Հարցին, թե որն է տիեզերքի ամենափոքր մասնիկը: Քուարկ, Նեյտրինո, Հիգս Բոսոն, թե՞ Պլանկի Սև անցք: տրված է հեղինակի կողմից Կովկասոիդլավագույն պատասխանը `հիմնարար մասնիկներն ունեն զրոյական չափ (շառավիղը զրո է): Զանգվածով: Կան զրոյական զանգված ունեցող մասնիկներ (ֆոտոն, գլյոն, գրավիտոն): Theանգվածայիններից նեյտրինոն ունի ամենափոքր զանգվածը (0.28 էՎ / վ ^ 2 -ից պակաս, ավելի ճիշտ, այն դեռ չափված չէ): Հաճախականությունը, ժամանակը մասնիկների բնութագիրը չեն: Դուք կարող եք խոսել կյանքի ժամանակների մասին, բայց սա այլ խոսակցություն է:

Պատասխան ՝ -ից Կարել[գուրու]
Mosk zerobubus:

Պատասխան ՝ -ից Միխայիլ Լևին[գուրու]
իրականում միկրոաշխարհում գործնականում չկա «չափ» հասկացություն: Դե, միջուկի համար դեռ հնարավոր է խոսել չափի ինչ -որ անալոգի մասին, օրինակ ՝ ճառագայթից էլեկտրոնների հարվածի հավանականության միջոցով, իսկ ավելի փոքրերի համար ՝ ոչ:

Պատասխան ՝ -ից կնքել[գուրու]
տարրական մասնիկի «չափը» `մասնիկի բնութագիրը, որն արտացոլում է նրա զանգվածի կամ էլեկտրական լիցքի տարածական բաշխումը. սովորաբար խոսում են այսպես կոչված. էլեկտրական լիցքի բաշխման արմատ-միջին քառակուսի շառավիղը (որը բնութագրում է նաև զանգվածի բաշխումը)
Չափիչ բոզոններն ու լեպտոնները վերջնական «չափեր» չեն ցուցադրում կատարված չափումների ճշգրտության սահմաններում: Սա նշանակում է, որ դրանց «չափերը»< 10^-16 см
Ի տարբերություն իսկապես տարրական մասնիկների, հադրոնների «չափերը» վերջավոր են: Նրանց բնորոշ արմատ-միջին քառակուսի շառավիղը որոշվում է փակման շառավիղով (կամ քվարկների սահմանափակումով) և հավասար է մեծության կարգին մինչև 10 ^ -13 սմ: Ավելին, այն, իհարկե, տատանվում է հադրոնից մինչև հադրոն:

Պատասխան ՝ -ից Կիրիլը տարօրինակ է[գուրու]
Մեծ ֆիզիկոսներից ոմանք (մեկ ժամով ոչ թե Նիլս Բորը) ասացին.

Պատասխան ՝ -ից Սերխոդ Պոլիկանով Սերգեյ[գուրու]
Ո՞րն է տիեզերքի ամենափոքր տարրական մասնիկը:
Տարրական մասնիկներ, որոնք գրավիտացիոն ազդեցություն են ստեղծում:
Նույնիսկ ավելի քիչ?
Տարրական մասնիկներ, որոնք շարժման մեջ են դնում նրանք, որոնք գրավիտացիոն ազդեցություն են ստեղծում
բայց նրանք իրենք են մասնակցում դրան:
Կան նույնիսկ ավելի փոքր տարրական մասնիկներ:
Նրանց պարամետրերը նույնիսկ չեն տեղավորվում հաշվարկների մեջ, քանի որ կառուցվածքներն ու դրանց ֆիզիկական պարամետրերը անհայտ են:

Պատասխան ՝ -ից Միշա Նիկիտին[ակտիվ]
ՔՈARKԱՐԿ

Պատասխան ՝ -ից Մատիպատի Կիպիրոֆինովիչ[ակտիվ]
ՊԼԱՆԿՈՎԻ ՍԵՎ ՓՈԸ

Պատասխան ՝ -ից Եղբայր քվերտի[նորեկ]
Քվարկներն աշխարհի ամենափոքր մասնիկներն են: Տիեզերքի համար չափ հասկացություն չկա, այն անսահման է: Եթե ​​մեքենան հորինված է մարդուն նվազեցնելու համար, ապա հնարավոր կլինի նվազել անսահման ավելի քիչ, ավելի քիչ, ավելի քիչ ... Այո, քվարկը ամենափոքր «մասնիկն» է, բայց մասնիկից պակաս բան կա: Տարածություն: Ոչ Այն ունի. Չափը:

Պատասխան ՝ -ից Անտոն Կուրոչկա[ակտիվ]
Պրոտոնային նեյտրոն 1 * 10 ^ -15 1 ֆեմտոմետր
Quark-U Quark-D Էլեկտրոն 1 * 10 ^ -18 1 արագաչափ
Quark -S 4 * 10 ^ -19 400 զեպտոմետր
Quark -C 1 * 10 ^ -19 100 զեպտոմետր
Quark -B 3 * 10 ^ -20 30 զեպտոմետր
Բարձր էներգիայի նեյտրինոներ 1.5 * 10 ^ -20 15 զեպտոմետր
Պրեոն 1 * 10 ^ -21 1 զեպտոմետր
Quark -T 1 * 10 ^ -22 100 յոկտոմետր
MeV Neutrino 2 * 10 ^ -23 20 յոկտոմետր
Neutrino 1 * 10 ^ -24 1 յոկտոմետր - (շատ փոքր չափով !!!) -
Պլոնկովսկայա մասնիկ 1.6 * 10 ^ -35 0.000 000 000 016 յոկտոմետր
Քվանտային փրփուր Քվանտային լար 1 * 10 ^ -35 0.000 000 000 01 յոկտոմետր
Սա մասնիկների չափի աղյուսակ է: Եվ այստեղ կարող եք տեսնել, որ ամենափոքր մասնիկը Պլանկի մասնիկն է, բայց քանի որ այն չափազանց փոքր է, Նեյտրինոն ամենափոքր մասնիկն է: Բայց տիեզերքի համար միայն Պլանկի երկարությունն է ավելի փոքր

Անվերջանալի հարցի պատասխանը. Ո՞րն է Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկը, որը զարգացել է մարդկության հետ միասին:

Onceամանակին մարդիկ կարծում էին, որ ավազի հատիկները հանդիսանում են մեր շրջապատի տեսած շինանյութը: Հետո հայտնաբերվեց ատոմը, և այն համարվեց անբաժանելի, մինչև որ այն պառակտվեց ՝ բացահայտելով ներսում գտնվող պրոտոնները, նեյտրոններն ու էլեկտրոնները: Նրանք նույնպես տիեզերքի ամենափոքր մասնիկները չդարձան, քանի որ գիտնականները պարզեցին, որ պրոտոններն ու նեյտրոնները կազմված են յուրաքանչյուրից երեք քվարկից:

Մինչ այժմ գիտնականներին չի հաջողվում տեսնել որևէ ապացույց, որ ինչ -որ բան կա քվարկների ներսում, և որ տիեզերքի նյութի ամենակարևոր շերտը կամ ամենափոքր մասնիկը կհասնեն:

Եվ նույնիսկ եթե քվարկներն ու էլեկտրոններն անբաժանելի են, գիտնականները չգիտեն, արդյոք դրանք գոյություն ունեցող նյութի ամենափոքր մասնիկներն են, թե տիեզերքը պարունակում է նույնիսկ ավելի փոքր առարկաներ:

Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկները

Նրանք ունեն տարբեր ճաշակի և չափերի, ոմանք զարմանալի կապ ունեն, մյուսները, ըստ էության, գոլորշիանում են միմյանցից, նրանցից շատերն ունեն ֆանտաստիկ անուններ. և այլն: դ.

Հիգսի բոզոնը ՝ մասնագիտություն այնքան կարեւոր գիտության համար, որ այն կոչվում է «Աստծո մասնիկ»: Ենթադրվում է, որ դա որոշում է մնացած բոլորի զանգվածը: Տարերքն առաջին անգամ տեսություն է ստացել 1964 թվականին, երբ գիտնականներին հետաքրքրում էր, թե ինչու են որոշ մասնիկներ ավելի զանգվածային, քան մյուսները:

Հիգսի բոզոնը կապված է այսպես կոչված Հիգսի դաշտի հետ, որը, ենթադրաբար, լցնում է տիեզերքը: Երկու տարր (Հիգսի դաշտի քվանտը և Հիգսի բոզոնը) պատասխանատու են մյուսներին զանգված տալու համար: Անվանվել է շոտլանդացի գիտնական Պիտեր Հիգսի պատվին: 2013 թվականի մարտի 14 -ի օգնությամբ պաշտոնապես հայտարարվեց Հիգզ Բոսոնի գոյության հաստատման մասին:

Շատ գիտնականներ պնդում են, որ Հիգսի մեխանիզմը լուծել է գլուխկոտրուկի բաց թողնված հատվածը ՝ լրացնելու ֆիզիկայի գոյություն ունեցող «ստանդարտ մոդելը», որը նկարագրում է հայտնի մասնիկները:

Հիգսի բոզոնը հիմնովին որոշեց այն ամենի զանգվածը, ինչ գոյություն ունի տիեզերքում:

Քվարկներ

Քվարկերը (թարգմանվում է որպես զառանցանք) պրոտոնների և նեյտրոնների կառուցվածքային տարրերն են: Նրանք երբեք միայնակ չեն ՝ գոյություն ունեն միայն խմբերում: Ըստ երևույթին, քվարկներին իրար կապող ուժը մեծանում է հեռավորության հետ, ուստի որքան առաջ ես գնում, այնքան ավելի դժվար կլինի դրանք բաժանել: Հետեւաբար, ազատ քվարկները երբեք գոյություն չունեն բնության մեջ:

Քվարկներ հիմնարար մասնիկներկառուցվածք չունեն, նման են կետին մոտ 10-16 սմ չափսի.

Օրինակ ՝ պրոտոններն ու նեյտրոնները կազմված են երեք քվարկից, որոնցում պրոտոնները պարունակում են երկու նույնական քվարկ, մինչդեռ նեյտրոնները ՝ երկու տարբեր:

Գերհամաչափություն

Հայտնի է, որ նյութի `ֆերմիոնների հիմնարար« կառուցվածքային բլոկները »քվարկներն ու լեպտոններն են, իսկ բոզոնային ուժերը պահողները` ֆոտոններն ու գլյուոնները: Սուպերսիմետրիայի տեսությունը ասում է, որ ֆերմիոններն ու բոզոնները կարող են փոխակերպվել միմյանց:

Կանխատեսված տեսությունը ասում է, որ մեզ հայտնի յուրաքանչյուր մասնիկի համար գոյություն ունի հարակից մեկը, որը մենք դեռ չենք հայտնաբերել: Օրինակ ՝ էլեկտրոնի համար դա սելեկրոն է, քվարկը ՝ գզվռտոց, ֆոտոնը ՝ լուսանկար, իսկ Հիգսը ՝ Հիգսինո:

Ինչու՞ մենք հիմա չենք տեսնում տիեզերքում այս գերհամաչափությունը: Գիտնականները կարծում են, որ դրանք շատ ավելի ծանր են, քան իրենց սովորական քրոջ կամ քրոջ մասնիկները, և որքան ծանր են, այնքան կարճ են նրանց կյանքի տևողությունը: Փաստորեն, նրանք սկսում են քայքայվել, հենց որ ծագում են: Գերհամաչափության ստեղծումը պահանջում է բավականին մեծ էներգիա, որը գոյություն է ունեցել միայն մեծ պայթյունից կարճ ժամանակ անց և, հնարավոր է, ստեղծվել է այնպիսի մեծ արագացուցիչներում, ինչպիսին է Մեծ Հադրոնի բախիչը:

Իսկ թե ինչու է առաջացել համաչափությունը, ֆիզիկոսները ենթադրում են, որ համաչափությունը կարող է խախտվել տիեզերքի որոշ թաքնված հատվածում, որը մենք չենք կարող տեսնել կամ դիպչել, այլ կարող ենք զգալ միայն գրավիտացիոն առումով:

Չեզոք

Նեյտրինոները թեթև ենթատոմային մասնիկներ են, որոնք ամենուրեք պտտվում են լույսի արագությանը մոտ: Իրականում, տրիլիոնավոր նեյտրինոներ հոսում են ձեր մարմնում ցանկացած պահի, չնայած դրանք հազվադեպ են փոխազդում նորմալ նյութի հետ:

Ոմանք գալիս են արևից, իսկ մյուսները ՝ տիեզերական ճառագայթներից, որոնք փոխազդում են Երկրի մթնոլորտի և աստղագիտական ​​աղբյուրների հետ, ինչպիսիք են kyիր Կաթինի աստղերը և այլ հեռավոր գալակտիկաները:

Հակամատիտ

Ենթադրվում է, որ բոլոր նորմալ մասնիկներն ունեն նույն զանգվածով, բայց հակառակ լիցք ունեցող հակաթույն: Երբ նյութը հանդիպում է, նրանք ոչնչացնում են միմյանց: Օրինակ, պրոտոնի հակածննդյան մասնիկը հակապրոտոն է, իսկ էլեկտրոնի հակամատերիային գործընկերը կոչվում է պոզիտրոն: Անտիմետրը աշխարհի ամենաթանկ նյութերից մեկն է, որը մարդիկ կարող էին ճանաչել:

Գրավիտոններ

Քվանտային մեխանիկայի ոլորտում բոլոր հիմնարար ուժերը փոխանցվում են մասնիկներով: Օրինակ ՝ լույսը կազմված է առանց զանգվածի մասնիկներից ՝ ֆոտոններ, որոնք կրում են էլեկտրամագնիսական ուժ: Նմանապես, գրավիտոնը տեսական մասնիկ է, որը կրում է ձգողության ուժ: Գիտնականները դեռ չեն հայտնաբերել գրավիտոններ, որոնք դժվար է գտնել, քանի որ նյութի հետ այնքան թույլ են փոխազդում:

Էներգիայի թելեր

Փորձերի ժամանակ փոքրիկ մասնիկները, ինչպիսիք են քվարկները և էլեկտրոնները, գործում են որպես նյութի առանձին կետեր ՝ առանց տարածական բաշխման: Բայց կետային առարկաները բարդացնում են ֆիզիկայի օրենքները: Քանի որ անհնար է մոտենալ կետին անսահման մոտ, քանի որ գործող ուժերը կարող են անսահման մեծ դառնալ:

Այս գերխնդրի տեսություն կոչվող գաղափարը կարող է լուծել այս խնդիրը: Տեսությունը նշում է, որ բոլոր մասնիկները, կետային տեսքի փոխարեն, իրականում էներգիայի փոքր տողեր են: Այսինքն, մեր աշխարհի բոլոր առարկաները կազմված են թրթռացող թելերից և էներգիայի թաղանթներից: Ոչինչ չի կարող անսահման մոտ լինել շարանին, քանի որ մի մասը միշտ մի փոքր ավելի մոտ կլինի, քան մյուսը: Այս «սողանցքը» կարծես լուծում է անսահմանության որոշ խնդիրներ ՝ գաղափարը գրավիչ դարձնելով ֆիզիկոսների համար: Այնուամենայնիվ, գիտնականները դեռ չունեն փորձարարական ապացույցներ, որ լարերի տեսությունը ճիշտ է:

Կետի խնդրի լուծման մեկ այլ եղանակ է ասել, որ տարածությունն ինքնին շարունակական և հարթ չէ, այլ իրականում բաղկացած է դիսկրետ պիքսելներից կամ հատիկներից, երբեմն կոչվում է տարածություն-ժամանակի կառուցվածք: Այս դեպքում երկու մասնիկները չեն կարողանա անվերջ մոտենալ միմյանց, քանի որ դրանք միշտ պետք է առանձնացված լինեն տարածքի հատիկի նվազագույն չափով:

Սև անցքի կետ

Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկի կոչման մեկ այլ հավակնորդ է սև անցքի կենտրոնում գտնվող եզակիությունը (մեկ կետ): Սև խոռոչները ձևավորվում են, երբ նյութը խտանում է բավական փոքր տարածության մեջ, որը գրավում է ձգողությունը, ինչը ստիպում է նյութը քաշվել դեպի ներս ՝ ի վերջո խտանալով անսահման խտության մեկ կետի: Առնվազն ֆիզիկայի գործող օրենքների համաձայն:

Բայց փորձագետների մեծ մասը չի կարծում, որ սև անցքերն իսկապես անսահման խիտ են: Նրանք կարծում են, որ այս անվերջությունը երկու գոյություն ունեցող տեսությունների `ընդհանուր հարաբերականության և քվանտային մեխանիկայի ներքին հակամարտության արդյունք է: Նրանք ենթադրում են, որ երբ կարող է ձևավորվել քվանտային ձգողության տեսություն, ապա կբացահայտվի սև անցքերի իրական բնույթը:

Պլանկի երկարությունը

Էներգիայի և նույնիսկ Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկի թելերը կարող են «ձողի երկարության» չափ լինել:

Տախտակի երկարությունը 1.6 x 10 -35 մետր է (որի դիմաց 16 թիվը 34 զրո է և տասնորդական միավոր) - անհասկանալի փոքր մասշտաբ, որը կապված է ֆիզիկայի տարբեր ասպեկտների հետ:

Պլանկի երկարությունը երկարության չափման «բնական միավորն» է, որն առաջարկել է գերմանացի ֆիզիկոս Մաքս Պլանկը:

Պլանկի երկարությունը չափազանց կարճ է ցանկացած գործիքի համար, բայց դրանից այն կողմ համարվում է ամենակարճ չափելի երկարության տեսական սահմանը: Անորոշության սկզբունքի համաձայն, ոչ մի գործիք երբեք չպետք է կարողանա ավելի քիչ բան չափել, քանի որ այս տիրույթում տիեզերքը հավանական է և անորոշ:

Այս սանդղակը համարվում է նաև ընդհանուր հարաբերականության և քվանտային մեխանիկայի բաժանարար գիծը:

Պլանկի երկարությունը համապատասխանում է այն հեռավորությանը, որտեղ գրավիտացիոն դաշտը այնքան ուժեղ է, որ կարող է սկսել դաշտի էներգիայից սև անցքերի ստեղծումը:

Ակնհայտ է, որ այժմ Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկը մոտավորապես ձողի չափ է ՝ 1.6 · 10 −35 մետր

եզրակացություններ

Դպրոցից հայտնի էր, որ Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկը ՝ էլեկտրոնն ունի բացասական լիցք և շատ փոքր զանգված ՝ հավասար է 9,109 x 10 - 31 կգ, իսկ էլեկտրոնի դասական շառավիղը ՝ 2,82 x 10 -15 մ:

Այնուամենայնիվ, ֆիզիկոսներն արդեն գործում են Պլանկի տիեզերքի ամենափոքր մասնիկներով, որը մոտավորապես 1,6 x 10 −35 մետր է:

Ամենափոքր շաքարի մասնիկը շաքարի մոլեկուլ է: Նրանց կառուցվածքն այնպիսին է, որ շաքարավազը քաղցր համ ունի: Իսկ ջրի մոլեկուլների կառուցվածքն այնպիսին է, որ մաքուր ջուրը քաղցր չի թվում:

4. Մոլեկուլները կազմված են ատոմներից

Իսկ ջրածնի մոլեկուլը կլինի ջրածին նյութի ամենափոքր մասնիկը: Ատոմների ամենափոքր մասնիկներն են տարրական մասնիկները ՝ էլեկտրոններ, պրոտոններ և նեյտրոններ:

Երկրի վրա և դրանից դուրս հայտնի բոլոր նյութերը կազմված են քիմիական տարրերից: Բնականաբար առաջացող տարրերի ընդհանուր թիվը 94 է: Նորմալ ջերմաստիճանում նրանցից 2 -ը գտնվում են հեղուկ վիճակում, 11 -ը ՝ գազային, իսկ 81 -ը (ներառյալ 72 մետաղները) պինդ վիճակում: Այսպես կոչված «նյութի չորրորդ վիճակը» պլազմա է, մի վիճակ, որում բացասական լիցքավորված էլեկտրոններն ու դրական լիցքավորված իոնները մշտական ​​շարժման մեջ են: Աղացման սահմանը պինդ հելիումն է, որը, ինչպես և հաստատվել է դեռ 1964 թվականին, պետք է լինի միատոմային փոշի: TCDD, կամ 2, 3, 7, 8-տետրաքլորոդիբենզո-պ-դիօքսին, հայտնաբերված 1872 թ., Մահացու է 3.1 · 10-9 մոլ / կգ կոնցենտրացիայի դեպքում, որը 150 հազար անգամ ավելի ուժեղ է, քան ցիանիդի նմանատիպ դոզան:

Նյութը կազմված է առանձին մասնիկներից: Տարբեր նյութերի մոլեկուլները տարբեր են: 2 թթվածնի ատոմ: Սրանք պոլիմերային մոլեկուլներ են:

Համալիրի մասին. Տիեզերքի ամենափոքր մասնիկի հանելուկը, կամ ինչպես բռնել նեյտրինո

Մասնիկների ֆիզիկայի ստանդարտ մոդելը տեսություն է, որը նկարագրում է տարրական մասնիկների հատկություններն ու փոխազդեցությունները: Բոլոր քվարկերն ունեն նաև էլեկտրական լիցք, որը տարրական լիցքի 1/3 -ի բազմապատիկն է: Նրանց հակամասնիկները հակլեպտոններ են (էլեկտրոնի հակամասնիկը պատմական պատճառներով կոչվում է պոզիտրոն): Հիպերոնները, ինչպիսիք են Λ-, Σ-, Ξ- և Ω- մասնիկները, պարունակում են մեկ կամ մի քանի s- քվարկեր, արագ քայքայվում են և ավելի ծանր են, քան նուկլեոնները: Մոլեկուլներն այն նյութի ամենափոքր մասնիկներն են, որոնք դեռ պահպանում են քիմիական հատկությունները:

Ի՞նչ ֆինանսական կամ այլ օգուտ կարող է քաղվել այս մասնիկից »: Ֆիզիկոսները ուսերը թոթվում են: Եվ նրանք իսկապես չգիտեն դա: Timeամանակին կիսահաղորդչային դիոդների ուսումնասիրությունը պատկանում էր զուտ հիմնարար ֆիզիկային ՝ առանց որևէ գործնական կիրառման:

Հիգսի բոզոնը մի մասնիկ է, որն այնքան կարեւոր է գիտության համար, որ ստացել է «Աստծո մասնիկ» մականունը: Նա է, ով, ինչպես կարծում են գիտնականները, զանգված է տալիս մնացած բոլոր մասնիկներին: Այս մասնիկները սկսում են քայքայվել ծնվելուն պես: Մասնիկի ստեղծումը պահանջում է ահռելի քանակությամբ էներգիա, ինչպիսին է Մեծ պայթյունի արդյունքում առաջացածը: Ինչ վերաբերում է սուպեր գործընկերների ավելի մեծ չափին և քաշին, ապա գիտնականները կարծում են, որ տիեզերքի թաքնված հատվածում, որը հնարավոր չէ տեսնել կամ գտնել, համաչափությունը խախտվել է: Օրինակ, լույսը կազմված է զրոյական զանգվածի մասնիկներից, որոնք կոչվում են ֆոտոններ, որոնք կրում են էլեկտրամագնիսական ուժ: Նմանապես, գրավիտոնները տեսական մասնիկներ են, որոնք կրում են ձգողության ուժ: Գիտնականները դեռ փորձում են գտնել գրավիտոններ, բայց դա շատ դժվար է անել, քանի որ այդ մասնիկները շատ թույլ են փոխազդում նյութի հետ:

Այս աշխարհը տարօրինակ կերպով դասավորված է. Ոմանք սիրում են մոնումենտալ և հսկա բան ստեղծել ՝ ամբողջ աշխարհում հայտնի դառնալու և պատմության մեջ մտնելու համար, իսկ մյուսները `ստեղծում են սովորական իրերի մինիմալիստական ​​պատճեններ և ոչ պակաս զարմացնում աշխարհը դրանցով: Այս ակնարկը պարունակում է աշխարհում գոյություն ունեցող ամենափոքր օբյեկտները և միևնույն ժամանակ ոչ պակաս ֆունկցիոնալ են, քան իրենց լրիվ չափի գործընկերները:

1. Pistol SwissMiniGun

SwissMiniGun- ը սովորական բանալուց մեծ չէ, բայց այն ունակ է արձակելու փոքրիկ գնդակներ, որոնք գնդակից դուրս են արձակվում 430 կմ / ժ -ից ավելի արագությամբ: Սա ավելի քան բավարար է մոտ տարածությունից մարդ սպանելու համար:

2. Ավտոմեքենայի պիլինգ 50

Ընդամենը 69 կգ քաշ ունեցող Peel 50-ը երբևէ ամենափոքր ճանապարհային օրինական մեքենան է: Այս եռանիվ «պեպելատները» կարող էին զարգացնել 16 կմ / ժ արագություն:

3. Կալուի դպրոց

ՅՈESՆԵՍԿՕ -ն իրանական Կալոու դպրոցը ճանաչեց որպես ամենափոքրն աշխարհում: Ունի ընդամենը 3 աշակերտ և նախկին զինծառայող Աբդուլ-Մուհամմադ Շերանին, որն այժմ ուսուցիչ է:

4. 1.4 գրամ քաշով թեյնիկ

Այն ստեղծվել է կերամիկայի վարպետ Վու Ռուիշենի կողմից: Չնայած այս թեյնիկը կշռում է ընդամենը 1.4 գրամ և տեղավորվում է ձեր մատների ծայրին, այնուհանդերձ կարող եք դրա մեջ թեյ եփել:

5. Սարկի բանտ

Սարկ բանտը կառուցվել է Մանշի կղզիներում 1856 թվականին: Այն տեղ ուներ ընդամենը 2 բանտարկյալի համար, ովքեր, ընդ որում, գտնվում էին շատ նեղ պայմաններում:

6. Tumbleweed

Այս տունը ստացել է «Պերակատի-դաշտ» (Tumbleweed) անվանումը: Այն կառուցել է Sanեյ Շեֆերը Սան Ֆրանցիսկոյից: Չնայած տունը փոքր է որոշ մարդկանց զգեստապահարանից (ընդամենը 9 քմ), այն ունի աշխատանքային տարածք, ննջասենյակ և լոգարան `ցնցուղով և զուգարանով:

7. Mills End Park

Պորտլենդում գտնվող Mills End Park- ը աշխարհի ամենափոքր զբոսայգին է: Դրա տրամագիծը ընդամենը ... 60 սանտիմետր է: Ասածս այն է, որ այգին ունի թիթեռի լողավազան, մանրանկարչություն պարանի անիվ և փոքրիկ արձաններ:

8. Էդվարդ Նինո Էրնանդես

Կոլումբիացի Էդուարդ Նինո Էրնանդեսի աճը կազմում է ընդամենը 68 սանտիմետր: Գինեսի ռեկորդների գրքում նա ճանաչվեց որպես աշխարհի ամենափոքր մարդը:

9. Ոստիկանական բաժանմունք հեռախոսախցիկում

Ըստ էության, դա ավելին չէ, քան հեռախոսային խցիկ: Բայց դա իրականում Ֆլորիդա նահանգի Կարաբելա քաղաքում գործող ոստիկանական բաժանմունք էր:

10. Քանդակներ ՝ Վիլարդ Ուիգանի կողմից

Բրիտանացի քանդակագործ Վիլարդ Ուիգանը, ով տառապում էր դիսլեքսիայով և դպրոցական վատ կատարումներով, մխիթարություն գտավ մանրանկարչական արվեստի գործերի ստեղծման մեջ: Նրա քանդակները հազիվ տեսանելի են անզեն աչքով:

11. Mycoplasma Genitalium մանրէ

12. Խոզի ցիրկովիրուս

Թեև դեռ քննարկումներ կան այն մասին, թե ինչը կարելի է համարել «կենդանի», ինչը ՝ ոչ, կենսաբանների մեծամասնությունը վիրուսը չի դասում որպես կենդանի օրգանիզմ, քանի որ այն չի կարող վերարտադրվել կամ նյութափոխանակություն չունի: Վիրուսը, սակայն, կարող է շատ ավելի փոքր լինել, քան ցանկացած կենդանի օրգանիզմ, ներառյալ բակտերիաները: Ամենափոքրը միակողմանի ԴՆԹ վիրուսն է, որը կոչվում է խոզի ցիրկովիրուս: Դրա չափը ընդամենը 17 նանոմետր է:

13. ամեոբա

Անզեն աչքով տեսանելի ամենափոքր առարկան մոտավորապես 1 միլիմետր է: Սա նշանակում է, որ որոշակի պայմաններում մարդը կարող է տեսնել ամեոբա, թարթիչավոր կոշիկ և նույնիսկ մարդու ձու:

14. Քվարկներ, լեպտոններ և հակածնունդ ...

Անցած դարի ընթացքում գիտնականները մեծ հաջողություններ են գրանցել ՝ հասկանալու տարածության ընդարձակությունը և դրա մանրադիտակային «շինանյութերը»: Երբ հասավ պարզելու, թե որն է տիեզերքի ամենափոքր դիտելի մասնիկը, մարդիկ բախվեցին որոշ դժվարությունների: Ինչ -որ պահի նրանք մտածեցին, որ դա ատոմ է: Հետո գիտնականները հայտնաբերեցին պրոտոն, նեյտրոն և էլեկտրոն:

Բայց ամեն ինչ դրանով չավարտվեց: Այսօր բոլորը գիտեն, որ երբ այդ մասնիկները միմյանց դեմ են մղվում այնպիսի վայրերում, ինչպիսին է մեծ ադրոնային բախիչը, դրանք կարող են փշրվել նույնիսկ ավելի փոքր մասնիկների, ինչպիսիք են քվարկները, լեպտոնները և նույնիսկ հակամարմինը: Խնդիրն այն է, որ անհնար է որոշել, թե որն է ամենափոքրը, քանի որ քվանտային մակարդակի չափը դառնում է աննշան, ինչպես ֆիզիկայի բոլոր սովորական կանոնները չեն կիրառվում (որոշ մասնիկներ զանգված չունեն, իսկ մյուսները նույնիսկ բացասական զանգված ունեն) ,

15. Ենթատոմային մասնիկների թրթռացող լարեր

Հաշվի առնելով վերը ասվածը այն մասին, որ քվանտային մակարդակում չափի հասկացությունը նշանակություն չունի, կարող եք մտածել լարերի տեսության մասին: Դա մի փոքր հակասական տեսություն է, ըստ որի ՝ բոլոր ենթատոմային մասնիկները կազմված են թրթռացող լարերից, որոնք փոխազդում են ՝ ստեղծելով զանգվածներ և էներգիա: Այսպիսով, քանի որ այդ տողերը տեխնիկապես չունեն ֆիզիկական չափսեր, կարելի է պնդել, որ դրանք ինչ -որ առումով տիեզերքի «ամենափոքր» առարկաներն են:

Ֆիզմաթ գիտությունների դոկտոր Մ.ԿԱԳԱՆՈՎ.

Երկար ավանդույթի համաձայն, «Գիտություն և կյանք» ամսագիրը պատմում է ժամանակակից գիտության վերջին նվաճումների, ֆիզիկայի, կենսաբանության և բժշկության բնագավառում վերջին հայտնագործությունների մասին: Բայց հասկանալու համար, թե որքան կարևոր և հետաքրքիր են դրանք, անհրաժեշտ է գոնե ընդհանուր առմամբ պատկերացում ունենալ գիտությունների հիմքերի մասին: Modernամանակակից ֆիզիկան արագորեն զարգանում է, և ավագ սերնդի մարդիկ, նրանք, ովքեր սովորել են դպրոցում և ինստիտուտում 30-40 տարի առաջ, անծանոթ են նրա բազմաթիվ դիրքերին. Դրանք պարզապես այն ժամանակ գոյություն չունեին: Եվ մեր երիտասարդ ընթերցողները դեռ չեն հասցրել դրանց մասին տեղեկանալ. Գիտահանրամատչելի գրականությունը գործնականում դադարել է տպագրվել: Հետևաբար, ամսագրի երկարամյա հեղինակ MI Kaganov- ին խնդրեցինք պատմել ատոմների և տարրական մասնիկների և դրանք կարգավորող օրենքների մասին, թե որն է էությունը: Մոյսեյ Իսակովիչ Կագանովը տեսական ֆիզիկոս է, պինդ մարմինների քվանտային տեսության, մետաղների և մագնիսականության տեսության մի քանի հարյուր աշխատությունների հեղինակ և համահեղինակ: Նա ֆիզիկական խնդիրների ինստիտուտի առաջատար գիտաշխատող էր: Պ. Լ. Կապիցան և Մոսկվայի պետական ​​համալսարանի պրոֆեսորը: Մ.Վ. Լոմոնոսով, «Պիրոդա» և «Կվանտ» ամսագրերի խմբագրության անդամ: Հեղինակ է բազմաթիվ գիտահանրամատչելի հոդվածների և գրքերի: Այժմ նա ապրում է Բոստոնում (ԱՄՆ):

Գիտություն և կյանք // Նկարազարդումներ

Հույն փիլիսոփա Դեմոկրիտոսը առաջինն է արտասանել «ատոմ» բառը: Ըստ նրա ուսմունքի ՝ ատոմներն անբաժանելի են, անխորտակելի և գտնվում են անընդհատ շարժման մեջ: Նրանք անսահման բազմազան են, ունեն դեպրեսիաներ և ուռուցքներ, որոնք միահյուսվում են իրար ՝ կազմելով բոլոր նյութական մարմինները:

Աղյուսակ 1. Էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների ամենակարևոր բնութագրերը:

Դեյտերիումի ատոմ:

Անգլիացի ֆիզիկոս Էռնստ Ռադերֆորդը իրավացիորեն համարվում է միջուկային ֆիզիկայի, ռադիոակտիվության ուսմունքի և ատոմային կառուցվածքի տեսության հիմնադիրը:

Նկարում ՝ վոլֆրամի բյուրեղի մակերեսը ՝ խոշորացված 10 միլիոն անգամ; յուրաքանչյուր լուսավոր կետ նրա առանձին ատոմն է:

Գիտություն և կյանք // Նկարազարդումներ

Գիտություն և կյանք // Նկարազարդումներ

00առագայթման տեսության ստեղծման վրա աշխատելիս Մաքս Պլանկը 1900 թվականին եկավ այն եզրակացության, որ տաքացվող նյութի ատոմները պետք է լույս արձակեն մասերով, քվանտներով ՝ ունենալով գործողության (J.. Գ) և ճառագայթման համաչափ էներգիա: հաճախականությունը `E = hn:

1923 թվականին Լուի դե Բրոջլին նյութի է փոխանցել Էյնշտեյնի ՝ լույսի երկակի բնության ՝ ալիք -մասնիկ երկակիության գաղափարը. Մասնիկի շարժումը համապատասխանում է անսահման ալիքի տարածմանը:

Դիֆրակցիայի փորձերը համոզիչ կերպով հաստատեցին դե Բրոլիի տեսությունը, որը պնդում էր, որ ցանկացած մասնիկի շարժումն ուղեկցվում է ալիքով, որի երկարությունը և արագությունը կախված են մասնիկի զանգվածից և էներգիայից:

Գիտություն և կյանք // Նկարազարդումներ

Փորձառու բիլիարդիստը միշտ գիտի, թե ինչպես են գնդակները գլորվում հարվածից հետո և հեշտությամբ գրպանում դրանք: Ատոմային մասնիկները շատ ավելի բարդ են: Անհնար է նշել թռչող էլեկտրոնի հետագիծը. Այն ոչ միայն մասնիկ է, այլև ալիք, տիեզերքում անսահմանափակ:

Գիշերը, երբ երկնքում ամպեր չկան, Լուսինը չի երևում և լապտերները չեն խանգարում, երկինքը լցված է պայծառ փայլող աստղերով: Պետք չէ ծանոթ համաստեղություններ փնտրել կամ փորձել Երկրին մոտ մոլորակներ գտնել: Ուղղակի նայիր! Փորձեք պատկերացնել մի հսկայական տարածք, որը լցված է աշխարհներով և ձգվում է միլիարդավոր միլիարդավոր լուսային տարիների ընթացքում: Միայն հեռավորության պատճառով աշխարհները կարծես կետեր են, և դրանցից շատերն այնքան հեռու են, որ առանձին չեն տարբերվում և միաձուլվում են միգամածության մեջ: Կարծես թե մենք գտնվում ենք տիեզերքի կենտրոնում: Այժմ մենք գիտենք, որ դա այդպես չէ: Երկրակենտրոնության մերժումը գիտության մեծ արժանիք է: Մեծ ջանքեր պահանջվեցին հասկանալու համար, որ փոքրիկ Երկիրը շարժվում է անսահման (բառացիորեն) տարածության պատահական, թվացյալ չընտրված տարածքում:

Բայց կյանքը սկսվեց Երկրի վրա: Այն այնքան հաջող զարգացավ, որ կարողացավ արտադրել մարդ, որն ընդունակ է ըմբռնելու շրջապատող աշխարհը, փնտրելու և գտնելու բնությունը կարգավորող օրենքները: Մարդկության նվաճումները բնության օրենքների իմացության մեջ այնքան տպավորիչ են, որ մարդն ակամայից հպարտություն է զգում պատճառն այն պատկանելությանը, որը կորել է սովորական Գալակտիկայի ծայրամասում:

Հաշվի առնելով մեզ շրջապատող ամեն ինչի բազմազանությունը, ընդհանուր օրենքների առկայությունը զարմանալի է: Նույնքան տպավորիչ է ամեն ինչ կառուցված է ընդամենը երեք տեսակի մասնիկներից `էլեկտրոններից, պրոտոններից և նեյտրոններից:

Օգտագործելով բնության հիմնական օրենքները ՝ դիտարկելի տվյալներ քաղելու և տարբեր նյութերի և առարկաների նոր հատկություններ կանխատեսելու համար ստեղծվել են բարդ մաթեմատիկական տեսություններ, որոնք բոլորովին էլ հասկանալի չեն: Բայց Աշխարհի գիտական ​​պատկերի ուրվագծերը կարելի է ընկալել առանց դիմելու խիստ տեսության: Բնականաբար, սա պահանջում է ցանկություն: Բայց ոչ միայն. Նույնիսկ նախնական ծանոթությունը ստիպված կլինի որոշակի աշխատանք ծախսել: Անհրաժեշտ է փորձել ընկալել նոր փաստեր, անծանոթ երևույթներ, որոնք առաջին հայացքից համաձայն չեն առկա փորձի հետ:

Գիտության նվաճումները հաճախ հանգեցնում են այն մտքի, որ «ոչինչ սուրբ չէ» դրա համար. Այն, ինչ երեկ ճիշտ էր, այսօր մերժվում է: Գիտելիքով հասկացություն է առաջանում, թե գիտությունն ինչ ակնածանքով է վերաբերվում կուտակված փորձի յուրաքանչյուր հատիկին, ինչ զգուշությամբ է առաջ գնում, հատկապես այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է հրաժարվել արմատացած գաղափարներից:

Այս պատմության նպատակը անօրգանական նյութերի կառուցվածքի հիմնարար առանձնահատկություններին ծանոթանալն է: Չնայած անվերջ բազմազանությանը, դրանց կառուցվածքը համեմատաբար պարզ է: Հատկապես, երբ դրանք համեմատում ես ցանկացած, նույնիսկ ամենապարզ կենդանի օրգանիզմի հետ: Բայց կա մեկ ընդհանրություն. Բոլոր կենդանի օրգանիզմները, ինչպես և անօրգանական նյութերը, կառուցված են էլեկտրոններից, պրոտոններից և նեյտրոններից:

Անհնար է ընկալել անսահմանությունը. Որպեսզի, գոնե ընդհանուր առմամբ, կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքին ծանոթացնելու համար անհրաժեշտ է հատուկ պատմություն:

ՆԵՐԱՈԹՅՈՆ

Իրերի, առարկաների բազմազանությունը `այն ամենը, ինչ մենք օգտագործում ենք, այն, ինչ մեզ շրջապատում է, հսկայական է: Ոչ միայն դրանց նպատակի և կառուցվածքի, այլև դրանք ստեղծելու համար օգտագործվող նյութերի `նյութերի, ինչպես ասում են, երբ կարիք չկա ընդգծելու դրանց գործառույթը:

Նյութերը, նյութերը պինդ են թվում, իսկ հպման զգացումը հաստատում է այն, ինչ տեսնում են աչքերը: Թվում է, թե բացառություններ չկան: Հոսող ջուրը և պինդ մետաղը, ուստի ի տարբերություն միմյանց, նման են մեկ բանի. Եվ մետաղը, և ջուրը պինդ են: Trueիշտ է, աղը կամ շաքարը կարող են լուծարվել ջրում: Նրանք իրենց համար տեղ են գտնում ջրի մեջ: Կարող եք նաև մեխել ամուր մարմնի մեջ, օրինակ ՝ փայտե տախտակ: Նկատելի ջանքերով կարող եք ապահովել, որ այն տեղը, որը զբաղեցրել է ծառը, զբաղեցնի երկաթե մեխը:

Մենք շատ լավ գիտենք. Դուք կարող եք մի փոքր կտոր պոկել պինդ մարմնից, կարող եք մանրացնել գրեթե ցանկացած նյութ: Երբեմն դա դժվար է, երբեմն դա տեղի է ունենում ինքնաբուխ, առանց մեր մասնակցության: Պատկերացրեք մեզ լողափում, ավազի վրա: Մենք հասկանում ենք, որ ավազի հատիկը հեռու է ավազը կազմող նյութի ամենափոքր մասնիկից: Եթե ​​փորձեք, կարող եք նվազեցնել ավազի հատիկները, օրինակ ՝ այն գլանափաթեթների միջով անցնելով ՝ շատ կոշտ մետաղի երկու բալոնների միջով: Գլանների միջև ընկնելուց հետո ավազի հատիկը մանրացված կլինի ավելի փոքր կտորների: Փաստորեն, այսպես է ալյուրը պատրաստվում հացահատիկից ՝ ջրաղացներում:

Այժմ, երբ ատոմը հաստատապես մտել է աշխարհի մեր ընկալման մեջ, շատ դժվար է պատկերացնել, որ մարդիկ չգիտեին, թե մասնատման գործընթացը սահմանափակ է, թե նյութը կարող է փոշիացվել անորոշ ժամանակով:

Հայտնի չէ, թե երբ են մարդիկ առաջին անգամ իրենց տվել այս հարցը: Այն առաջին անգամ գրանցվել է հին հույն փիլիսոփաների գրվածքներում: Նրանցից ոմանք կարծում էին, որ անկախ նյութի մասնաբաժնից, այն թույլ է տալիս բաժանել նույնիսկ ավելի փոքր մասերի. Չկա սահմանափակում: Մյուսները հայտնեցին այն գաղափարը, որ կան ամենափոքր անբաժանելի մասնիկները, որոնցից ամեն ինչ բաղկացած է: Ընդգծելու համար, որ այդ մասնիկները մասնատման սահմանն են, դրանք անվանեցին ատոմներ (հին հունարենում «ատոմ» բառը նշանակում է անբաժանելի):

Անհրաժեշտ է անվանել նրանց, ովքեր առաջինն են առաջ քաշել ատոմների գոյության գաղափարը: Դրանք են ՝ Դեմոկրիտոսը (ծնվել է մ.թ.ա. մոտ 460 կամ 470, մահացել է մեծ տարիքում) և Էպիկուրոսը (մ.թ.ա. 341-270): Այսպիսով, ատոմային գիտությունը գրեթե 2500 տարեկան է: Ատոմների հասկացությունը ոչ մի կերպ անհապաղ չընդունվեց բոլորի կողմից: Նույնիսկ 150 տարի առաջ քչերը վստահ էին ատոմների գոյությանը, նույնիսկ գիտնականների շրջանում:

Բանն այն է, որ ատոմները շատ փոքր են: Նրանք չեն կարող դիտվել ոչ միայն պարզ աչքով, այլև, օրինակ, 1000 անգամ մեծացող մանրադիտակով: Եկեք մտածենք դրա մասին. Ո՞րն է տեսանելի ամենափոքր մասնիկների չափը: Տարբեր մարդիկ տարբեր տեսողություն ունեն, բայց հավանաբար բոլորը կհամաձայնվեն, որ անհնար է 0,1 միլիմետրից փոքր մասնիկ տեսնել: Հետևաբար, մանրադիտակի միջոցով հնարավոր է, թեև դժվարությամբ, տեսնել մոտ 0.0001 միլիմետր մասնիկներ կամ 10 -7 մետր մասնիկներ: Համեմատելով ատոմների չափերը և միջատոմիական հեռավորությունները (10 -10 մետր) այն երկարության հետ, որը մենք ընդունել ենք որպես տեսողության հնարավորության սահման, մենք կհասկանանք, թե ինչու է ցանկացած նյութ մեզ անընդհատ թվում:

2500 տարին հսկայական ժամանակ է: Անկախ նրանից, թե ինչ էր կատարվում աշխարհում, միշտ էլ կային մարդիկ, ովքեր փորձում էին իրենց համար պատասխանել այն հարցին, թե ինչպես է գործում շրջապատող աշխարհը: Որոշ ժամանակներում աշխարհի կառուցվածքի խնդիրները ավելի շատ անհանգստացնում էին, որոշ դեպքերում `ավելի քիչ: Գիտության ծնունդը իր ժամանակակից իմաստով տեղի ունեցավ համեմատաբար վերջերս: Գիտնականները սովորել են փորձեր կազմակերպել ՝ բնությանը հարցեր տալ և հասկանալ դրա պատասխանները, ստեղծել տեսություններ, որոնք նկարագրում են փորձերի արդյունքները: Տեսությունները պահանջում էին խիստ մաթեմատիկական մեթոդներ `հուսալի եզրակացությունների հասնելու համար: Գիտությունը երկար ճանապարհ է անցել: Այս ճանապարհին, որը ֆիզիկայի համար սկսվել է մոտ 400 տարի առաջ, Գալիլեո Գալիլեյի աշխատանքներով (1564-1642), նյութի կառուցվածքի և տարբեր բնույթի մարմինների հատկությունների մասին անվերջ քանակությամբ տեղեկատվություն է ստացվել, երևույթները հայտնաբերվեցին և հասկացան:

Մարդկությունը սովորել է ոչ միայն պասիվ հասկանալ բնությունը, այլև այն օգտագործել սեփական նպատակների համար:

Մենք չենք դիտարկի ատոմային հասկացությունների զարգացման պատմությունը 2500 տարվա ընթացքում և ֆիզիկայի պատմությունը վերջին 400 տարվա ընթացքում: Մեր խնդիրն է հնարավորինս կարճ և հստակ պատմել այն մասին, թե ինչ և ինչպես է կառուցված ամեն ինչ `մեր շուրջը գտնվող առարկաները, մարմինները և ինքներս մեզ:

Ինչպես արդեն նշվեց, բոլոր նյութերը կազմված են էլեկտրոններից, պրոտոններից և նեյտրոններից: Ես դա իմացել եմ դեռ դպրոցական տարիներից, բայց ինձ երբեք չի դադարում զարմացնել, որ ամեն ինչ կառուցված է ընդամենը երեք տեսակի մասնիկներից: Բայց աշխարհը այնքան բազմազան է: Բացի այդ, այն միջոցները, որոնք բնությունն օգտագործում է շինարարություն իրականացնելու համար, նույնպես բավականին միապաղաղ են:

Տարբեր տեսակի նյութերի կառուցման հետևողական նկարագրությունը բարդ գիտություն է: Նա լուրջ մաթեմատիկա է օգտագործում: Պետք է ընդգծել, որ չկա այլ, պարզ տեսություն: Բայց նյութերի կառուցվածքի և հատկությունների ըմբռնման հիմքում ընկած ֆիզիկական սկզբունքները, չնայած դրանք մանրուք չեն և դժվար է պատկերացնել, դեռ կարող են ընկալվել: Մեր պատմությամբ մենք կփորձենք օգնել բոլոր նրանց, ովքեր հետաքրքրված են այն աշխարհի կառուցվածքով, որում մենք ապրում ենք:

ՍՈ MEՐԲ ՄԵԹՈԴ, ԿԱՄ ԲԱԱՆԵԼ ԵՎ ECԱՆԱՉԵԼ

Թվում է, թե ամենաբնական միջոցը `հասկանալու, թե ինչպես է աշխատում որոշակի բարդ սարք (խաղալիք կամ մեխանիզմ), այն ապամոնտաժելն ու տարրալուծելն է իր բաղադրիչ մասերի մեջ: Պարզապես պետք է շատ զգույշ լինել ՝ հիշելով, որ ծալելը շատ ավելի դժվար կլինի: «Կոտրելը չի ​​նշանակում կառուցել», - ասում է ժողովրդական իմաստությունը: Եվ ևս մեկ բան. Ինչից է բաղկացած սարքը, մենք կարող ենք հասկանալ, բայց թե ինչպես է այն աշխատում, քիչ հավանական է: Երբեմն արժե մեկ պտուտակ պտուտակել, և վերջ - սարքը դադարեց աշխատել: Անհրաժեշտ է ոչ այնքան ապամոնտաժել, որքան հասկանալ:

Քանի որ մենք չենք խոսում մեր շուրջը գտնվող բոլոր առարկաների, իրերի, օրգանիզմների իրական քայքայման մասին, այլ երևակայականի, այսինքն մտավորի և ոչ թե իրական փորձի մասին, ապա անհանգստանալու կարիք չկա. պետք է հավաքել: Բացի այդ, եկեք չշրջանցենք մեր ջանքերը: Եկեք չմտածենք, թե դժվար է, թե՞ հեշտ է սարքը քայքայվել նրա բաղադրամասերի մեջ: Մի վայրկյան սպասիր: Իսկ որտեղի՞ց գիտենք, որ հասել ենք սահմանին: Գուցե ավելի շատ ջանքեր գործադրելով ՝ կարո՞ղ ենք ավելի առաջ գնալ: Մենք ընդունում ենք ինքներս մեզ. Մենք չգիտենք, թե արդյոք հասել ենք սահմանին: Մենք պետք է օգտագործենք ընդհանուր ընդունված կարծիքը ՝ հասկանալով, որ սա այնքան էլ վստահելի փաստարկ չէ: Բայց եթե հիշում եք, որ սա միայն ընդհանուր ընդունված կարծիք է, և ոչ թե վերջնական ճշմարտություն, ապա վտանգը փոքր է:

Այժմ ընդհանուր առմամբ ընդունված է, որ տարրական մասնիկները ծառայում են որպես դետալներ, որոնցից ամեն ինչ կառուցված է: Եվ դեռ ոչ բոլորը: Նայելով համապատասխան տեղեկատուին ՝ կհամոզվենք. Կան ավելի քան երեք հարյուր տարրական մասնիկներ: Տարրական մասնիկների առատությունը մեզ ստիպեց մտածել ենթաէլեմենտային մասնիկների գոյության հնարավորության մասին `մասնիկները, որոնք իրենք են կազմում տարրական մասնիկները: Ահա այսպես հայտնվեց քվարկների գաղափարը: Նրանք ունեն զարմանալի հատկություն, որն, ըստ երևույթին, գոյություն չունեն ազատ վիճակում: Կան բազմաթիվ քվարկեր `վեց, և յուրաքանչյուրն ունի իր հակամասնիկը: Թերեւս ճանապարհը դեպի նյութի խորքերը չի ավարտվել:

Մեր պատմության համար տարրական մասնիկների առատությունը և ենթա տարրական մասնիկների առկայությունը աննշան են: Էլեկտրոնները, պրոտոնները և նեյտրոնները անմիջականորեն ներգրավված են նյութերի կառուցման մեջ. Ամեն ինչ կառուցված է միայն դրանցից:

Մինչև իրական մասնիկների հատկությունները քննարկելը, եկեք մտածենք, թե ինչ կցանկանայինք տեսնել մանրամասները, որոնցից ամեն ինչ կառուցված է: Ինչ վերաբերում է նրան, ինչ կցանկանար տեսնել, ապա, իհարկե, պետք է հաշվի առնել տեսակետների բազմազանությունը: Եկեք ընտրենք մի քանի հատկանիշներ, որոնք պարտադիր են թվում:

Նախ, տարրական մասնիկները պետք է ունենան մի շարք կառույցների միավորման հատկություն:

Երկրորդ, պետք է կարծել, որ տարրական մասնիկներն անխորտակելի են: Իմանալով, թե ինչ երկար պատմություն ունի աշխարհը, դժվար է պատկերացնել, որ այն մասնիկները, որոնցից կազմված է, մահկանացու են:

Երրորդ, ես կցանկանայի, որ մանրամասներն իրենք շատ չլինեին: Նայելով շինանյութերին ՝ մենք կարող ենք տեսնել, թե քանի տարբեր շենքեր կարող են ստեղծվել նույն տարրերից:

Electանոթանալով էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների հետ ՝ մենք կտեսնենք, որ դրանց հատկությունները չեն հակասում մեր ցանկություններին, և պարզության ձգտումը, անկասկած, համապատասխանում է նրան, որ բոլոր նյութերի կառուցվածքում մասնակցում են ընդամենը երեք տեսակի տարրական մասնիկներ:

Էլեկտրոններ, պրոտոններ, նեյտրոններ

Ահա էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների ամենակարևոր բնութագրերը: Դրանք հավաքվում են աղյուսակ 1 -ում:

Լիցքի մեծությունը տրված է կախազարդերում, զանգվածը `կիլոգրամներով (SI միավոր); «պտույտ» և «վիճակագրություն» բառերը կբացատրվեն ստորև:

Եկեք ուշադրություն դարձնենք մասնիկների զանգվածի տարբերությանը `պրոտոններն ու նեյտրոնները գրեթե 2000 անգամ ավելի ծանր են, քան էլեկտրոնները: Հետևաբար, ցանկացած մարմնի զանգվածը գրեթե ամբողջությամբ որոշվում է պրոտոնների և նեյտրոնների զանգվածով:

Նեյտրոնը, ինչպես ենթադրվում է իր անունից, չեզոք է. Դրա լիցքը զրո է: Իսկ պրոտոնը և էլեկտրոնը ունեն նույն լիցքը, բայց նշանի հակառակ: Էլեկտրոնը բացասական լիցքավորված է, իսկ պրոտոնը ՝ դրական:

Մասնիկների բնութագրերի մեջ չկա որևէ կարևոր թվացող բնութագիր `դրանց չափը: Ատոմների և մոլեկուլների, էլեկտրոնների, պրոտոնների և նեյտրոնների կառուցվածքը նկարագրելը կարելի է համարել նյութական կետեր: Պրոտոնի և նեյտրոնի չափերը պետք է հիշել միայն ատոմային միջուկները նկարագրելիս: Նույնիսկ ատոմների չափի համեմատ պրոտոններն ու նեյտրոնները հրեշավոր փոքր են (մոտ 10 -16 մետր):

Փաստորեն, այս կարճ հատվածը հանգում է նրան, որ էլեկտրոնները, պրոտոններն ու նեյտրոնները ներկայացվում են որպես բնության բոլոր մարմինների շինանյութ: Մենք կարող ենք պարզապես սահմանափակվել Աղյուսակ 1 -ով, բայց մենք պետք է հասկանանք, թե ինչպես ՝ էլեկտրոններից, պրոտոններից և նեյտրոններից իրականացվում է շինարարություն, որը ստիպում է մասնիկներին միավորվել ավելի բարդ կառուցվածքների և որոնք են այդ կառույցները:

ԱՏՈՄԸ ՀԱՄԱԼԻՐ ԿԱՌՈՎԱՔՆԵՐԻ ՀԵՆ ՀԵՆ

Կան շատ ատոմներ: Պարզվեց, որ անհրաժեշտ և հնարավոր էր դրանք կազմակերպել հատուկ ձևով: Պատվիրումը հնարավորություն է տալիս ընդգծել ատոմների տարբերությունն ու նմանությունը: Ատոմների ողջամիտ դասավորությունը Դ.Ի.Մենդելեևի (1834-1907) արժանիքն է, ով ձևակերպեց իր անունը կրող պարբերական օրենքը: Եթե ​​մենք ժամանակավորապես վերացնենք մեզ ժամանակաշրջանների գոյությունից, ապա տարրերի դասավորության սկզբունքը չափազանց պարզ է. Դրանք հաջորդաբար դասավորված են ըստ ատոմների քաշի: Ամենաթեթևը ջրածնի ատոմն է: Վերջին բնական (արհեստականորեն չստեղծված) ատոմը ուրանն է, որն իրենից ավելի քան 200 անգամ ծանր է:

Ատոմների կառուցվածքը հասկանալը բացատրեց տարրերի հատկությունների մեջ պարբերականության առկայությունը:

20 -րդ դարի սկզբին Է. Ռադերֆորդը (1871-1937) համոզիչ կերպով ցույց տվեց, որ ատոմի գրեթե ամբողջ զանգվածը կենտրոնացած է նրա միջուկում `տարածության փոքր (նույնիսկ ատոմի համեմատ) տարածություն. միջուկը մոտավորապես 100 հազար անգամ փոքր է ատոմի չափից: Երբ Ռադերֆորդը կատարեց իր փորձերը, նեյտրոնը դեռ հայտնաբերված չէր: Նեյտրոնի հայտնաբերմամբ հասկացվեց, որ միջուկները բաղկացած են պրոտոններից և նեյտրոններից, և բնական է ատոմը պատկերացնել որպես էլեկտրոններով շրջապատված միջուկ, որի թիվը հավասար է միջուկի պրոտոնների թվին, ի վերջո , ատոմը որպես ամբողջություն չեզոք է: Պրոտոններն ու նեյտրոնները, որպես միջուկի շինանյութ, ստացել են ընդհանուր անվանում ՝ նուկլեոններ (լատիներենից միջուկ -միջուկ): Մենք կօգտագործենք այս անունը:

Միջուկի նուկլեոնների թիվը սովորաբար նշվում է տառով ԲԱՅ... Պարզ է, որ A = N + Z, որտեղ Նմիջուկի նեյտրոնների թիվն է, և Z- պրոտոնների թիվը հավասար է ատոմի էլեկտրոնների թվին: Թիվ ԲԱՅկոչվում է ատոմային զանգված, և Z -ատոմային թիվ: Նույն ատոմային թվերով ատոմները կոչվում են իզոտոպներ. Պարբերական համակարգում դրանք գտնվում են նույն բջիջում (հունարեն isos -հավասար , տոպոս -Տեղ). Փաստն այն է, որ իզոտոպների քիմիական հատկությունները գրեթե նույնական են: Եթե ​​դուք պարբերաբար ուսումնասիրեք պարբերական աղյուսակը, կարող եք համոզվել, որ, խստորեն ասած, տարրերի դասավորությունը համապատասխանում է ոչ թե ատոմային զանգվածին, այլ ատոմային թվին: Եթե ​​կան մոտ 100 տարրեր, ապա կան ավելի քան 2000 իզոտոպներ: Trueիշտ է, դրանցից շատերն անկայուն են, այսինքն ՝ ռադիոակտիվ (լատիներենից ռադիո- ճառագում եմ, ակտիվ- ակտիվ), դրանք քայքայվում են ՝ թողնելով տարբեր ճառագայթներ:

Ռադերֆորդի փորձերը ոչ միայն հանգեցրին ատոմային միջուկների հայտնաբերմանը, այլև ցույց տվեցին, որ ատոմում գործում են նույն էլեկտրաստատիկ ուժերը, որոնք միմյանցից վանում են նմանապես լիցքավորված մարմինները և միմյանց ձգում հակադիր լիցքավորված մարմիններ (օրինակ ՝ էլեկտրոսկոպի գնդակներ) ,

Ատոմը կայուն է: Հետևաբար, ատոմի էլեկտրոնները շարժվում են միջուկի շուրջ. Կենտրոնախույս ուժը փոխհատուցում է ձգողության ուժը: Սա հասկանալը հանգեցրեց ատոմի մոլորակային մոդելի ստեղծմանը, որի միջուկը Արևն է, իսկ էլեկտրոնները ՝ մոլորակները (դասական ֆիզիկայի տեսանկյունից, մոլորակային մոդելը անհամապատասխան է, բայց դրա մասին ստորև) ,

Ատոմի չափը գնահատելու մի շարք եղանակներ կան: Տարբեր գնահատականները հանգեցնում են նման արդյունքների. Ատոմների չափերն, իհարկե, տարբեր են, բայց մոտավորապես հավասար են մի քանի տասներորդ նանոմետրի (1 նմ = 10 -9 մ):

Եկեք նախ դիտարկենք ատոմի էլեկտրոնների համակարգը:

Արեգակնային համակարգում մոլորակները գրավում են արևը ձգողության ուժով: Ատոմում գործում է էլեկտրաստատիկ ուժ: Հաճախ այն կոչվում է Կուլոն ՝ ի պատիվ Չարլզ Օգոստին Կուլոնի (1736-1806), ով հաստատեց, որ երկու լիցքերի փոխազդեցության ուժը հակադարձ համեմատական ​​է նրանց միջև եղած հեռավորության քառակուսու հետ: Այն, որ երկու մեղադրանք Ք 1 և Ք 2 ձգել կամ հետ մղել հավասար ուժով ՖԳ = Ք 1 Ք 2 /ռ 2 , որտեղ ռ- մեղադրանքների միջև հեռավորությունը կոչվում է «Կուլոնի օրենք»: Ինդեքս » ՀԵՏ "նշանակվել է ուժի ՖԿուլոնի ազգանվան առաջին տառով (ֆրանս Կուլոն): Ամենաբազմազան պնդումների շարքում քիչ են այնպիսիք, որոնք նույնքան ճիշտ են կոչվում օրենք, որքան Կուլոնի օրենքը. Ի վերջո, դրա կիրառելիության ոլորտը գործնականում անսահմանափակ է: Լիցքավորված մարմինները, անկախ դրանց չափից, ինչպես նաև ատոմային և նույնիսկ ենթաատոմային լիցքավորված մասնիկները - դրանք բոլորը գրավում կամ հետ են մղվում Կուլոնի օրենքի համաձայն:

ԳՐԱՎԱATIONՈԹՅԱՆ ՎԵՐԱԲԵՐՅԱԼ

Մարդը ծանոթացնում է ձգողականության հետ վաղ մանկության տարիներին: Ընկնելիս նա սովորում է հարգել Երկրի նկատմամբ ձգողության ուժը: Արագացված շարժման հետ ծանոթությունը սովորաբար սկսվում է մարմինների ազատ անկման `մարմնի շարժման ՝ ձգողության ազդեցության ներքո ուսումնասիրությամբ:

Երկու զանգվածային մարմինների միջև Մ 1 և Մ 2 ուժային գործողություն Ֆ N = - Գրոսմայստեր 1 Մ 2 /ռ 2 ... Այստեղ ռ- մարմինների միջև հեռավորությունը, Գ -գրավիտացիոն հաստատուն հավասար 6.67259.10 -11 մ 3 կգ -1 վ -2 , «N» ինդեքսը տրվում է Նյուտոնի պատվին (1643 - 1727): Այս արտահայտությունը կոչվում է համընդհանուր ձգողության օրենք ՝ ընդգծելով դրա համընդհանուր բնույթը: Ուժ ՖՆ որոշում է գալակտիկաների շարժումը, երկնային մարմինները և Երկրի վրա առարկաների անկումը: Համընդհանուր ձգողության օրենքը գործում է մարմինների միջև ցանկացած հեռավորության համար: Մենք չենք նշի Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսության (1879-1955) ներդրած ծանրության պատկերի փոփոխությունները:

Թե՛ Կուլոնի էլեկտրաստատիկ ուժը, և թե՛ Նյուտոնի գրավիտացիոն ուժը նույնն են (ինչպես 1 / ռ 2) նվազում է մարմինների միջև հեռավորության աճով: Սա թույլ է տալիս համեմատել երկու ուժերի գործողությունները մարմինների միջև ցանկացած հեռավորության վրա: Եթե ​​երկու պրոտոնների Կուլոնի հետմղման ուժը մեծությամբ համեմատվում է նրանց գրավիտացիոն ձգողության ուժի հետ, ապա ստացվում է, որ Ֆ N / Ֆ C = 10 -36 (Ք 1 =Ք 2 = ե p; Մ 1 = =Մ 2 =մ p): Հետևաբար, ձգողականությունը որևէ էական դեր չի խաղում ատոմի կառուցվածքում. Այն չափազանց փոքր է էլեկտրաստատիկ ուժի համեմատ:

Դժվար չէ հայտնաբերել էլեկտրական լիցքերը և չափել դրանց միջև փոխազդեցությունը: Եթե ​​էլեկտրական ուժն այդքան մեծ է, ապա ինչու՞ դա կարևոր չէ, երբ, ասենք, նրանք ընկնում են, ցատկում, գնդակ նետում: Քանի որ շատ դեպքերում մենք գործ ունենք չեզոք (չլիցքավորված) մարմինների հետ: Տիեզերքում միշտ կան շատ լիցքավորված մասնիկներ (էլեկտրոններ, տարբեր նշանների իոններ): Լիցքավորված մարմնի ստեղծած հսկայական (ատոմային մասշտաբով) գրավիչ էլեկտրական ուժի ազդեցության տակ լիցքավորված մասնիկները շտապում են դեպի աղբյուրը, կպչում մարմնին և չեզոքացնում նրա լիցքը:

ԱԼԻՔ, ԹԵ՞ ՄԱՍՆԱԿԻ: ԵՎ ԱԼԻՔ ԵՎ ՄԱՍՆԱԿԻ:

Շատ դժվար է խոսել ատոմային և նույնիսկ ավելի փոքր, ենթաատոմային մասնիկների մասին, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ դրանց հատկությունները մեր առօրյա կյանքում չունեն նմանակներ: Դուք կարող եք մտածել, որ մասնիկները, որոնք կազմում են նման փոքր ատոմները, հարմար են ընկալվում որպես նյութական կետեր: Բայց ամեն ինչ շատ ավելի բարդ ստացվեց:

Մասնիկ և ալիք ... Թվում էր, թե նույնիսկ անիմաստ է համեմատելը, դրանք այնքան տարբեր են:

Հավանաբար, երբ մտածում ես ալիքի մասին, առաջին հերթին պատկերացնում ես ալիքային ծովի մակերես: Ալիքները բաց ծովից գալիս են ափ, ալիքների երկարությունները ՝ երկու հաջորդական գագաթների միջև հեռավորությունը, կարող են տարբեր լինել: Հեշտ է դիտել մի քանի մետր կարգի երկարություն ունեցող ալիքներ: Ալիքներով, ակնհայտորեն, ջրի զանգվածը տատանվում է: Ալիքը ընդգրկում է զգալի տարածք:

Ալիքը պարբերական է ժամանակի և տարածության մեջ: Ալիքի երկարություն ( λ ) տարածական պարբերականության չափիչ է: Waveամանակի ընթացքում ալիքի շարժման պարբերականությունը տեսանելի է ալիքի գագաթների ափ հասնելու հաճախականության մեջ, և այն կարող է հայտնաբերվել, օրինակ ՝ բոցի վեր ու վար տատանումների միջոցով: Եկեք նշենք ալիքի շարժման ժամանակահատվածը `այն ժամանակը, որի ընթացքում անցնում է մեկ ալիքը, տառով Տ... Theամանակաշրջանի փոխադարձը կոչվում է հաճախականությունը ν = 1/Տ... Ամենապարզ ալիքները (ներդաշնակ) ունեն որոշակի հաճախականություն, որը չի փոխվում ժամանակի ընթացքում: Complexանկացած բարդ ալիքային շարժում կարող է ներկայացվել որպես պարզ ալիքների ամբողջություն (տես Գիտություն և կյանք, թիվ 11, 2001): Խիստ ասած, պարզ ալիքը զբաղեցնում է անսահման տարածք և գոյություն ունի անսահման երկար: Մասնիկը, ինչպես մենք ենք պատկերացնում, և ալիքը բացարձակապես տարբեր են:

Նյուտոնի ժամանակներից սկսած, բանավեճ էր ընթանում լույսի բնույթի վերաբերյալ: Լույսը մասնիկների հավաքածու է (կորպուսկուլներ, լատիներենից կորպուսկուլում- մարմին) կամ ալիքներ: Տեսությունները վաղուց մրցում էին: Ալիքների տեսությունը հաղթեց. Կորպուսուլյար տեսությունը չկարողացավ բացատրել փորձարարական փաստերը (լույսի միջամտություն և դիֆրակցիա): Ալիքների տեսությունը հեշտությամբ հաղթահարեց լույսի ճառագայթների ուղղագիծ տարածումը: Կարևոր դեր է խաղացել այն փաստը, որ լույսի ալիքների երկարությունը ամենօրյա առումով շատ փոքր է. Տեսանելի լույսի ալիքի երկարությունը 380 -ից 760 նանոմետր է: Ավելի կարճ էլեկտրամագնիսական ալիքները ուլտրամանուշակագույն, ռենտգենյան և գամմա ճառագայթներ են, իսկ ավելի երկարերը `ինֆրակարմիր, միլիմետր, սանտիմետր և մնացած բոլոր ռադիոալիքները:

Մինչև 19 -րդ դարի վերջը լույսի ալիքի տեսության հաղթանակը կորպուսուլյար տեսության նկատմամբ վերջնական և անդառնալի թվաց: Այնուամենայնիվ, քսաներորդ դարը լուրջ ճշգրտումներ կատարեց: Թվում էր, թե լույս է կամ ալիքներ կամ մասնիկներ: Պարզվեց `և ալիքները, և մասնիկները: Լույսի մասնիկների, նրա քվանտների համար, ինչպես ասում են, հատուկ բառ է հորինվել ՝ «ֆոտոն»: «Քվանտ» բառը գալիս է լատիներեն բառից քվանտային- որքան, և «ֆոտոն» - հունարեն բառից նկարներ -լույս Մասնիկների անունը նշող բառերը, շատ դեպքերում, ունեն վերջաբան նա... Surարմանալի է, որ որոշ փորձերի ժամանակ լույսն իրեն պահում է ալիքների պես, իսկ մյուսներում `մասնիկների հոսքի պես: Աստիճանաբար հնարավոր եղավ կառուցել տեսություն, որը կանխատեսում է, թե ինչպես, ինչ փորձի ժամանակ, լույսը իրեն կպահի: Ներկայումս այս տեսությունը ընդունված է բոլորի կողմից, լույսի տարբեր վարքագիծն այլևս զարմանալի չէ:

Առաջին քայլերը միշտ հատկապես դժվար են: Ես ստիպված էի դեմ գնալ գիտության մեջ հաստատված կարծիքին, անել հերետիկոսություն թվացող հայտարարություններ: Իրական գիտնականները իսկապես հավատում են այն տեսությանը, որն օգտագործում են դիտարկվող երևույթները նկարագրելու համար: Շատ դժվար է հրաժարվել ընդունված տեսությունից: Առաջին քայլերը կատարեցին Մաքս Պլանկը (1858-1947) և Ալբերտ Էյնշտեյնը (1879-1955):

Ըստ Պլանկ -Էյնշտեյնի, առանձին մասերում `քվանտներում, լույսը արտանետվում և կլանում է նյութը: Ֆոտոնի փոխանցած էներգիան համաչափ է դրա հաճախականությանը. Է = ժν. Կողմերի հարաբերակցությունը ժՊլանկի հաստատուն է անվանել գերմանացի ֆիզիկոսի անունով, ով այն ծանոթացրել է ճառագայթման տեսության հետ 1900 թվականին: Եվ արդեն XX դարի առաջին երրորդում պարզ դարձավ, որ Պլանկի հաստատունն աշխարհի ամենակարևոր հաստատուններից մեկն է: Բնականաբար, այն մանրակրկիտ չափվեց. ժ= 6.6260755.10 -34 S..Ս.

Լույսի քվանտը շա՞տ է, թե՞ քիչ: Տեսանելի լույսի հաճախականությունը 10 14 վ -1 է: Հիշեցնենք, որ լույսի հաճախականությունը և ալիքի երկարությունը կապված են ν = հարաբերությամբ գ/ λ, որտեղ հետ= 299792458.10 10 մ / վ (ճշգրիտ) - լույսի արագությունը վակուումում: Քվանտային էներգիա ժν, ինչպես հեշտ է տեսնել, 10 -18 J. կարգի է: Այս էներգիայի շնորհիվ 10 -13 գրամ զանգվածը կարող է բարձրացվել 1 սանտիմետր բարձրության վրա: Մարդկային մասշտաբով այն հրեշավոր փոքր է: Բայց սա 10 14 էլեկտրոնի զանգված է: Միկրոկոսմոսում ՝ բոլորովին այլ կշեռքներ: Իհարկե, մարդը չի կարող զգալ 10-13 գրամ զանգված, բայց մարդու աչքն այնքան զգայուն է, որ կարող է տեսնել լույսի առանձին քվանտներ. Դա համոզվեց մի շարք նուրբ փորձերի կատարմամբ: Սովորական պայմաններում մարդը չի տարբերում լույսի «հատիկավորությունը» ՝ այն ընկալելով որպես շարունակական հոսք:

Իմանալով, որ լույսն ունի ինչպես կորպուսկուլյար, այնպես էլ ալիքային բնույթ, ավելի հեշտ է պատկերացնել, որ «իրական» մասնիկներն ունեն նաև ալիքային հատկություններ: Առաջին անգամ նման հերետիկոսական միտք արտահայտեց Լուի դե Բրոգլին (1892-1987): Նա չփորձեց պարզել, թե որն է ալիքի բնույթը, որի բնութագրերը նա կանխատեսեց: Ըստ նրա տեսության ՝ զանգվածի մասնիկ մթռչում է արագությամբ v, համապատասխանում է ալիքի l = երկարությամբ ալիքին հմվև հաճախականությունը ν = Է/ժ, որտեղ Է = մվ 2/2 մասնիկի էներգիան է:

Ատոմային ֆիզիկայի հետագա զարգացումը հանգեցրեց ալիքների բնույթի ընկալմանը, որոնք նկարագրում են ատոմային և ենթատոմային մասնիկների շարժը: Առաջացավ մի գիտություն, որը կոչվեց «քվանտային մեխանիկա» (առաջին տարիներին այն ավելի հաճախ կոչվում էր ալիքների մեխանիկա):

Քվանտային մեխանիկան կիրառելի է մանրադիտակային մասնիկների շարժման համար: Սովորական մարմինների շարժը (օրինակ ՝ մեխանիզմների որևէ մանրամաս) դիտարկելիս անիմաստ է հաշվի առնել քվանտային ուղղումները (նյութի ալիքային հատկությունների պատճառով ուղղումներ):

Մասնիկների ալիքային շարժման դրսևորումներից է նրանց հետագծի բացակայությունը: Հետագիծը գոյություն ունենալու համար անհրաժեշտ է, որ ժամանակի յուրաքանչյուր պահին մասնիկը ունենա որոշակի կոորդինատ և որոշակի արագություն: Բայց սա հենց այն է, ինչ արգելված է քվանտային մեխանիկայի կողմից. Մասնիկը չի կարող միաժամանակ ունենալ որոշակի կոորդինատային արժեք ԱԱ, և որոշակի արագության արժեք v... Նրանց անորոշությունները Dxեւ Դվկապված Վերներ Հայզենբերգի (1901-1974) հայտնաբերած անորոշության հարաբերությամբ. D ԱԱԴ v ~ ժ / մ, որտեղ մմասնիկի զանգվածն է, և ժ -Պլանկի հաստատուն: Պլանկի հաստատունը հաճախ կոչվում է համընդհանուր «գործողության» քվանտ: Առանց ժամկետը նշելու գործողություն, ուշադրություն դարձրեք էպիտետին համընդհանուր... Նա ընդգծում է, որ անորոշության հարաբերությունը միշտ ճշմարիտ է: Իմանալով շարժման պայմանները և մասնիկի զանգվածը, հնարավոր է գնահատել, թե երբ է անհրաժեշտ հաշվի առնել շարժման քվանտային օրենքները (այլ կերպ ասած, երբ մասնիկների ալիքային հատկությունները և դրանց հետևանքը `անորոշության հարաբերությունները) չեն կարող անտեսվել, և երբ միանգամայն հնարավոր է օգտագործել շարժման դասական օրենքները: Հնարավորության դեպքում, ուրեմն անհրաժեշտ է, քանի որ դասական մեխանիկան շատ ավելի պարզ է, քան քվանտային մեխանիկան:

Նկատի ունեցեք, որ Պլանկի հաստատունը բաժանված է զանգվածի վրա (դրանք ներառված են համադրության մեջ ժ / մ): Որքան մեծ է զանգվածը, այնքան քիչ է քվանտային օրենքների դերը:

Feelգալու համար, երբ անկասկած հնարավոր է անտեսել քվանտային հատկությունները, մենք կփորձենք գնահատել անորոշությունների մեծությունները D ԱԱեւ Դ v... Եթե ​​Դ ԱԱեւ Դ vաննշան են իրենց միջին (դասական) արժեքների համեմատ, դասական մեխանիկայի բանաձևերը հիանալի կերպով նկարագրում են շարժումը, եթե ոչ փոքր, ապա անհրաժեշտ է օգտագործել քվանտային մեխանիկա: Անիմաստ է հաշվի առնել քվանտային անորոշությունը նույնիսկ այն դեպքում, երբ այլ պատճառներ (դասական մեխանիկայի շրջանակներում) հանգեցնում են ավելի մեծ անորոշության, քան Հայզենբերգի հարաբերությունը:

Եկեք մի օրինակ նայենք: Հաշվի առնելով, որ մենք ցանկանում ենք ցույց տալ դասական մեխանիկայի օգտագործման հնարավորությունը, հաշվի առեք «մասնիկ», որի զանգվածը 1 գրամ է, իսկ չափը `0.1 միլիմետր: Մարդկային մասշտաբով դա հատիկ է, թեթև, փոքր մասնիկ: Բայց դա 10-24 անգամ ավելի ծանր է, քան պրոտոնը և միլիոն անգամ ավելի մեծ, քան ատոմը:

Թող «մեր» հատիկը շարժվի ջրածնով լցված անոթի մեջ: Եթե ​​հացահատիկը բավական արագ է թռչում, մեզ թվում է, որ այն որոշակի արագությամբ շարժվում է ուղիղ գծով: Այս տպավորությունը սխալ է. Քանի որ ջրածնի մոլեկուլների ազդեցությունը հատիկի վրա, դրա արագությունը փոքր -ինչ փոխվում է յուրաքանչյուր հարվածի հետ: Եկեք գնահատենք, թե որքան:

Թող ջրածնի ջերմաստիճանը լինի 300 Կ (մենք միշտ ջերմաստիճանը չափում ենք բացարձակ սանդղակով, Կելվինի սանդղակով. 300 K = 27 o С): Կելվինի ջերմաստիճանը բազմապատկելով Բոլցմանի հաստատունով կ B, = 1,381.10 -16 J / K, այն կարտահայտենք էներգիայի միավորներով: Հացահատիկի արագության փոփոխությունը կարելի է հաշվարկել ՝ օգտագործելով թափի պահպանման օրենքը: Aրածնի մոլեկուլի հետ հատիկի յուրաքանչյուր բախման ժամանակ նրա արագությունը փոխվում է մոտավորապես 10 -18 սմ / վ -ով: Փոփոխությունը ամբողջովին պատահական է և պատահական ուղղությամբ: Հետևաբար, բնական է 10 -18 սմ / վ արժեքը դիտարկել որպես հացահատիկի արագության դասական անորոշության չափանիշ (D v cl այս գործի համար: Այսպիսով (Դ v) cl = 10 -18 սմ / վ: Հացահատիկի գտնվելու վայրը, ըստ երևույթին, շատ դժվար է որոշել դրա չափի 0,1 -ից ավելի ճշգրտությամբ: Մենք վերցնում ենք (Դ ԱԱ) cl = 10 -3 սմ: Վերջապես, (Մ ԱԱ) cl (D v) cl = 10 -3 .10 -18 = 10 -21: Թվում է, թե դա շատ փոքր արժեք է: Ամեն դեպքում, արագության և կոորդինատների անորոշություններն այնքան փոքր են, որ կարելի է համարել հատիկի միջին շարժումը: Բայց համեմատած Հայզենբերգի հարաբերությամբ թելադրված քվանտային անորոշության հետ (Դ ԱԱԴ v= 10 -27), դասական տարասեռությունը հսկայական է. Այս դեպքում այն ​​գերազանցում է այն մեկ միլիոն գործոնով:

Եզրակացություն. Հատիկի շարժումը դիտարկելիս անհրաժեշտ չէ հաշվի առնել դրա ալիքային հատկությունները, այսինքն `կոորդինատի և արագության քվանտային անորոշության առկայությունը: Երբ խոսքը վերաբերում է ատոմային և ենթատոմային մասնիկների շարժմանը, իրավիճակը կտրուկ փոխվում է: