Particelle fondamentali (senza struttura). Sulla comprensione del movimento della materia, la sua capacità di autosviluppo, nonché la connessione e l'interazione di oggetti materiali nella moderna scienza naturale Modello Quark di adroni

Presentato in Fig. 1 fermioni fondamentali con spin ½ rappresentano i "primi mattoni" della materia. Sono presentati leptoni(elettroni e, neutrini, ecc.) - particelle che non partecipano a forte interazioni nucleari, e quark che sono coinvolti in interazioni forti. Le particelle nucleari sono fatte di quark - adroni(protoni, neutroni e mesoni). Ognuna di queste particelle ha la sua antiparticella, che deve essere collocata nella stessa cella. La designazione dell'antiparticella è contraddistinta da un simbolo tilde (~).

Di sei varietà di quark o sei aromi carica elettrica 2/3 (in unità di carica elementare e) possiede la parte superiore ( tu), incantato da ( C) e vero ( T) quark, e la carica –1/3 - il più basso ( D), strano ( S) e bellissimo ( B) quark. Gli antiquark con gli stessi sapori avranno cariche elettriche rispettivamente di -2/3 e 1/3.

Particelle fondamentali
Fermioni fondamentali (spin semi-intero) Bosoni fondamentali (spin intero)
leptoni quark
n e n m n t tu C T 2/3 Forte Elettronico magnetico Debole gravitazionale
e m T –1 D S B –1/3 8 G J = 1 m = 0 G J = 1 m = 0 W ± , Z 0 J = 1 m@100 G J = 2 m = 0
io II III io II III
Interazione elettrodebole
Grande unificazione
superunificazione

Nella cromodinamica quantistica (la teoria dell'interazione forte), ai quark e agli antiquark vengono attribuite cariche di interazione forti di tre tipi: rosso R(antirosso); verde G(anti-verde); blu B(anti-blu). L'interazione (forte) del colore lega i quark negli adroni. Questi ultimi si dividono in barioni composto da tre quark, e mesoni costituito da due quark. Ad esempio, i protoni e i neutroni barionici hanno la seguente composizione di quark:

P = (uud) e , n = (ddu) e .

Ad esempio, presentiamo la composizione della tripletta di pi-mesoni:

, ,

È facile vedere da queste formule che la carica di un protone è +1, mentre per un antiprotone è -1. Il neutrone e l'antineutrone hanno carica zero. Gli spin dei quark in queste particelle si sommano in modo che i loro spin totali siano uguali a ½. Sono possibili anche tali combinazioni degli stessi quark, per le quali gli spin totali sono 3/2. Tali particelle elementari (D ++, D +, D 0, D -) sono state trovate e appartengono a risonanze, ad es. adroni di breve durata.

Il noto processo di decadimento b radioattivo, rappresentato dal diagramma

n ® P + e + ,

dal punto di vista della teoria dei quark sembra

(udd) ® ( uud) + e+ o D ® tu + e + .

Nonostante i ripetuti tentativi di trovare quark liberi negli esperimenti, non è stato possibile. Ciò suggerisce che i quark, molto probabilmente, si manifestano solo nella composizione di particelle più complesse ( cattura di quark). Ad oggi non è stata data una spiegazione completa di questo fenomeno.

La Figura 1 mostra che esiste una simmetria tra leptoni e quark, chiamata simmetria quark-leptone. Le particelle della linea superiore hanno una carica in più rispetto alle particelle della linea inferiore. Le particelle nella prima colonna appartengono alla prima generazione, la seconda alla seconda generazione e la terza colonna alla terza generazione. I quark stessi C, B e T sono stati previsti sulla base di questa simmetria. La materia che ci circonda è costituita da particelle di prima generazione. Qual è il ruolo delle particelle di seconda e terza generazione? Non c'è ancora una risposta definitiva a questa domanda.

Z 0 0 1 91,2 Interazione debole gluone 0 1 0 Interazione forte bosone di Higgs 0 0 125,09 ± 0,24 massa inerte
Generazione Quark con carica (+2/3) Quark con carica (-1/3)
Simbolo Quark/Antiquark Massa (MeV) Nome / sapore di quark / antiquark Simbolo Quark/Antiquark Massa (MeV)
1 u-quark (up-quark) / anti-u-quark texvc non trovato; Vedere math / README per la guida alla configurazione.): U / \, \ overline (u) da 1,5 a 3 d-quark (down-quark) / anti-d-quark Impossibile analizzare l'espressione (Eseguibile texvc non trovato; Vedere math / README per l'aiuto alla configurazione.): D / \, \ overline (d) 4,79 ± 0,07
2 c-quark (charm-quark) / anti-c-quark Impossibile analizzare l'espressione (Eseguibile texvc non trovato; Vedere math / README per la guida alla configurazione.): C / \, \ overline (c) 1250 ± 90 s-quark (strano-quark) / anti-s-quark Impossibile analizzare l'espressione (Eseguibile texvc non trovato; Vedere math / README per l'aiuto alla configurazione.): S / \, \ overline (s) 95 ± 25
3 t-quark (top-quark) / anti-t-quark Impossibile analizzare l'espressione (Eseguibile texvc non trovato; Vedere math / README per la guida alla configurazione.): T / \, \ overline (t) 174 200 ± 3300 b-quark (bottom-quark) / anti-b-quark Impossibile analizzare l'espressione (Eseguibile texvc non trovato; Vedere math / README per la guida alla configurazione.): B / \, \ overline (b) 4200 ± 70

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Note (modifica)

Link

  • S. A. Slavatinsky// Istituto di Fisica e Tecnologia di Mosca (Dolgoprudny, Regione di Mosca)
  • Slavatinsky S.A. // SOZH, 2001, n. 2, pag. 62–68 archivio http://web.archive.org/web/20060116134302/http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
  • // nuclphys.sinp.msu.ru
  • // secondo-fisica.ru
  • // fisica.ru
  • // natura.web.ru
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  • // natura.web.ru

SULLA COMPRENSIONE DEL MOTO DELLA MATERIA, LA SUA CAPACITÀ DI AUTOSVILUPPO, E ANCHE LA CONNESSIONE E L'INTERAZIONE DI OGGETTI MATERIALI NELLE SCIENZE NATURALI MODERNE

V.P. Tsyupka

Istituto statale di istruzione autonoma per l'istruzione professionale superiore "Belgorod State National Research University" (NRU "BelGU")

1. Movimento della materia

"Una proprietà integrale della materia è il movimento" 1, che è una forma di esistenza della materia e si manifesta in ogni suo cambiamento. Dalla non-creazione e indistruttibilità della materia e dei suoi attributi, compreso il movimento, segue che il movimento della materia esiste eternamente e infinitamente diverso nella forma delle sue manifestazioni.

L'esistenza di qualsiasi oggetto materiale si manifesta nel suo movimento, cioè in ogni cambiamento che avviene con esso. Nel corso di una modifica, alcune proprietà di un oggetto materiale cambiano sempre. Poiché la totalità di tutte le proprietà di un oggetto materiale, che caratterizza la sua certezza, individualità, peculiarità in un determinato momento, corrisponde al suo stato, risulta che il movimento di un oggetto materiale è accompagnato da un cambiamento nei suoi stati . La modifica delle proprietà può andare così lontano che un oggetto materiale può diventare un altro oggetto materiale. "Ma un oggetto materiale non può mai trasformarsi in una proprietà" (ad esempio massa, energia) e "una proprietà - in un oggetto materiale" 2, perché solo la materia in movimento può essere una sostanza mutevole. Nelle scienze naturali, il movimento della materia è anche chiamato fenomeno naturale (fenomeno naturale).

È noto che "senza movimento non c'è materia" 3 così come senza materia non può esserci movimento.

Il movimento della materia può essere quantificato. La misura quantitativa universale del movimento della materia, come ogni oggetto materiale, è l'energia, che esprime l'attività propria della materia e di ogni oggetto materiale. Quindi, l'energia è una delle proprietà della materia in movimento, e l'energia non può essere al di fuori della materia, a parte essa. L'energia è in relazione equivalente con la massa. Di conseguenza, la massa può caratterizzare non solo la quantità di una sostanza, ma anche il grado della sua attività. Dal fatto che il movimento della materia esiste eternamente ed è infinitamente diverso nella forma delle sue manifestazioni, segue inesorabilmente che l'energia che caratterizza quantitativamente il movimento della materia esiste anche eternamente (increata e indistruttibile) ed è infinitamente diversa nella forma di sue manifestazioni. “Così, l'energia non scompare mai e non appare più, si trasforma solo da un tipo all'altro” 1 secondo il cambiamento dei tipi di movimento.

Si osservano vari tipi (forme) di movimento della materia. Possono essere classificati tenendo conto dei cambiamenti nelle proprietà degli oggetti materiali e delle caratteristiche del loro impatto reciproco.

Il movimento del vuoto fisico (campi fondamentali liberi nello stato ordinario) è ridotto al fatto che devia sempre leggermente in direzioni diverse dal suo equilibrio, come se "tremasse". Come risultato di tali eccitazioni spontanee a bassa energia (deviazioni, disturbi, fluttuazioni), si formano particelle virtuali, che si dissolvono immediatamente nel vuoto fisico. Questo è lo stato energetico più basso (di base) di un vuoto fisico in movimento, la sua energia è vicina allo zero. Ma il vuoto fisico può per qualche tempo entrare in uno stato eccitato, caratterizzato da un certo eccesso di energia. Con eccitazioni così significative e ad alta energia (deviazioni, perturbazioni, fluttuazioni) del vuoto fisico, le particelle virtuali possono completare la loro comparsa e quindi particelle fondamentali reali di diverso tipo eruttano dal vuoto fisico e, di regola, a coppie ( avente una carica elettrica sotto forma di particella e un'antiparticella con cariche elettriche di segno opposto, ad esempio sotto forma di una coppia elettrone-positrone).

Le singole eccitazioni quantistiche di vari campi fondamentali liberi sono particelle fondamentali.

I campi fondamentali fermionici (spinori) possono dare origine a 24 fermioni (6 quark e 6 antiquark, oltre a 6 leptoni e 6 antileptoni), che sono divisi in tre generazioni (famiglie). Nella prima generazione, i quark up e down (e gli antiquark), così come i leptoni, un elettrone e un neutrino elettronico (e un positrone con un antineutrino elettronico), formano materia ordinaria (e antimateria raramente rilevabile). Nella seconda generazione, quark (e antiquark) e leptoni incantati e strani, muoni e neutrini muonici (e anti-muoni con antineutrini muonici) hanno una massa maggiore (carica gravitazionale maggiore). Nella terza generazione, i veri e affascinanti quark (e antiquark), così come i taon leptoni e il taon neutrino (e l'antitaon con il taon antineutrino). I fermioni di seconda e terza generazione non partecipano alla formazione della materia ordinaria, sono instabili e decadono con la formazione dei fermioni di prima generazione.

I campi fondamentali bosonici (di misura) possono generare 18 tipi di bosoni: campo gravitazionale - gravitoni, campo elettromagnetico - fotoni, campo di interazione debole - 3 tipi di "vioni" 1, campo gluonico - 8 tipi di gluoni, campo di Higgs - 5 tipi di Higgs bosoni.

Il vuoto fisico in uno stato di energia sufficientemente alta (eccitato) è in grado di generare molte particelle fondamentali con energia significativa sotto forma di un mini-universo.

Per la sostanza del micromondo, il movimento è ridotto:

    alla diffusione, collisione e trasformazione di particelle elementari l'una nell'altra;

    la formazione di nuclei atomici da protoni e neutroni, il loro movimento, collisione e cambiamento;

    la formazione di atomi da nuclei atomici ed elettroni, il loro movimento, collisione e cambiamento, incluso il salto di elettroni da un orbitale atomico all'altro e il loro distacco dagli atomi, l'aggiunta di elettroni extra;

    la formazione di molecole dagli atomi, il loro movimento, collisione e cambiamento, anche con l'aggiunta di nuovi atomi, il rilascio di atomi, la sostituzione di un atomo con altri, un cambiamento nell'ordine di disposizione degli atomi l'uno rispetto all'altro in un molecola.

Per la sostanza del macrocosmo e del megamondo, il moto si riduce allo spostamento, all'urto, alla deformazione, alla distruzione, all'unificazione dei vari corpi, nonché ai loro più svariati mutamenti.

Se il movimento di un oggetto materiale (un campo quantizzato o un oggetto materiale) è accompagnato da un cambiamento solo nelle sue proprietà fisiche, ad esempio frequenza o lunghezza d'onda per un campo quantizzato, velocità istantanea, temperatura, carica elettrica per un oggetto materiale, allora tale movimento è indicato come una forma fisica. Se il movimento di un oggetto materiale è accompagnato da un cambiamento nelle sue proprietà chimiche, ad esempio solubilità, infiammabilità, acidità, allora tale movimento viene definito forma chimica. Se il movimento riguarda il cambiamento di oggetti del megamondo (oggetti spaziali), allora tale movimento viene indicato come forma astronomica. Se il movimento riguarda i cambiamenti negli oggetti dei gusci della terra profonda (l'interno della terra), allora tale movimento è indicato come una forma geologica. Se il movimento riguarda un cambiamento negli oggetti dell'involucro geografico, che unisce tutti gli involucri terrestri superficiali, allora tale movimento è indicato come una forma geografica. Il movimento dei corpi viventi e dei loro sistemi nella forma di tutti i loro tipi di manifestazioni di vita è riferito a una forma biologica. Il movimento di oggetti materiali, accompagnato da un cambiamento nelle proprietà socialmente significative con la partecipazione obbligatoria di una persona, ad esempio, l'estrazione del minerale di ferro e la produzione di ferro e acciaio, la coltivazione delle barbabietole da zucchero e la produzione di zucchero, sono definita come una forma di movimento socialmente condizionata.

Il movimento di qualsiasi oggetto materiale non può sempre essere attribuito a una forma. È complesso e diversificato. Anche il movimento fisico inerente agli oggetti materiali dai campi quantizzati ai corpi può includere diverse forme. Ad esempio, l'urto elastico (collisione) di due corpi rigidi sotto forma di palle da biliardo include il cambiamento della posizione delle palle nel tempo rispetto l'una all'altra e al tavolo, e la rotazione delle palle e l'attrito del palle contro la superficie del tavolo e l'aria, e il movimento delle particelle di ciascuna palla, e cambiamento praticamente reversibile nella forma delle palle durante l'urto elastico e lo scambio di energia cinetica con la sua parziale trasformazione nell'energia interna delle palle durante l'elastico collisione, e il trasferimento di calore tra le sfere, l'aria e la superficie della tavola, e il possibile decadimento radioattivo dei nuclei contenuti nelle sfere di isotopi instabili, e la penetrazione dei raggi cosmici di neutrini attraverso le sfere, ecc. Con lo sviluppo di materia e l'emergere di oggetti materiali chimici, astronomici, geologici, geografici, biologici e socialmente condizionati, le forme del movimento diventano più complesse, diventando sempre più diverse. Così, nel moto chimico si possono vedere sia forme fisiche di moto sia forme qualitativamente nuove, non riducibili a fisiche, chimiche. Nel movimento di oggetti astronomici, geologici, geografici, biologici e socialmente determinati, si possono vedere forme di movimento sia fisiche che chimiche, nonché qualitativamente nuove, non riducibili a fisiche e chimiche, rispettivamente astronomiche, geologiche, geografiche, biologiche o socialmente forme di movimento condizionate. Allo stesso tempo, le forme inferiori di movimento della materia non differiscono per oggetti materiali di vari gradi di complessità. Ad esempio, il movimento fisico di particelle elementari, nuclei atomici e atomi non differisce negli oggetti materiali astronomici, geologici, geografici, biologici o socialmente condizionati.

Nello studio di forme complesse di movimento, dovrebbero essere evitati due estremi. In primo luogo, lo studio di una forma complessa di movimento non può essere ridotto a semplici forme di movimento; una forma complessa di movimento non può essere derivata da quelle semplici. Ad esempio, il movimento biologico non può essere derivato solo da forme fisiche e chimiche di movimento, ignorando le stesse forme biologiche di movimento. E in secondo luogo, non ci si può limitare a studiare solo forme complesse di movimento, ignorando quelle semplici. Ad esempio, lo studio del movimento biologico integra bene lo studio delle forme fisiche e chimiche del movimento che si manifestano.

2. La capacità della materia di autosviluppo

Come sapete, l'autosviluppo della materia, e la materia è capace di autosviluppo, è caratterizzato da una complicazione graduale spontanea, diretta e irreversibile delle forme della materia in movimento.

L'autosviluppo spontaneo della materia significa che il processo di graduale complicazione delle forme della materia in movimento avviene da solo, in modo naturale, senza la partecipazione di alcuna forza innaturale o soprannaturale, il Creatore, per ragioni interne, naturali.

La direzione dell'autosviluppo della materia significa una sorta di canalizzazione del processo di complicazione graduale delle forme della materia in movimento da una delle sue forme che esistevano prima a un'altra forma che appariva dopo: per ogni nuova forma di materia in movimento, puoi trovare la forma precedente di materia in movimento che gli ha dato l'inizio, e viceversa, per qualsiasi forma precedente di materia in movimento, puoi trovare una nuova forma di materia in movimento che è sorta da essa. In questo caso, la forma sempre precedente della materia in movimento esisteva prima della nuova forma della materia in movimento che ne è sorta, la forma precedente è sempre più antica della nuova forma che ne è emersa. A causa della canalizzazione dell'autosviluppo della materia in movimento, appare una sorta di serie di complicazione graduale delle sue forme, che mostra in quale direzione e attraverso quali forme intermedie (transitive) lo sviluppo storico di questa o quella forma di movimento la questione procedeva.

L'irreversibilità dell'autosviluppo della materia significa che il processo di graduale complicazione delle forme della materia in movimento non può andare nella direzione opposta, all'indietro: una nuova forma di materia in movimento non può dar luogo alla precedente forma di materia in movimento, da cui è sorto, ma può diventare una forma precedente per nuove forme. E se all'improvviso una nuova forma di materia in movimento risulta essere molto simile a una delle forme che l'hanno preceduta, ciò non significa che la materia in movimento abbia iniziato a svilupparsi da sola nella direzione opposta: la precedente forma di materia in movimento appariva molto prima, e una nuova forma di materia in movimento, anche e molto simile ad essa, è apparsa molto più tardi ed è, sebbene simile, ma una forma fondamentalmente diversa di materia in movimento.

3. Comunicazione e interazione di oggetti materiali

Le proprietà inalienabili della materia sono la comunicazione e l'interazione, che sono la causa del suo movimento. Poiché la comunicazione e l'interazione sono la causa del movimento della materia, quindi, la comunicazione e l'interazione, come il movimento, sono universali, cioè sono inerenti a tutti gli oggetti materiali, indipendentemente dalla loro natura, origine e complessità. Tutti i fenomeni nel mondo materiale sono determinati (nel senso, condizionati) da connessioni e interazioni materiali naturali, nonché dalle leggi oggettive della natura, che riflettono le leggi della comunicazione e dell'interazione. "In questo senso, non c'è nulla di soprannaturale e assolutamente contrario alla materia nel mondo." 1 L'interazione, come il movimento, è una forma di essere (esistenza) della materia.

L'esistenza di tutti gli oggetti materiali si manifesta nell'interazione. Per qualsiasi oggetto materiale esistere significa manifestarsi in qualche modo in relazione ad altri oggetti materiali, interagire con essi, essere in connessioni oggettive e relazioni con essi. Se un ipotetico "oggetto materiale, che non si manifesterebbe in relazione ad alcuni altri oggetti materiali, non fosse connesso con essi, non interagisse con essi, allora esso" non esisterebbe per questi altri oggetti materiali. "Ma anche la nostra ipotesi su di lui non poteva essere basata su nulla, poiché a causa della mancanza di interazione, non avremmo alcuna informazione su di lui". 2

L'interazione è un processo di influenza reciproca di alcuni oggetti materiali su altri con lo scambio di energia. L'interazione di oggetti materiali può essere diretta, ad esempio, sotto forma di una collisione (collisione) di due corpi rigidi. Oppure può succedere a distanza. In questo caso, l'interazione degli oggetti materiali è fornita dai campi fondamentali bosonici (gauge) associati. Un cambiamento in un oggetto materiale provoca l'eccitazione (deviazione, perturbazione, fluttuazione) del corrispondente campo fondamentale bosonico (calibro) ad esso associato, e questa eccitazione si propaga sotto forma di un'onda con una velocità finita non superiore alla velocità di propagazione della luce nel vuoto (quasi 300mila km/con). L'interazione di oggetti materiali a distanza secondo il meccanismo quanto-campo del trasferimento dell'interazione è di natura di scambio, poiché le particelle portatrici trasferiscono l'interazione sotto forma di quanti del corrispondente campo bosonico (gauge) fondamentale. Diversi bosoni come particelle-portatori di interazione sono eccitazioni (deviazioni, perturbazioni, fluttuazioni) dei corrispondenti campi fondamentali bosonici (gauge): durante l'emissione e l'assorbimento da parte di un oggetto materiale, sono reali e durante la propagazione sono virtuali.

Si scopre che in ogni caso, l'interazione di oggetti materiali, anche a distanza, è a corto raggio, poiché viene eseguita senza interruzioni, vuoti.

L'interazione di una particella con un'antiparticella di una sostanza è accompagnata dalla loro annichilazione, cioè dalla loro trasformazione nel corrispondente campo fondamentale fermionico (spinore). In questo caso, la loro massa (energia gravitazionale) viene convertita nell'energia del corrispondente campo fondamentale fermionico (spinore).

Le particelle virtuali di un vuoto fisico eccitato (deviando, disturbando, “tremante”) possono interagire con particelle reali, come se le avvolgessero, accompagnandole sotto forma della cosiddetta schiuma quantistica. Ad esempio, come risultato dell'interazione degli elettroni di un atomo con particelle virtuali del vuoto fisico, si verifica un certo spostamento dei loro livelli di energia negli atomi, mentre gli elettroni stessi eseguono movimenti oscillatori con una piccola ampiezza.

Esistono quattro tipi di interazioni fondamentali: gravitazionale, elettromagnetica, debole e forte.

"L'interazione gravitazionale si manifesta nell'attrazione reciproca ... di oggetti materiali aventi una massa a riposo" 1, cioè oggetti materiali, a qualsiasi grande distanza. Si presume che il vuoto fisico eccitato, che genera molte particelle fondamentali, sia in grado di manifestare repulsione gravitazionale. L'interazione gravitazionale è trasportata dai gravitoni del campo gravitazionale. Il campo gravitazionale collega corpi e particelle con massa a riposo. Per la propagazione del campo gravitazionale sotto forma di onde gravitazionali (gravitazionali virtuali), non è richiesto alcun mezzo. L'interazione gravitazionale è la più debole nella sua forza, quindi è insignificante nel microcosmo per l'insignificanza delle masse delle particelle, nel macrocosmo la sua manifestazione è notevole e provoca, ad esempio, la caduta di corpi sulla Terra, e in il megamondo svolge un ruolo di primo piano a causa delle enormi masse dei corpi del megamondo e prevede, ad esempio, la rotazione della luna e dei satelliti artificiali attorno alla terra; la formazione e il movimento di pianeti, planetoidi, comete e altri corpi nel sistema solare e la sua integrità; la formazione e il movimento delle stelle nelle galassie - sistemi stellari giganti, inclusi fino a centinaia di miliardi di stelle, collegati dalla gravità reciproca e dall'origine comune, nonché dalla loro integrità; l'integrità degli ammassi di galassie - sistemi di galassie relativamente ravvicinate legate da forze gravitazionali; l'integrità della metagalassia - il sistema di tutti gli ammassi di galassie conosciuti collegati dalle forze di gravità, come la parte studiata dell'Universo, l'integrità dell'intero Universo. L'interazione gravitazionale determina la concentrazione della materia sparsa nell'Universo e la sua inclusione in nuovi cicli di sviluppo.

"L'interazione elettromagnetica è causata da cariche elettriche ed è trasmessa" 1 da fotoni del campo elettromagnetico su qualsiasi grande distanza. Il campo elettromagnetico collega corpi e particelle che hanno cariche elettriche. Inoltre, le cariche elettriche stazionarie sono collegate solo dalla componente elettrica del campo elettromagnetico sotto forma di campo elettrico e le cariche elettriche mobili sono collegate sia dalla componente elettrica che magnetica del campo elettromagnetico. Per la propagazione di un campo elettromagnetico sotto forma di onde elettromagnetiche, non è necessario un mezzo aggiuntivo, poiché "un campo magnetico variabile genera un campo elettrico alternato, che, a sua volta, è una sorgente di un campo magnetico alternato" 2. “L'interazione elettromagnetica può manifestarsi sia come attrazione (tra cariche opposte) che come repulsione (tra” 3 cariche simili). L'interazione elettromagnetica è molto più forte di quella gravitazionale. Si manifesta sia nel microcosmo che nel macrocosmo e nel megamondo, ma il ruolo di primo piano gli appartiene nel macrocosmo. L'interazione elettromagnetica assicura l'interazione degli elettroni con i nuclei. L'interazione interatomica e intermolecolare è elettromagnetica, grazie ad essa, ad esempio, esistono molecole e si attua la forma chimica del moto della materia, esistono corpi e si determinano i loro stati di aggregazione, elasticità, attrito, tensione superficiale di un liquido, funzioni di visione . Pertanto, l'interazione elettromagnetica garantisce la stabilità di atomi, molecole e corpi macroscopici.

Le particelle elementari con massa a riposo partecipano all'interazione debole; è trasportata da "vioni" di 4 campi di gauge. I campi di interazione deboli legano varie particelle elementari con massa a riposo. L'interazione debole è molto più debole di quella elettromagnetica, ma più forte di quella gravitazionale. A causa della sua azione a corto raggio, si manifesta solo nel micromondo, causando, ad esempio, la maggior parte dell'autodecadimento delle particelle elementari (ad esempio, un neutrone libero si autodecadrà con la partecipazione di un bosone di gauge caricato negativamente in un protone, un elettrone e un antineutrino elettronico, talvolta si forma anche un fotone), l'interazione di un neutrino con il resto della sostanza.

L'interazione forte si manifesta nell'attrazione reciproca degli adroni, che includono strutture di quark, ad esempio mesoni a due quark e nucleoni a tre quark. È trasmesso dai gluoni dei campi gluonici. I campi di gluoni legano gli adroni. Questa è l'interazione più forte, ma per la sua azione a corto raggio si manifesta solo nel micromondo, fornendo, ad esempio, il legame dei quark nei nucleoni, il legame dei nucleoni nei nuclei atomici, garantendone la stabilità. L'interazione forte è 1000 volte più forte di quella elettromagnetica e impedisce la dispersione di protoni con carica simile uniti nel nucleo. Le reazioni termonucleari, in cui diversi nuclei si combinano in uno, sono anche possibili a causa di forti interazioni. I reattori termonucleari naturali sono stelle che creano tutti gli elementi chimici più pesanti dell'idrogeno. I nuclei pesanti multi-nucleonici diventano instabili e fissino, poiché le loro dimensioni superano già la distanza alla quale si manifesta una forte interazione.

"Come risultato di studi sperimentali sulle interazioni delle particelle elementari ... è stato riscontrato che ad alte energie di collisione dei protoni - circa 100 GeV - ... le interazioni deboli ed elettromagnetiche non differiscono - possono essere considerate come un singolo elettrodebole interazione." 1 Si presume che "a un'energia di 10 15 GeV, venga aggiunta un'interazione forte e a" 2 "anche" energie di interazione delle particelle più elevate (fino a 10 19 GeV) o a una temperatura estremamente elevata della materia, tutte e quattro le interazioni fondamentali sono caratterizzate dalla stessa forza, ovvero rappresentano un'interazione "3 sotto forma di "superpotenza". Forse tali condizioni ad alta energia erano all'inizio dello sviluppo dell'Universo, che è emerso dal vuoto fisico. Nel processo di ulteriore espansione dell'Universo, accompagnato da un rapido raffreddamento della materia formata, l'interazione integrale è stata prima divisa in elettrodebole, gravitazionale e forte, quindi l'interazione elettrodebole è stata divisa in elettromagnetica e debole, cioè in quattro fondamentalmente interazioni diverse.

BIBLIOGRAFIA:

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Tsyupka, VP Immagine di scienze naturali del mondo: il concetto di scienza naturale moderna [Testo]: libro di testo. indennità / V.P. Tsyupka. - Belgorod: IPK NRU "BelGU", 2012. - 144 p.

Tsyupka, VP Concetti di fisica moderna che compongono l'immagine fisica moderna del mondo [Risorsa elettronica] // Archivio elettronico scientifico dell'Accademia Russa di Scienze Naturali: corso per corrispondenza. elettrone. scientifico. conf. URL "Concetti di scienza naturale moderna o immagine del mondo di scienze naturali": http: // sito / articolo / 6315(pubblicato: 31.10.2011)

Yandex. Dizionari. [Risorsa elettronica] URL: http://slovari.yandex.ru/

1Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali. M. Progetto accademico. 2002.S.60.

2Problemi filosofici delle scienze naturali. M. Liceo. 1985.S.181.

3Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 60.

1Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 79.

1Karpenkov S. Kh.

1Problemi filosofici delle scienze naturali ... P. 178.

2Ibidem. Pag. 191.

1Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 67.

1Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 68.

3Problemi filosofici delle scienze naturali ... P. 195.

4Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 69.

1Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 70.

2Concetti di scienze naturali moderne. M. UNITÀ-DANA. 2005.S.119.

3Karpenkov S. Kh. Concetti di base delle scienze naturali ... P. 71.

Tsyupka V.P. SULLA COMPRENSIONE DEL MOTO DELLA MATERIA, LA SUA CAPACITÀ DI AUTOSVILUPPO, E ANCHE LA CONNESSIONE E L'INTERAZIONE DI OGGETTI MATERIALI NELLE SCIENZE NATURALI MODERNE // Archivio Scientifico Elettronico.
URL: (data di accesso: 17.03.2020).

leptoni: non partecipano a interazioni forti.

elettrone... positrone. muone.

il neutrino è una particella leggera neutra che partecipa solo a debole e gravitazionale

interazione.

neutrino (#flusso).

portatori di interazioni:

fotone - un quanto di luce, un portatore di interazione elettromagnetica.

il gluone è un portatore di interazione forte.

bosoni vettoriali intermedi - portatori di interazione debole;

particelle con spin intero.

"particella fondamentale" nei libri

Capitolo 1 Una particella dell'oceano

Dal libro Blood: River of Life [Dalle antiche leggende alle scoperte scientifiche] autore Asimov Isaac

Capitolo 1 Una particella dell'oceano Qualsiasi creatura unicellulare che vive nel mare, così piccola da poter essere vista solo al microscopio, ha un apporto di sangue miliardi di volte superiore a quello di un essere umano All'inizio può sembrare impossibile, ma quando ti rendi conto che

Vince la PARTICELLA "-XYA"

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Asimmetria fondamentale

Dal libro Antifragilità [Come trarre vantaggio dal caos] l'autore Taleb Nassim Nicholas

Asimmetria fondamentale Per esprimere l'asimmetria di Seneca in una regola chiara, ho già utilizzato il concetto di perdita maggiore se l'esito è scadente. Se perdi più di quanto guadagni da un cambiamento di circostanze, hai a che fare con l'asimmetria, e questa è una brutta asimmetria.

Cos'è una particella?

Dal libro Iperspazio autore Kaku Michio

Cos'è una particella? L'essenza della teoria delle stringhe è che può spiegare la natura sia della materia che dello spazio-tempo, cioè la natura sia del "legno" che del "marmo". La teoria delle stringhe fornisce risposte a una serie di domande sconcertanti sulle particelle, ad esempio perché ce ne sono così tante in natura. Più siamo profondi

particella di Bose

Dal libro Great Soviet Encyclopedia (BO) dell'autore TSB

particella di Fermi

Dal libro Great Soviet Encyclopedia (FE) dell'autore TSB

Astrometria fondamentale

TSB

Lunghezza fondamentale

Dal libro Grande Enciclopedia Sovietica (FU) dell'autore TSB

8.5. COME FUNZIONA LA PARTICELLA "NO"

l'autore Samsonova Elena

8.5. COME FUNZIONA LA PARTICELLA “NON” Caro collega! Se hai un bambino, allora puoi ricordare come gli gridavi quando era ancora piccolo: "Non correre!", "Non cadere!" o "Non sporcarti!" E subito dopo il tuo pianto, il bambino ha iniziato a correre ancora più veloce, è caduto o si è sporcato. Voi

8.6. COME FUNZIONA IL NO PARTICELLE

Dal libro The Dance of the Salesperson, or The Unconventional Tutorial on Systemic Selling l'autore Samsonova Elena

8.6. COME FUNZIONA LA PARTICELLA "MA" Lo sai che la particella "ma" "cancella" completamente quello che hai detto prima di usarla? - Sei una persona molto simpatica, ma... - Hai ragione, ma... - Cosa dici che è interessante ma... Quando parli con un cliente o un cliente,

Terza particella

Dal libro Il progetto atomico. Storia delle super armi l'autore Pervushin Anton Ivanovich

La terza particella Come abbiamo visto, il periodo dal 1895 al 1919 fu ricco di importanti scoperte nel campo della fisica nucleare. Ma dopo il 1919, lo sviluppo di questa scienza sembrò fermarsi. E non è un caso, ricordiamo che per studiare l'atomo i fisici usavano il fenomeno

Strategia fondamentale

Dal libro Origini della Programmazione Neuro-Linguistica autore Grinder John

Strategia fondamentale Frank ed io abbiamo riflettuto su come affrontare questi momenti. Abbiamo sviluppato una strategia speciale. Abbiamo deciso di perseguire un corso per ridurre al minimo tali distorsioni individuali chiedendo aiuto a un gran numero di persone fisicamente

meschinità fondamentale

Dal libro L'uomo umano globale l'autore Zinoviev Aleksandr Aleksandrovic

La meschinità fondamentale Il destino mi ha trattato in modo tale che ho toccato involontariamente i fenomeni più fondamentali del nostro sistema sociale e ho potuto guardarli senza veli e illusioni che li nascondessero. Come mi sembrava allora, ho visto qual era il più

3. Tensione fondamentale

Dal libro Unità e diversità nel Nuovo Testamento Uno studio sulla natura del cristianesimo primitivo di Dunn James D.

3. Tensione fondamentale Nell'essenza stessa del cristianesimo sta il fatto che esso derivi dall'ebraismo del I secolo. Gesù era ebreo. I primi cristiani erano prevalentemente ebrei. Il cristianesimo nasce dall'interno dell'ebraismo, da una setta messianica all'interno dell'ebraismo. ha percepito

VERITÀ FONDAMENTALE

Dal libro Guidato dall'eternità autore Beaver John

VERITÀ FONDAMENTALE Nella nostra parabola, Jalin è un tipo di Gesù Cristo, e il re è il Padre? è Dio Onnipotente Padre. Dagon rappresenta il diavolo; vita a Endel? questa è la vita umana sulla terra; Affabel rappresenta la città celeste di Dio. La terra dei reietti solitari?

Fino a tempi relativamente recenti, diverse centinaia di particelle e antiparticelle erano considerate elementari. Uno studio dettagliato delle loro proprietà e interazioni con altre particelle e lo sviluppo della teoria hanno mostrato che la maggior parte di esse non sono in realtà elementari, poiché esse stesse sono costituite dalle particelle più semplici o, come si dice ora, fondamentali. Le stesse particelle fondamentali non sono più composte da nulla. Numerosi esperimenti hanno dimostrato che tutte le particelle fondamentali si comportano come oggetti puntiformi adimensionali che non hanno una struttura interna, almeno fino alle distanze più piccole studiate ora, ~ 10 -16 cm.

Tra gli innumerevoli e diversi processi di interazione tra le particelle, ci sono quattro interazioni fondamentali o fondamentali: forte (nucleare), elettromagnetico, debole e gravitazionale. Nel mondo delle particelle, l'interazione gravitazionale è molto debole, il suo ruolo non è ancora chiaro e non ne parleremo oltre.

In natura esistono due gruppi di particelle: gli adroni, che partecipano a tutte le interazioni fondamentali, ei leptoni, che non partecipano solo alle interazioni forti.

Secondo i concetti moderni, le interazioni tra le particelle si realizzano attraverso l'emissione e il successivo assorbimento di quanti del corrispondente campo (forte, debole, elettromagnetico) che circonda la particella. Tali quanti sono bosoni di gauge che sono anche particelle fondamentali. I bosoni hanno i loro momento angolare chiamato spin è uguale al valore intero La costante di Planck... I quanti del campo e, di conseguenza, i portatori dell'interazione forte sono gluoni, indicati con il simbolo g (gi), i quanti del campo elettromagnetico sono i quanti di luce a noi ben noti - fotoni, indicati con (gamma) , e i quanti del campo debole e, di conseguenza, i portatori di interazioni deboli sono W± (doppia ve) - e Z 0 (zet zero) bosoni.

A differenza dei bosoni, tutte le altre particelle fondamentali sono fermioni, cioè particelle con un valore di spin semiintero pari a h/2.

Tavolo 1 mostra i simboli dei fermioni fondamentali - leptoni e quark.

Ogni particella mostrata in tabella. 1, corrisponde ad un'antiparticella, che differisce da una particella solo nei segni della carica elettrica e altri numeri quantici (vedi Tabella 2) e la direzione dello spin rispetto alla direzione del momento della particella. Indicheremo le antiparticelle con gli stessi simboli delle particelle, ma con una linea ondulata sopra il simbolo.

Particelle nella tabella. 1 sono designati da lettere greche e latine, vale a dire: lettera (nu) - tre diversi neutrini, lettere e - elettrone, (mu) - muone, (tau) - taon, lettere u, c, t, d, s, b denotano quark; i loro nomi e le caratteristiche sono riportati in tabella. 2.

Particelle nella tabella. 1 sono raggruppate in tre generazioni I, II e III secondo la struttura della teoria moderna. Il nostro Universo è costituito da particelle di prima generazione: leptoni, quark e bosoni di gauge, ma, come mostra la scienza moderna dello sviluppo dell'Universo, nella fase iniziale del suo sviluppo, le particelle di tutte e tre le generazioni hanno svolto un ruolo importante.

leptoni quark
io II III

e


io II III
tu
D
C
S
T
B

leptoni

Consideriamo prima più in dettaglio le proprietà dei leptoni. La riga superiore della tabella. 1 contiene tre diversi neutrini: elettrone, muonico e tau. La loro massa non è stata ancora misurata con precisione, ma il suo limite superiore è stato determinato, ad esempio, per ne pari a 10 -5 del valore della massa dell'elettrone (cioè g).

Guardando il tavolo. 1 sorge involontariamente la domanda sul perché la natura abbia avuto bisogno della creazione di tre diversi neutrini. Non c'è ancora una risposta a questa domanda, perché non è stata creata una teoria così completa delle particelle fondamentali che indichi la necessità e la sufficienza di tutte queste particelle e ne descriva le proprietà di base. Forse questo problema sarà risolto nel 21° secolo (o dopo).

La linea di fondo della tabella. 1 inizia con la particella che abbiamo più studiato, l'elettrone. L'elettrone è stato scoperto alla fine del secolo scorso dal fisico inglese J. Thomson. Il ruolo degli elettroni nel nostro mondo è enorme. Sono quelle particelle cariche negativamente che, insieme ai nuclei atomici, formano tutti gli atomi degli elementi che conosciamo. Tavola periodica di Mendeleev... In ogni atomo, il numero di elettroni è esattamente uguale al numero di protoni nel nucleo atomico, il che rende l'atomo elettricamente neutro.

L'elettrone è stabile, la principale possibilità di annichilazione di un elettrone è la sua morte in caso di collisione con un'antiparticella - il positrone e +. Questo processo è stato chiamato annientamento :

.

Come risultato dell'annichilazione, si formano due quanti gamma (così vengono chiamati i fotoni ad alta energia), che portano via sia le energie di riposo e + ed e - che le loro energie cinetiche. Ad alte energie e + ed e - si formano adroni e coppie di quark (vedi, ad esempio, (5) e Fig. 4).

La reazione (1) illustra chiaramente la validità della famosa formula di A. Einstein sull'equivalenza di massa ed energia: E = mc 2 .

Infatti, durante l'annichilazione di un positrone e di un elettrone a riposo nella sostanza, l'intera massa del loro riposo (pari a 1,22 MeV) viene convertita nell'energia dei quanti che non hanno massa a riposo.

Nella seconda generazione, la linea di fondo della tabella. 1 localizzato muone- una particella che, in tutte le sue proprietà, è analoga a un elettrone, ma con una massa anormalmente grande. La massa di un muone è 207 volte la massa di un elettrone. A differenza di un elettrone, un muone è instabile. Il tempo della sua vita T= 2,2 · 10 -6 s. Un muone decade prevalentemente in un elettrone e due neutrini secondo lo schema

Un analogo ancora più pesante dell'elettrone è. La sua massa è più di 3 mila volte la massa di un elettrone (MeV / s 2), cioè taon è più pesante di un protone e di un neutrone. La sua durata è di 2,9 · 10 -13 s, e di più di cento diversi schemi (canali) del suo decadimento, sono possibili i seguenti.