Elemi részecske 2
Elemi részecskék, a szigorú értelemben vett - az elsődleges, akkor irreducibilis részecskék, amelyek esetről van szó, minden anyagot.
Elemi részecskék, a modern fizika nem felel meg a szigorú definíció elemi, mivel többségük a modern koncepciók összetett rendszerek. A közös tulajdonsága ezeknek a rendszereknek, hogy. Hogy nem atomok vagy atommagok (kivéve egy proton). Ezért nevezik al-nukleáris részecskék.
Részecskék azt állítva, hogy a legfontosabb eleme az anyag, néha a „valódi elemi részecskéket.”
Először nyissuk elemi részecske volt elektron. Úgy indult az angol fizikus Thomson 1897-ben.
Először nyílt antitsastitsey volt pozitron - részecske melynek tömege egy elektron, de a pozitív elektromos töltés. Ez antirészecskéje-ben fedezték fel a kozmikus sugárzás amerikai fizikus Anderson 1932-ben.
A modern fizika, a csoport több mint 350 elemi részecske, általában instabil, és számuk folyamatosan növekszik.
Ha a korábbi elemi részecskék általában megtalálható a kozmikus sugárzás, mivel az elején a 50-es évek gyorsítók váltak a fő eszköze a tanulmány az elemi részecskéket.
Mikroszkopikus súlya és méretei az elemi részecskéknek felelnek, sajátos kvantummechanikai viselkedését: quantum törvények döntő a viselkedését az elemi részecskéket.
A legfontosabb tulajdonsága az összes elemi kvantum részecskék - a képességét, hogy létre, és megsemmisült (kibocsátott vagy abszorbeált) reagáltatva más részecskék. Minden folyamatot elemi átáramlanak egy sor cselekmények abszorpciós és emissziós.
Különböző eljárások elemi részecskék markánsan különböző perkolációs intenzitással.
Összhangban különböző intenzitású áramlás részecske kölcsönhatás fenomenológiailag több osztályra osztható: erős, elektromágneses és gyenge. Ezen túlmenően, az összes elemi részecskék gravitációs kölcsönhatás.
Erős kölcsönhatást elemi részecskék okoz lezajló folyamatok a legmagasabb összehasonlítva más folyamatokat és vezet intenzitását a legerősebb kommunikációs elemi részecskék. Ez teszi a kapcsolatot a protonok és a neutronok az atommagok atomok.
Elektromágneses kölcsönhatás bevonásával különbözik a többi elektromágneses mező. Az elektromágneses tér (a kvantumfizikában - foton) vagy kibocsátott vagy szívódik fel a kölcsönhatást, vagy közötti reakciót szervek hordoz.
Elektromágneses kölcsönhatás nyújt kommunikációs sejtmagok és elektronok az atomok és a molekulák az anyag, és ezáltal meghatározza (törvények alapján a kvantummechanika) a lehetséges egyensúlyi állapot ilyen Microsystems.
A gyenge kölcsönhatás az elemi részecskék nagyon lassú folyamatok előforduló elemi részecskék, beleértve bomlik kvázi-stabil részecskék.
A gyenge kölcsönhatás sokkal gyengébb, nemcsak erős, hanem az elektromágneses interferencia, de sokkal erősebb, mint a gravitáció.
Gravitációs kölcsönhatás a részecske a leggyengébb az összes ismert. Gravitációs kölcsönhatás a jellemző részecske távolságokat adja rendkívül kicsi hatások miatt a kis tömege az elemi részecskék.
A gyenge kölcsönhatás sokkal erősebb, mint a gravitáció, de a mindennapi életben betöltött szerepét a gravitációs kölcsönhatás sokkal kifejezettebb szerepe a gyenge kölcsönhatás. Ez azért van, mert a gravitációs kölcsönhatás (is, és elektromágneses) van egy végtelenül nagy hatósugara. Ezért, például a testen található a felszínen a Föld, a gravitációs vonzás az összes atomok teszik ki a föld. Gyenge kölcsönhatás is van egy ilyen kis sugarú, hogy még nem mérhető.
A modern fizika alapvető szerepet játszott a relativisztikus kvantumelmélet a fizikai rendszerek végtelen számú szabadsági fokkal - kvantumtérelméleti. Ez az elmélet épül leírni az egyik leggyakoribb ingatlan Mikrokozmosz - univerzális kölcsönös transzformálhatók az elemi részecskéket. A leírás, az ilyen folyamatok szükséges átmenetet a kvantum hullám területen. Kvantumtérelmélet szükségszerűen relativisztikus mert ha a rendszer áll egy lassan mozgó részecskék, az energia elégtelen lehet a kialakulását új részecskék nem zéró nyugalmi tömegű. Részecskék azonos nulla tömegű (foton lehet neutrinó) mindig relativisztikus, azaz mindig mozog a fény sebessége.
Sokoldalú módon kezeli az összes kölcsönhatások alapján a szelvény szimmetria teszi összesítés.
Kvantumtérelmélet volt a legmegfelelőbb berendezés a megértése a kölcsönhatás a részecske és egyesülési mindenféle kölcsönhatások.
Kvantumelektrodinamika -, hogy része a területen a kvantumelmélet, amelyekben a kölcsönhatás az elektromágneses mező és a töltött részecskék (elektron vagy pozitron mező).
Jelenleg, kvantumelektrodinamika tekinthető szerves része egy egységes elmélet gyenge és az elektromágneses kölcsönhatások.
Attól függően, hogy részvétele egyes fajta interakció minden tanulmány az elemi részecskék, kivéve a foton, vannak osztva két fő csoportra - hadron és leptonokat.
Hadronok (a görög -. Nagy, erős) - egy osztály az elemi részecskék részt vesz egy erős kölcsönhatást (együtt elektromágneses és gyenge). Leptonok (a görög -. Vékony, könnyű) - egy osztály az elemi részecskék, amelyeknek nincs erős kölcsönhatás részt csak az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatás. (Szabad a gravitációs kölcsönhatás minden elemi részecskék, ideértve a fotonok, implicit).
Minden elmélet hadronokat, az erős kölcsönhatás a két még nem áll rendelkezésre, de van egy elmélet, hogy mivel nem teljes és nem általánosan elfogadott, magyarázatot ad az alapvető tulajdonságait. Ez az elmélet - kvantum-színdinamika, amely szerint a hadronokat állnak kvarkokat és erők közötti kvarkok okozta cseréje gluonokat. Minden észlelt hadronokat áll kvarkok öt különböző típusú ( „ízek”). Minden kvark „ízét” lehet három „színes” körülmények között, vagy három különböző „színű díjak”.
Ha a törvények közötti kapcsolat megállapítása mennyiségek jellemző fizikai rendszer, illetve meghatározó változás ezen változók idővel nem változnak bizonyos transzformációk, amely lehet alávetni a rendszert, azt mondjuk, hogy ezek a törvények a szimmetria (vagy állandó) képest ezek az átalakulások. Matematikailag szimmetria transzformációk alkotják a csoportot.
A modern elmélet elemi részecskék szimmetria jogszabályok vonatkozó koncepció egyes transzformációk vezet. Symmetry minősül tényező létezik a különböző csoportok és családok az elemi részecskéket.
Erős kölcsönhatás szimmetrikus forgatások egy speciális „izotópos tér”. Egy matematikai szempontból megfelel izotópos szimmetria transzformációk egységes szimmetria csoport SU (2). Izotópos szimmetria nem pontos jellegét szimmetria, mert lebontja az elektromágneses kölcsönhatás, és a különbséget a túró tömegeket.
Izotópos szimmetria egy része egy nagyobb közelítő szimmetria erős kölcsönhatás - egységes SU (3) - szimmetria. Egységes szimmetria lényegesen csökkent, mint izotóp. Azonban arra utal, hogy ezek a szimmetriák, amelyek nagyon sok zavart, amikor elérte az energiák helyreáll energiák megfelelő az úgynevezett „nagy egyesítés”.
A osztálya belső szimmetria egyenletek térelméletet (azaz szimmetriáival társított tulajdonságait az elemi részecskék, és nem a tulajdonságait a tér-idő) a közös neve - felmérni szimmetria.
Gauge szimmetria odavezetett, hogy a kalibrációs vektor területeken, ami cseréjét kvantumait részecske kölcsönhatás.
Az az elképzelés, egy szelvény szimmetria volt a legtermékenyebb a egyesített elmélet a gyenge és az elektromágneses kölcsönhatások.
Egy érdekes probléma kvantumtérelméletben felvétele a kalibrációs áramkör, és egyetlen erős kölcsönhatás (a „nagy szövetség”).
Egy másik ígéretes területe szövetség tekinthető szuper szimmetria, vagy egyszerűen szuperszimmetria.
A 60-as években az Amerikai fizikusok S.Vaynbergom, Sh.Gleshou, pakisztáni fizikus A. Salam és mások. Egységes elmélet gyenge és az elektromágneses kölcsönhatások alakult, későbbi nevén a standard elmélete elektrogyenge kölcsönhatás. Ebben az elméletben, valamint a foton, végző elektromágneses kölcsönhatás, ott köztes vektor bozonok - részecskék, amelyek hordozzák a gyenge kölcsönhatás. Ezeket a részecskéket kísérletileg megfigyelték 1983 CERN.
Nyílás a tapasztalatok a köztes vektor bozonok érvényesíti az alap (kalibrálás) azt az elképzelést, a standard elmélet elektrogyenge kölcsönhatás.
Azonban az elmélet teljes egészében, akkor azt is meg kell kísérletileg mechanizmusa spontán tört szimmetriát. Ha ez a mechanizmus ténylegesen megvalósított a természetben, nem kell elemi skalár bozon - az úgynevezett Higgs-bozonok. Normál elektrogyenge elmélet létezését legalább egy skalár bozon.
A mechanizmus a spontán szimmetriasértés, amely megtalálható a különböző fizikai helyzetekben elterjedt kvantumtérelméletben. Kimutatták, hogy a nyomtáv elméletek a mechanizmus vezethet a megjelenése a végső tömege a mérőeszköz tömegtelen részecskék (úgynevezett Higgs hatás).
A modellek „Grand Unified” szimmetria csoport elektrogyenge és erős kölcsönhatás szimmetria csoport alcsoportjai egyetlen csoport jellemezve, hogy egy kalibrációs állandó kölcsönhatásban.
Az alapot a „Nagy Szövetség” - az a tény, hogy az átmenet a kis távolságok (vagyis, hogy a magasabb energiák) elektrogyenge állandó növeli és csökkenti az erős kölcsönhatást állandó. Kivetítve ez a tendencia, hogy az ultranagy energiát vezet az egyenlet állandók mindhárom kölcsönhatások egy bizonyos energia szinten, amelynek van spontán szimmetria „nagy egyesület”, ami a megjelenése a tömeges részecskék leírásakor vegyes szelvény mezőket.
A különböző modellek a „nagy obedineiya” jósolta értéke különböző energia szinten, de minden esetben ilyen energiák elérhetetlen a belátható jövőben bármilyen gyorsítók vagy kozmikus sugárzás. A teszt a modell a „nagy egyesítés” fel lehet használni az előrejelzések terén alacsony energiafelhasználású vagy kozmológiai következményei ezek a modellek (a modern eszmék, a nagyon korai szakaszában a az univerzum tágulását elérheti a hőmérséklet sokkal magasabb, mint az energia skála a „Grand Egyesítés”).
Egy előrejelzési modellek „Nagy egyesület”, mely nem megőrzése barion díjat, és ennek eredményeként, az instabilitás, a proton.
Supergravitation - mértéktérelmélet SUSY, képviselő Szuperszimmetrikus általánosítása általános relativitáselmélet (gravitáció elmélet).
Bővített szupergravitáció elmélet szimmetria, elvileg lehetővé teszi, hogy összekapcsolják az összes ismert típusú interakciók - gravitációs, gyenge, elektromágneses, erős. Mindazonáltal a jelenlegi modellek messze a valóságtól (különösen azokat néhány alapvető részecskék).