer ses næppe af det blotte øje.

11. Bakterier Mycoplasma Genitalium

12. Porkzirkovirus.

Selv om der stadig er debatter, der kan betragtes som "levende", og hvad der ikke er, klassificerer de fleste biologer ikke viruset som en levende organisme på grund af det faktum, at den ikke kan reproducere eller ikke har metabolisme. Virusen kan dog være meget mindre end nogen levende organisme, herunder bakterier. Den mindste er en enkeltstrenget DNA-virus kaldet svin circusirus. Dens størrelse er kun 17 nanometer.

13. Ameba.

Størrelsen af \u200b\u200bdet mindste objekt, der er synligt for det blotte øje, er ca. 1 millimeter. Det betyder, at en person under visse omstændigheder kan se en Amebe, et brusebadinfusorium og endda et menneskeligt æg.

14. Quarks, leptoner og antimatter ...

I løbet af det sidste århundrede har forskere opnået stor succes med at forstå omfanget af rum og mikroskopiske "byggesten", hvorfra den består af. Når det kom til at finde ud af, hvad der er den mindste observerede partikel i universet, står folk over for visse vanskeligheder. På et tidspunkt troede de, at det var et atom. Derefter opdagede forskere proton, neutron og elektron.

Men alt dette slutter ikke. I dag ved alle, at når man skal stå over for disse partikler med hinanden på steder som en stor Hadron Collider, kan de opdeles i endnu mere små partikler, sådanne kvarker, leptoner og endda antimatter. Problemet er, at det er umuligt at bestemme, hvad der er den mindste, da størrelsen på kvanteniveauet bliver ubetydeligt, såvel som alle de sædvanlige fysiske regler (nogle partikler ikke har masser, mens andre selv har en negativ masse).

15. Vibrerende strings af subatomiske partikler

I betragtning af det faktum, at det blev sagt ovenfor, at begrebet størrelse ikke betyder noget på kvanteniveauet, kan du huske teorien om strenge. Dette er en lille kontroversiel teori, som tyder på, at alle subatomære partikler består af vibrerende strings, der interagerer for at skabe sådanne ting som masse og energi. Således, da disse strenge teknisk ikke har en fysisk størrelse, kan det hævdes, at de er i en vis måde "de mindste" objekter i universet.

Læge af fysiske og matematiske videnskaber M. Kaganov.

Under en gammel tradition fortæller magasinet "Videnskab og Life" om de nyeste resultater af moderne videnskab, de seneste opdagelser inden for fysik, biologi og medicin. Men for at forstå, hvor vigtigt de også er interessante, er det nødvendigt at have en ide om fundamentet for videnskaben i det mindste generelt. Moderne fysik udvikler sig hurtigt, og folkene i den ældre generation, dem, der studerede i skolen og på Institut for 30-40 år siden, med mange bestemmelser i den ukendte: Derefter eksisterede de simpelthen ikke. Og vores unge læsere har endnu ikke formået at vide om dem: Videnskabelig populær litteratur er næsten ophørt med at blive offentliggjort. Derfor bad vi om den langvarige forfatter af bladet M. I. Kaganan at fortælle om atomer og elementære partikler og om lovene, de klare, om, hvad der forårsager noget. Moses Isaakovich Kaganov - Theoretics Physicist, forfatteren og medforfatter af flere hundrede arbejder på kvanteteorien om fast krop, teori om metaller og magnetisme. Han var en førende medarbejder hos Institut for Fysiske problemer. P. L. Kapitsa og professor MSU. M. V. Lomonosov, medlem af redaktionen for magasiner "Nature" og "Kvant". Forfatteren af \u200b\u200bmange videnskabelige og populære artikler og bøger. Nu bor i Boston (USA).

Videnskab og liv // illustration

Den græske filosof demokriti var den første til at sige ordet "atom". Ifølge hans undervisning er atomer udelelige, ikke-eksisterende og er i konstant bevægelse. De er uendeligt forskellige, har depressioner og buler, der er forbundet, danner alle materielle organer.

Tabel 1. De vigtigste egenskaber ved elektroner, protoner og neutroner.

Atom af deuterium.

Engelsk fysiker Ernst Rutherford anses for at være grundlæggeren af \u200b\u200bnukleare fysik, læren på radioaktiviteten og teorien om atomets struktur.

På billedet: Overfladen af \u200b\u200bWolfram Crystal, øgede 10 millioner gange; Hvert lyst punkt er dets separate atom.

Videnskab og liv // illustration

Videnskab og liv // illustration

Max Planck i 1900 kom til den konklusion, at atomerne i det opvarmede stof skulle udsende lyset af portioner, Quanta med dimensionen af \u200b\u200bhandlingen (J.SD) og Energi proportional med strålingen Frekvens: E \u003d HN.

I 1923 flyttede Louis de Broglie ideen om Einstein på den dobbelte karakter af lys - en corpuscular-wave-dualisme - på stoffet: Partikelets bevægelse svarer til spredningen af \u200b\u200ben uendelig bølge.

Diffraktionseksperimenter bekræftede overbevisende teorien om de Brogly, som hævdede, at bevægelsen af \u200b\u200ben hvilken som helst partikel ledsages af en bølge, længde og hastighed, som afhænger af partikelets masse og energi.

Videnskab og liv // illustration

En erfaren billiardist ved altid, hvordan boldene vil blive straffet efter påvirkning, og driver dem let ind i Lyuza. Med atompartikler, meget vanskeligere. Det er umuligt at angive bane af flyvende elektron: det er ikke kun en partikel, men også en bølge, endeløs i rummet.

Om natten, når der ikke er nogen skyer i himlen, er månen ikke synlig, og lysene ikke forstyrrer, himlen er fyldt med lyse skinnende stjerner. Det er ikke nødvendigt at kigge efter kendte konstellationer eller forsøge at finde planeten tæt på jorden. Bare se! Prøv at forestille sig et stort rum, der er fyldt med verdener og udvider milliarder af milliarder lysår. Kun på grund af afstanden synes verdens at være point, og mange af dem er så langt, at de ikke skelnes og fusioneres ind i nebulaen. Det ser ud til, at vi er i midten af \u200b\u200buniverset. Nu ved vi, at det ikke er. Afvisning af geocentrisme er en stor fortjeneste af videnskab. Det tog en masse indsats, så det blev realiseret: Baby-Earth bevæger sig i en tilfældig, det ser ud til, at der ikke er noget dedikeret område af det uberørte (bogstaveligt talt!) Plads.

Men livet stammer fra jorden. Det udviklede sig så med succes, at han formåede at producere en person, der kunne forstå verden omkring ham, for at søge og finde love om natur. Humanitets resultater i kendskabet til naturens love er så imponerende, at de ufrivilligt oplever stolthed fra at tilhøre denne knivspids, tabt på periferien af \u200b\u200bden almindelige galakse.

I betragtning af det udvalg af alt, der omgiver os, er eksistensen af \u200b\u200bfælles love fantastisk. Ikke mindre slående hvad alt er bygget af partikler af kun tre typer - elektroner, protoner og neutroner.

For at bruge naturens grundlæggende love trækker de observerede og forudsige de nye egenskaber af forskellige stoffer og genstande, skabes komplekse matematiske teorier for at finde ud af, hvilket slet ikke er let. Men konturerne af det videnskabelige billede af verden kan forstås uden at ty til streng teori. Det er naturligvis ønske om dette. Men ikke kun: Selv for før bekendtskab bliver nødt til at bruge visse vanskeligheder. Det er nødvendigt at forsøge at forstå nye fakta, ukendte fænomener, som ved første øjekast ikke er i overensstemmelse med den eksisterende oplevelse.

Videnskabsmæssige resultater fører ofte til tanken om, at der ikke er noget helgen for hende: Det faktum, at i går var sandheden, kasseres i dag. Med viden, en forståelse for, hvordan videnskaben er enorm over for hver bit af akkumuleret erfaring, som bevæger sig fremad, især i tilfælde, hvor du skal opgive de forankrede ideer.

Opgaven med denne historie er at introducere de vigtigste træk ved strukturen af \u200b\u200buorganiske stoffer. På trods af endeløs mangfoldighed er deres struktur relativt enkel. Især hvis du sammenligner dem med nogen, selv den nemmeste levende organisme. Men der er også en generel: alle levende organismer, såvel som uorganiske stoffer, er bygget af elektroner, protoner og neutroner.

Det er umuligt at gøre en enorm: For at i det mindste generelt generelt at bekendtgøre enheden af \u200b\u200blevende organismer, har du brug for en særlig historie.

Introduktion

En række ting, ting - alt, hvad vi bruger, hvad der omgiver os, er ubestemte. Ikke kun i sin destination og enhed, men også bruges til at skabe materialer - stoffer, som det er sædvanligt at sige, når der ikke er behov for at understrege deres funktion.

Stoffer, materialer ser solide ud, og berøringen bekræfter, at de ser øjnene. Det ser ud til, at der ikke er undtagelser. Fluidvand og hårdt metal, så i modsætning til hinanden, er ens i en: og metal og vand er fast. Sandt nok kan du i vandet opløse salt eller sukker. De befinder sig i vandet. Og i et solidt, for eksempel i et træplade, kan du køre neglen. Anvendelse af mærkbar indsats er det muligt at sikre, at det sted, der blev besat af træet, vil tage jernspiket.

Vi ved godt: Fra en solid krop kan du bryde ned et lille stykke, du kan male næsten ethvert materiale. Nogle gange er det svært, nogle gange sker det spontant uden vores deltagelse. Forestil dig selv på stranden, i sandet. Vi forstår: Graven er langt fra den mindste partikel af stoffet, hvorfra sandet består. Hvis du prøver, kan du reducere Sandbank, for eksempel at passere gennem rullerne - gennem to cylindre af meget fast metal. På grund af rullerne ruller sandet i mindre dele. Faktisk, så fra kornet på møllerne gør mel.

Nu hvor atomet trådte godt ind i vores globilitet, er det meget svært at forestille sig, at folk ikke vidste, processen med knusning eller stof kan knuses til uendelig.

Det vides ikke, når folk først spurgte sig dette spørgsmål. For første gang blev det registreret i de antikke græske filosofers skrifter. Nogle af dem mente, at hvor mange frakted stof, det indrømmer opdelingen i endnu mindre dele - der er ingen grænse. Andre udtrykte tanken om, at der er de mindste udelelige partikler, hvoraf alt består. For at understrege, at disse partikler er grænsen for knusning, kaldte de dem atomer (i en gammel grønnere, ordet "atom" betyder udelelig).

Det er nødvendigt at ringe til dem, der først fremsætter ideen om eksistensen af \u200b\u200batomer. Dette er en demokritus (blev født omkring 460 eller 470 år før den nye æra, døde i dyb alderdom) og epicur (341-270 år før den nye æra). Så atomøvelse i næsten 2500 år. Ideen om atomer blev ikke straks opfattet af alt. ALLE 150 år siden selvtillid i eksistensen af \u200b\u200batomer var lidt selv blandt forskere.

Faktum er, at atomer er meget små. De er umulige at se ikke kun et simpelt øje, men også, for eksempel ved hjælp af et mikroskop, der øges 1000 gange. Lad os tænke: Hvad er størrelsen af \u200b\u200bde mindste partikler, der kan ses? Forskellige mennesker har forskellige visioner, men sandsynligvis vil alle være enige om, at det er umuligt at se en partikel på mindre end 0,1 millimeter. Derfor, hvis du bruger et mikroskop, selv om det er svært at skelne partikler på ca. 0,0001 millimeter eller 10 -7 meter. Ved at sammenligne størrelsen af \u200b\u200batomer og interatomiske afstande (10-110 meter) med den længde, som USA har taget som grænsen for muligheden for at se, vil vi forstå, hvorfor ethvert stof synes for os fast.

2500 år - en enorm periode. Uanset hvad der skete i verden, var der altid folk, der forsøgte at besvare deres spørgsmål, hvordan verden omkring dem arrangeret. På nogle tidspunkter bekymrede problemet med enhedens enhed mere, nogle - mindre. Videnskabens fødsel i sin moderne forståelse opstod relativt for nylig. Forskere har lært at sætte eksperimenter - spørg arten af \u200b\u200bspørgsmålene og forstå sine svar, skabe teorier, der beskriver resultaterne af eksperimenter. Teorier krævede strenge matematiske metoder til opnåelse af pålidelige konklusioner. Videnskaben gik langt. På denne vej, som for fysikken begyndte for omkring 400 år siden fra Galileo Galilea's værker (1564-1642), blev et uendeligt antal oplysninger om stoffets struktur og egenskaberne af forskellige natur også opdaget og forstod en uendelig mængde af forskellige fænomener.

Mennesket lærte ikke kun passivt at forstå naturen, men også bruge det til deres egne formål.

Vi vil ikke overveje historien om udviklingen af \u200b\u200batompræsentationer i 2500 år og fysikens historie i løbet af de sidste 400 år. Vores opgave er at kort og tydeligt tale om, hvad alt er bygget - de ting, de organer og vi selv er bygget.

Som nævnt består alle stoffer af elektroner, protoner og neutroner. Jeg ved om det fra skoleår, men jeg ophører aldrig med at imponere, at alt er bygget af partikler af kun tre sorter! Men verden er så forskelligartet! Derudover er de midler, der nyder af naturen for konstruktionen af \u200b\u200bkonstruktion, også tilstrækkeligt monotont.

En konsekvent beskrivelse af, hvordan stoffer af forskellige typer er konstrueret - kompleks videnskab. Det bruger alvorlig matematik. Det er nødvendigt at understrege - nogle andre, der er ingen enkel teori. Men de fysiske principper, der ligger til grund for forståelsen af \u200b\u200bstoffernes struktur og egenskaber, selv om de ikke er nontrivielle og vanskelige at repræsentere, kan du stadig forstå. Ved din historie vil vi forsøge at hjælpe alle interesserede i den verdens enhed, hvor vi bor.

Shard metode eller opdele og vide

Det ser ud til, at den mest naturlige måde at forstå, hvordan en slags kompleks enhed er arrangeret (legetøj eller mekanisme) - demonter, dekomponere på komponenterne. Det er kun nødvendigt at være meget forsigtig, husk at det vil være meget sværere at folde. "Breaking - ikke at bygge," siger folkeskema. Og mere: hvorfra enheden består, kan vi forstå, men som det virker, er det usandsynligt. Det er nogle gange at skrue en skrue på, og det er al enhed, der stoppes med at arbejde. Du skal demontere meget, hvor meget der skal håndteres.

Da det ikke handler om den faktiske nedbrydning af alle genstande omkring os, ting, organismer, men om imaginære, det er om mentalt, og ikke om denne oplevelse, kan du ikke bekymre dig: det er ikke nødvendigt at indsamle. Derudover vil vi ikke købe til indsats. Vi vil ikke tænke, vanskelige eller nemme at dekomponere enheden i komponenter. Hemmeligheder. Og hvor vides vi, hvad kom du til grænsen? Måske tilføjer indsatsen, kan vi fortsætte? Vi indrømmer selv: Vi ved ikke, om det kom til grænsen. Det er nødvendigt at udnytte den almindeligt anerkendte udtalelse, der er klar over, at det ikke er for pålideligt argument. Men hvis du husker, at dette kun er en generelt accepteret mening, og ikke sandheden i sidste instans, så er faren lille.

Det er nu generelt en detalje, hvoraf alt er bygget, elementære partikler tjener. Og på samme tid ikke alle. Når vi ser på den relevante mappe, vil vi sørge for, at de elementære partikler er mere end tre hundrede. Overfladen af \u200b\u200belementære partikler gjorde det tilsyn med mulighed for eksistensen af \u200b\u200bsub-elementære partikler - partikler, hvoraf de elementære partikler selv består. Så ideen om kvarks optrådte. De besidder den overraskende ejendom, der tilsyneladende ikke eksisterer i en fri tilstand. Quarks er ganske mange - seks, og hver har sin egen antipartikel. Måske er rejsen ind i materiens dybder ikke overstået.

For vores historie, overflod af elementære partikler og eksistensen af \u200b\u200bsub-elementær ubetydelige. Ved opførelse af stoffer er elektroner, protoner og neutroner direkte involveret - alt er kun bygget af dem.

Før vi diskuterer egenskaberne af rigtige partikler, mener vi, at vi gerne vil se de detaljer, hvorfra alt blev bygget. Når det kommer til, hvad jeg gerne vil se, skal vi selvfølgelig tage hensyn til forskellige synspunkter. Vi vælger et par funktioner, der synes at være obligatoriske.

For det første bør elementære partikler have en ejendom, der skal kombineres til en række forskellige strukturer.

For det andet vil jeg gerne tro, at elementære partikler af ikke-rentable. At vide, hvilken lang historie verden har, er det svært at forestille sig, at partikler, hvorfra den består, dødelige.

For det tredje vil jeg gerne have de ting, selv ikke for meget. Når vi ser på byggestenene, ser vi, hvordan forskellige bygninger kan oprettes fra de samme varer.

Kom bekendt med elektroner, protoner og neutroner, vil vi se, at deres egenskaber ikke er i modstrid med vores ønsker, og kun tre typer af elementære partikler deltager i strukturen af \u200b\u200balle stoffer.

Elektroner, protoner, neutroner

Vi præsenterer de vigtigste egenskaber ved elektroner, protoner og neutroner. De indsamles i tabel 1.

Størrelsen af \u200b\u200bladningen er angivet i coulutes, masse - i kg (så); Ordene "spin" og "statistik" vil blive forklaret nedenfor.

Vær opmærksom på forskellen i massen af \u200b\u200bpartikler: protoner og neutroner er næsten 2000 tungere end elektroner. Følgelig er massen af \u200b\u200bethvert legeme næsten udelukkende bestemt af massen af \u200b\u200bprotoner og neutroner.

Neutron, som det følger af sit navn, neutral - dets gebyr er nul. Og proton og elektron har samme største, men modsatte af ladningsskiltet. Elektronen er negativ, og protonen er positiv.

Der er ingen partikelkarakteristika, det ser ud til at være vigtigt karakteristisk - deres størrelse. Beskrive strukturen af \u200b\u200batomer og molekyler, elektroner, protoner og neutroner kan betragtes som materielle punkter. Størrelserne i proton og neutron skal kun huskes, når man beskriver atomkerner. Selv i sammenligning med atomernes størrelse er protoner og neutroner monstredes små (ca. 10-16 meter).

Faktisk reduceres denne korte sektion til repræsentation af elektroner, protoner og neutroner som et byggemateriale af alle organer i naturen. Man ville simpelthen være begrænset til tabel 1, men vi skal forstå, hvordan fra elektroner, protoner og neutroner konstruktionen udføres, hvilket forårsager partikler at forene sig i mere komplekse strukturer, og hvad disse designs er.

Atom er den mest enkle komplekse strukturer.

Der er mange atomer. Det viste sig at være nødvendigt og muligt at strømline dem på en særlig måde. Streamlining gør det muligt at understrege forskellen og ligheden af \u200b\u200batomer. Den rimelige arrangement af atomer er fortjenesten fra D. I. Mendeleev (1834-1907), som formulerede en periodisk lov, der bringer sit navn. Hvis du midlertidigt distraherer fra eksistensen af \u200b\u200bperioder, er princippet om placeringen af \u200b\u200belementerne ekstremt simpelt: de er placeret sekventielt af vægten af \u200b\u200batomer. Den letteste er et hydrogenatom. Sidstnævnte naturlige (ikke skabt kunstigt) atom er et uranatom, som er tungere end det i 200 gange.

Forståelse af konstruktionen af \u200b\u200batomer forklarede tilstedeværelsen af \u200b\u200bfrekvens i elementernes egenskaber.

I begyndelsen af \u200b\u200bdet 20. århundrede viste E. Rutinford (1871-1937) overbevisende, at næsten alt massen af \u200b\u200batom fokuserer i sin kerne - en lille (selv i forhold til atomet) af rummets område: Nukleusradius er ca. 100 tusind gange mindre end atomets størrelse. Da Rutherford producerede sine eksperimenter, er neutron endnu ikke blevet åbnet. Ved åbningen af \u200b\u200bneutronen blev det forstået, at kernerne består af protoner og neutroner, og atomet ikke forestille sig som en kerne, omgivet af elektroner, hvilket er lig med antallet af protoner i kernen - generelt, Atomet er neutralt. Protoner og neutroner som kernekernens byggemateriale, fik et fælles navn - nukleoner (fra latin kernen -kerne). Vi vil bruge denne titel.

Antallet af nukleoner i kernen er sædvanlig til at markere brevet MEN. Det er klart, at A \u003d n + zhvor N. - antallet af neutroner i kernen, og Z. - antallet af protoner svarende til antallet af elektroner i atomet. Nummer MEN bærer navnet på atommassen, og Z -atom nummer. Atomer med de samme atomnumre kaldes isotoper: I Mendeleev-bordet er de i samme celle (på græsk izos -lige Topos -et sted). Faktum er, at de kemiske egenskaber af isotoper er næsten identiske. Hvis Mendeleev-tabellen overvejer omhyggeligt, kan du sørge for, at placeringen af \u200b\u200belementerne strengt svarer til ikke-atommasse, men nukleare nummer. Hvis elementerne er omkring 100, så er isotoperne mere end 2000. SAND, mange af dem er ustabile, det vil sige radioaktivt (fra latin radio. - udstråling, activus. - Aktiv), de disintegreres, udsender forskellige stråling.

RangeFord-eksperimenter førte ikke kun til opdagelsen af \u200b\u200batomkerner, men viste også, at de samme elektrostatiske kræfter virker i atomet, hvilket afviser hinanden, ladede legemer fra hinanden og tiltrække hinanden og tiltrådte hinanden (for eksempel elektroskopkugler).

Atomet er stabilt. Følgelig flytter elektronerne i atomet rundt om kernen: Centrifugalkraften kompenserer for styrken af \u200b\u200btiltrækningen. Forståelse Dette førte til oprettelsen af \u200b\u200ben planetmodel af et atom, hvor kernen - solen og elektronerne - planeter (fra klassisk fysik, planetmodellen er inkonsekvent, men nedenfor).

Der er en række måder at estimere størrelsen af \u200b\u200batomet på. Forskellige estimater fører til tætte resultater: Tætheden af \u200b\u200batomer er selvfølgelig anderledes, men er omtrent lig med flere tiende nanometer (1 nm \u003d 10-9 m).

Overvej for begyndelsen af \u200b\u200bet atomelektronsystem.

I solsystemet tiltrækkes planeten til tyngdekraften. I atomet er der en elektrostatisk kraft. Det kaldes ofte Coulomb til ære for Charles Augusten Coulomb (1736-1806), hvilket konstaterede, at kraften i samspillet mellem to afgifter er omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem dem. Det faktum, at to afgifter Q. 1 I. Q. 2 tiltrækkes eller afstødes med magt lige F. C. \u003d Q. 1 Q. 2 /r. 2 hvor r. - Afstanden mellem afgifter kaldes "Cool of Cool". Indeks " FRA" Tildelt styrke F. Ifølge den første bogstav i efternavnet Kulona (fransk Coulomb.). Blandt de mest forskelligartede udsagn er der lidt sådan, der ligeledes kaldes loven som Coulombs lov: fordi dens anvendelighed praktisk talt ikke er begrænset. Opladede organer, uanset hvilken slags størrelse såvel som atomisk og endda subatomære ladede partikler - de er alle tiltrukket eller afvise i harmoni med coulons lov.

Tilbagetog af tyngdekraften

Med tyngdekraften møder en person i tidlig barndom. Faldende, lærer han at respektere styrken af \u200b\u200btiltrækning til jorden. Accelereret motion bekendtskab begynder normalt med undersøgelsen af \u200b\u200bkroppens frie fald - kroppens bevægelse under tyngdekraften.

Mellem to kropsorganer M. 1 I. M. 2 påvirker magten F. N \u003d - Gm. 1 M. 2 /r. 2 . Her r. - afstand mellem organer, G - -gravitationel konstant, svarende til 6,67259,10 -11 m 3 kg -1 s -2 , indekset "N" er givet til ære for Newton (1643-1727). Dette udtryk kaldes loven om global tyngdekraft, der understreger hans universelle karakter. Kraft F. N. bestemmer bevægelsen af \u200b\u200bgalakser, himmelske legemer og faldende genstande til jorden. Loven om global tyngdekraft er retfærdig på nogen afstand mellem organerne. Ændringer i tyngdekraften, som gjorde generel teori om Einsteins relativitet (1879-1955), vil vi ikke nævne.

Og Coulomb elektrostatisk kraft og den newtonske verden af \u200b\u200bverdens tyngdekraft (som 1 / r. 2) fald med stigende afstand mellem organerne. Dette giver dig mulighed for at sammenligne begge styrke på en hvilken som helst afstand mellem organerne. Hvis styrken af \u200b\u200bCoulomb Repulsion af to protoner sammenlignes med størrelsen med kraften af \u200b\u200bderes gravitationsattraktion, viser det sig, at det viser sig at F. N / F. C \u003d. 10 -36 (Q. 1 = Q. 2 = e. P; M. 1 = = M. 2 = M. P). Derfor spiller tyngdekraften af \u200b\u200ben væsentlig rolle i befugtningens struktur ikke: det er for lille i forhold til elektrostatisk kraft.

Registrere elektriske ladninger og måle samspillet mellem dem er ikke svært. Hvis den elektriske kraft er så stor, hvorfor er det ikke vigtigt, når, siger, falde, hoppe, kaste bolden? Fordi vi i de fleste tilfælde beskæftiger os med neutrale (uladede) organer. Der er altid mange ladede partikler i rummet (elektroner, ioner af forskellige tegn). Under påvirkning af en enorm (på atomskala) af den attraktive elektriske kraft skabt af det ladede legeme, lades partikler haste til sin kilde, holde sig til kroppen og neutralisere dets ladning.

Bølge eller partikel? Og bølge og partikel!

Om atomisk og endnu mindre, subatomiske partikler er meget vanskelige at fortælle hovedsageligt, fordi deres egenskaber ikke er analoger i vores daglige liv. Du tror måske, at partikler, hvorfra sådanne små atomer består hensigtsmæssigt, forestilles i form af materialepunkter. Men alt viste sig for at være meget vanskeligere.

En partikel og bølge ... det ser ud til, selv sammenligner meningsløst, så forskelligt.

Sandsynligvis når du tænker på bølgen, forestiller du først og fremmest en bekymret havoverflade. Bølger på kysten kommer fra det åbne hav, bølgelængderne er afstanden mellem to på hinanden følgende kamme - kan være anderledes. Det er nemt at observere bølger, der har en længde på omkring et par meter. Med spænding svinger det selvfølgelig vandmassen. Bølgen dækker et betydeligt rum.

Bølge periodisk i tid og i rummet. Bølgelængde ( λ ) - Foranstaltning af rumlig periodicitet. Hyppigheden af \u200b\u200bbølgebevægelsen i tiden er synlig i repeterbarheden af \u200b\u200bkommet af Crest bølger til kysten, og du kan opdage det, for eksempel på svingningen af \u200b\u200bflydningsopløsningen. Betegner bølgebevægelsen - den tid, hvor en bølge passerer - brevet T.. Værdien, omvendt periode, kaldes frekvensen ν = 1/ T.. De enkleste bølger (harmonisk) har en vis frekvens, der ikke ændrer sig over tid. Enhver kompleks bølgebevægelse kan repræsenteres i form af et sæt simple bølger (se "Videnskab og Life" nr. 11, 2001). Strengt taget indtager en simpel bølge et uendeligt rum og eksisterer på ubestemt tid i lang tid. Partiklen, som vi forestiller det, og bølgen er absolut ikke ens.

Siden Newton, en tvist om lysets natur. Hvad er lys - et sæt partikler (corpuscles, fra latin corpusculum. - Taurus) eller bølger? Teorier har længe konkurreret i lang tid. Bølge teorien vandt: den corpuscular teori kunne ikke forklare de eksperimentelle fakta (interferens og diffraktion af lys). Med retlinet spredning af lysstrålen klæbes en bølge-teori let. En vigtig rolle blev spillet af, at længden af \u200b\u200blysbølger på daglige koncepter er meget lille: bølgelængdeområdet af synligt lys fra 380 til 760 nanometer. Kortere elektromagnetiske bølger - Ultraviolet, røntgen- og gammastråler og længere infrarød, millimeter, centimeter og alle andre radiobølger.

Ved slutningen af \u200b\u200bXIX århundrede syntes Villehistorien om lys over corpuscularen endelige og uigenkaldelige. Det tyvende århundrede har imidlertid gjort alvorlige tilpasninger. Det syntes at lys eller bølger eller partikler. Det viste sig - både bølger og partikler. For lyspartikler, for dets quanta, som det er sædvanligt at sige, blev et særligt ord opfundet - "Photon". Ordet "Quantum" kommer fra det latinske ord quantum. - Hvor meget og "foton" - fra det græske ord billeder -skinne. Ord, der betegner partiklernes navn, har i de fleste tilfælde enden er han. Uanset hvor overraskende, i nogle eksperimenter, opfører lyset som bølger og i andre - som en strøm af partikler. Gradvist formået at opbygge teorien forudsigelse af, hvordan lyset ville opføre sig i hvilket eksperiment. I øjeblikket er denne teori vedtaget af alle, den forskellige adfærd af lyset er ikke længere overraskende.

De første trin er altid særligt vanskelige. Jeg var nødt til at gå imod den opfattelse, der blev oprettet i Videnskab, for at udtrykke de udsagn, der søger kætteri. Disse forskere tror oprigtigt på teorien, de bruger til at beskrive de observerede fænomener. Det er meget svært at nægte den adopterede teori. De første trin lavede Max Planck (1858-1947) og Albert Einstein (1879-1955).

Ifølge planken - Einstein er det separate dele, Quanta, lyset udstråles og absorberes af stoffet. Den energi, som foton bærer, er proportional med dens frekvens: E. = h.ν. Proportionalitetskoefficienten h. Navngivet en permanent plan til ære for den tyske fysik, som introducerede det til strålingsteorien i 1900. Og i den første tredjedel af det 20. århundrede blev det klart, at den konstante plank var en af \u200b\u200bde vigtigste verdenskonstanter. Naturligvis blev det omhyggeligt målt: h.= 6.6260755.10 -34 J.s.

Quantum Light er meget eller lidt? Hyppigheden af \u200b\u200bsynligt lys er ca. 10 14 S -1. Husk: Frekvensen og længden af \u200b\u200blysets bølge er forbundet med forholdet ν \u003d c./ λ hvor fra= 299792458.10 10 m / s (sikkert) - lysets hastighed i vakuum. Energy Quantum. h.ν, da det er let at se, omkring 10-18 j. På grund af denne energi er det muligt at hæve en højde på 1 centimeter en masse på 10-13 gram. På menneskelig skala monstrøs lille. Men dette er en masse på 10 14 elektroner. I mikrometeret helt forskellige skalaer! Selvfølgelig kan en person ikke føle en masse på 10-13 gram, men personens øje er så følsom, at det kan se visse quanta af lys - de var overbeviste om dette, der producerede en række subtile eksperimenter. Under normale forhold skelner en person ikke mellem lysets "korniness", der opfatter det som en kontinuerlig strøm.

At vide, at lyset samtidig er en corpuskulær og bølge natur, er det lettere at forestille sig, at de "rigtige" partikler har bølgeegenskaber. For første gang udtrykte Louis de Broglil (1892-1987) en sådan kætisk tanke. Han forsøgte ikke at finde ud af, hvad bølgens natur, hvis egenskaber forudsagde. Ifølge hans teori, en partikelmasse m.flyve. v.svarer til en bølge med en bølgelængde l \u003d hMV. og frekvens. ν = E./h.hvor E. = mv. 2/2 - Partikel Energy.

Yderligere udvikling af atomfysik førte til en forståelse af arten af \u200b\u200bbølger, der beskriver bevægelsen af \u200b\u200batom- og subatomiske partikler. Der var en videnskab kaldet "Quantum Mechanics" (i de første år blev det hyppigere kaldet Wave Mechanics).

Quantum mekanik gælder for bevægelsen af \u200b\u200bmikroskopiske partikler. Når man overvejer bevægelsen af \u200b\u200bordinære organer (for eksempel eventuelle detaljer i mekanismerne), er der ingen mening at tage hensyn til kvantumændringer (ændringsforslag, der er forpligtet af materieens bølgeegenskaber).

En af de manifestationer af bølgebevægelsen af \u200b\u200bpartikler er fraværet af deres baner. For eksistensen af \u200b\u200bbanen er det nødvendigt, at partiklen i hvert øjeblik har en vis koordinat og en vis hastighed. Men det er netop dette, der er forbudt af kvantemekanik: Calci kan ikke samtidig have en bestemt værdi af koordinaten H., og en vis hastighed V.. Deres usikkerhed Dx. og DV. I forbindelse med forholdet mellem usikkerhed, åben Werner Geisenberg (1901-1974): D h.D. v ~ h / mhvor m. - masse af partikler, og h -permanent plank. Den konstante plank kaldes ofte Universal Quantum "Actions". Uden at angive termen handling , Vær opmærksom på epitten universel . Han understreger, at forholdet mellem usikkerhed altid er sandt. At kende vilkårene for bevægelse og masse af partiklen kan vurderes, når kvantitetsbevægelseslovgivningen skal tages i betragtning (med andre ord, når det er umuligt at forsømme partiklernes bølgeegenskaber og deres konsekvens - de usikkerhedsforhold) og når det er muligt at bruge de klassiske bevægelseslove. Vi understreger: Hvis det er muligt, så er det nødvendigt, da klassisk mekanik er betydeligt lettere end kvantum.

Vær opmærksom på, at den konstante bar er opdelt i masse (de er inkluderet i kombination h / M.). End massen mere, er kvantelove rolle mindre.

For at føle, når du forsømmer kvantegenskaberne ved, vil vi forsøge at evaluere værdierne af usikkerhed D h. og D. v.. Hvis D. h. og D. v. Mand er ubetydelig i forhold til deres gennemsnitlige (klassiske) værdier, formlerne af klassisk mekanikere beskriver perfekt bevægelsen, hvis ikke lille, det er nødvendigt at bruge en kvantemekanik. Det giver ingen mening at tage hensyn til kvantumusikkerhed, og så når andre grunde (inden for rammerne af klassisk mekanik) fører til større usikkerhed end forholdet mellem Heisenberg.

Overvej et eksempel. Huske, at vi ønsker at vise muligheden for at bruge klassisk mekanik, overveje "partikel", hvis masse er 1 gram, og størrelsen på 0,1 millimeter. På menneskelig skala er det en korn, lys, lille partikel. Men det er 10 24 gange tungere proton og en million gange mere atom!

Lad "vores" græsning bevæge sig i et fartøj fyldt med hydrogen. Hvis græsningen flyver hurtigt nok, forekommer det os, at det bevæger sig i en lige linje med en vis hastighed. Dette indtryk er fejlagtigt: På grund af blæser af hydrogenmolekyler langs kornet ændres dets hastighed ved hvert slag. Lad os estimere Howver det er.

Lad temperaturen af \u200b\u200bhydrogen 300 K (vi måler altid temperaturen over den absolutte skala, på Kelvin-skalaen; 300 K \u003d 27 o C). Multipulering af temperaturen i Kelvin til Boltzmann k. B, \u003d 1.381.10 -16 J / K, Vi udtrykker det i Power-enheder. Ændring af kornets hastighed kan beregnes ved hjælp af loven om at bevare mængden af \u200b\u200bbevægelse. Med hver kollision ændres kornene med et hydrogenmolekyle, dets hastighed ca. 10-18 cm / s. Ændringen sker overhovedet ved et uheld og i en tilfældig retning. Derfor betragtede værdien på 10-18 cm / med naturligt målingen af \u200b\u200bden klassiske usikkerhed om taghastigheden (D v.) CL for denne sag. Så (D v.) CL \u003d 10-18 cm / s. Placeringen af \u200b\u200bgrapple er at bestemme med en nøjagtighed større end 0,1 af dens størrelse, det virker meget svært. Tage (D. h.) Cl \u003d 10 -3 cm. Endelig (d h.) CL (D v.) Cl \u003d 10 -3. 10 -18 \u003d 10 -21. Det ser ud til, at en meget lille værdi. Under alle omstændigheder er usikkerheden om hastighed og koordinater så små, at du kan overveje den gennemsnitlige bevægelse af korn. Men sammenlignet med den kvantesikkerhed, der dikteres af Geisenberg-forholdet (D h.D. v. \u003d 10 -27), klassisk inhomogenitet er enorm - i dette tilfælde overstiger det i en million gange.

Konklusion: I betragtning af bevægelsen af \u200b\u200bkorn skal du tage hensyn til sine bølgeegenskaber, det vil sige eksistensen af \u200b\u200ben kvantesikkerhed om koordinat og hastighed, ikke nødvendigt. Dette er, når det kommer til bevægelse af atomiske og subatomære partikler, skifter situationen dramatisk.