Dövrümüzdə maddənin əsas hissəcikləri. Müasir təbiət elmində maddənin hərəkətini, özünü inkişaf etdirmək qabiliyyətini, habelə maddi obyektlərin əlaqəsini və qarşılıqlı təsirini başa düşmək haqqında

MADDƏNİN HƏRƏKƏTİNİN, ONUN ÖZÜNÜ İNKİŞAF QABİLİNİN, HƏMÇİNİN MÜASİR TƏBİƏT ELMİNDƏ MADDİ OYNALARIN ƏLAQƏSİ VƏ QARŞI TƏSİRLƏRİNİN DƏKKİLƏNMƏSİ HAQQINDA.

Tsyupka V. P.

Federal Dövlət Muxtariyyəti Təhsil müəssisəsi daha yüksək peşə təhsili"Belqorod Dövlət Milli tədqiqat universiteti("BelSU" Milli Tədqiqat Universiteti)

1. Maddənin hərəkəti

“Materiyanın ayrılmaz xüsusiyyəti hərəkətdir” 1, maddənin mövcudluq forması olan və onun hər hansı dəyişməsində özünü göstərir. Maddənin və onun atributlarının, o cümlədən hərəkətin yaradılmazlığından və sarsılmazlığından belə nəticə çıxır ki, maddənin hərəkəti əbədi olaraq mövcuddur və təzahürləri şəklində sonsuz müxtəlifdir.

Hər hansı maddi obyektin mövcudluğu onun hərəkətində, yəni onunla baş verən hər hansı dəyişiklikdə təzahür edir. Dəyişiklik zamanı maddi obyektin bəzi xassələri həmişə dəyişir. Maddi obyektin müəyyən zaman anında müəyyənliyini, fərdiliyini və özəlliyini səciyyələndirən bütün xüsusiyyətlərinin məcmusu onun vəziyyətinə uyğun gəldiyindən belə çıxır ki, maddi obyektin hərəkəti onun vəziyyətlərinin dəyişməsi ilə müşayiət olunur. . Xassələrin dəyişməsi o qədər gedə bilər ki, bir maddi obyekt digər maddi obyektə çevrilə bilər. “Amma maddi obyekt heç vaxt xassə çevrilə bilməz” (məsələn, kütlə, enerji) və “xassəli maddi obyektə” 2, çünki yalnız hərəkət edən maddə dəyişən maddə ola bilər. Təbiət elmində maddənin hərəkətinə təbiət hadisəsi də deyilir ( təbiət hadisəsi).

Məlumdur ki, “hərəkətsiz maddə yoxdur” 3, necə ki, maddəsiz hərəkət də ola bilməz.

Maddənin hərəkətini kəmiyyətlə ifadə etmək olar. Maddənin, eləcə də hər hansı maddi obyektin hərəkətinin universal kəmiyyət ölçüsü maddənin və hər hansı maddi obyektin daxili fəaliyyətini ifadə edən enerjidir. Deməli, enerji hərəkət edən maddənin xassələrindən biridir və enerji materiyadan kənarda, ondan ayrı ola bilməz. Enerji kütlə ilə ekvivalent əlaqəyə malikdir. Beləliklə, kütlə təkcə maddənin miqdarını deyil, həm də onun aktivlik dərəcəsini xarakterizə edə bilər. Maddənin hərəkətinin əbədi mövcud olmasından və onun təzahürləri şəklində sonsuz müxtəlifliyindən belə nəticə çıxır ki, maddənin hərəkətini kəmiyyətcə xarakterizə edən enerji həm də əbədi (yaradılmamış və pozulmaz) mövcuddur və formaca sonsuz müxtəlifdir. təzahürlərindən. “Beləliklə, enerji heç vaxt yox olmur və ya yenidən meydana çıxmır, yalnız hərəkət növlərinin dəyişməsinə uyğun olaraq bir növdən digərinə çevrilir” 1.

Maddənin hərəkətinin müxtəlif növləri (formaları) müşahidə olunur. Onlar maddi obyektlərin xassələrində baş verən dəyişikliklər və onların bir-birinə təsir xüsusiyyətləri nəzərə alınmaqla təsnif edilə bilər.

Fiziki vakuumun hərəkəti (normal vəziyyətdə olan sərbəst əsas sahələr) onun tarazlığından daim bir qədər fərqli istiqamətlərdə, sanki "titrəyir" kimi yayınması ilə nəticələnir. Belə spontan aşağı enerjili həyəcanlar (sapma, pozulmalar, dalğalanmalar) nəticəsində fiziki vakuumda dərhal həll olunan virtual hissəciklər əmələ gəlir. Bu, hərəkət edən fiziki vakuumun ən aşağı (əsas) enerji vəziyyətidir, onun enerjisi sıfıra yaxındır. Ancaq fiziki bir boşluq, müəyyən bir yerdə müəyyən bir enerji artıqlığı ilə xarakterizə olunan həyəcanlı bir vəziyyətə çevrilə bilər. Fiziki vakuumun belə əhəmiyyətli, yüksək enerjili həyəcanları (sapma, pozğunluqlar, dalğalanmalar) ilə virtual hissəciklər öz görünüşünü tamamlaya bilər və daha sonra real əsas hissəciklər fiziki vakuumdan çıxa bilər. fərqli növlər, və, bir qayda olaraq, cütlər (olaraq elektrik yüküəks işarəli elektrik yüklü hissəcik və antihissəcik şəklində, məsələn, elektron-pozitron cütü şəklində).

Müxtəlif sərbəst əsas sahələrin tək kvant həyəcanları əsas hissəciklərdir.

Fermion (spinor) əsas sahələri üç nəslə (ailə) bölünən 24 fermionu (6 kvark və 6 antikvark, həmçinin 6 lepton və 6 antilepton) yarada bilər. Birinci nəsildə yuxarı və aşağı kvarklar (və antikvarklar), həmçinin leptonlar, elektron və elektron neytrino (və elektron antineytrinolu pozitron) adi maddəni (və nadir hallarda aşkar edilən antimaddə) əmələ gətirir. İkinci nəsildə cazibədarlıq və qəribə kvarklar (və antikvarklar), həmçinin daha böyük kütləyə (daha böyük cazibə yükü) malik olan leptonlar, muon və muon neytrino (və muon antineytrinolu antimuon) mövcuddur. Üçüncü nəsildə həqiqi və cazibədar kvarklar (və antikvarklar), həmçinin leptonlar taon və taon neytrino (və taon antineytrinolu antitaon) var. İkinci və üçüncü nəsillərin fermionları adi maddənin əmələ gəlməsində iştirak etmir, birinci nəslin fermionlarının əmələ gəlməsi ilə qeyri-sabitdir və çürüyür.

Bosonik (ölçü) fundamental sahələr 18 növ bozon yarada bilər: qravitasiya sahəsi – qravitonlar, elektromaqnit sahəsi – fotonlar, zəif qarşılıqlı təsir sahəsi – 3 növ “vion” 1, qluon sahəsi – 8 növ qluon, Higgs sahəsi – 5 növ Higgs bozonlar.

Kifayət qədər yüksək enerjili (həyəcanlı) vəziyyətdə olan fiziki vakuum, mini-kainat şəklində əhəmiyyətli enerjiyə malik bir çox əsas hissəciklər yaratmağa qadirdir.

Mikrodünyanın mahiyyəti üçün hərəkət aşağıdakılara endirilir:

elementar hissəciklərin yayılmasına, toqquşmasına və bir-birinə çevrilməsinə;

proton və neytronlardan atom nüvələrinin əmələ gəlməsi, onların hərəkəti, toqquşması və dəyişməsi;

atom nüvələrindən və elektronlardan atomların əmələ gəlməsi, onların hərəkəti, toqquşması və dəyişməsi, o cümlədən elektronların bir atom orbitalından digərinə tullanması və atomlardan ayrılması, əlavə elektronların əlavə edilməsi;

atomlardan molekulların əmələ gəlməsi, onların hərəkəti, toqquşması və dəyişməsi, o cümlədən yeni atomların əlavə edilməsi, atomların ayrılması, bəzi atomların digərləri ilə əvəzlənməsi və molekulda atomların bir-birinə nisbətən sırasının dəyişməsi.

Makrodünyanın və meqadünyanın mahiyyəti üçün hərəkət müxtəlif cisimlərin yerdəyişməsinə, toqquşmasına, deformasiyasına, məhvinə, birləşməsinə, eləcə də onların ən müxtəlif dəyişikliklərinə düşür.

Əgər maddi obyektin (kvantlaşdırılmış sahə və ya maddi obyekt) hərəkəti yalnız onun dəyişməsi ilə müşayiət olunursa fiziki xassələri, məsələn, kvantlaşdırılmış sahə üçün tezlik və ya dalğa uzunluğu, ani sürət, temperatur, maddi obyekt üçün elektrik yükü, onda belə hərəkət fiziki forma adlanır. Əgər maddi cismin hərəkəti onun kimyəvi xassələrinin dəyişməsi, məsələn, həllolma, alovlanma, turşuluq ilə müşayiət olunursa, bu cür hərəkət kimyəvi forma kimi təsnif edilir. Hərəkət meqadünyanın obyektlərindəki dəyişikliklərə aiddirsə (kosmik cisimlər), onda belə hərəkət astronomik forma kimi təsnif edilir. Hərəkət yerin dərinliklərindəki cisimlərdəki dəyişikliklərə (yerin daxili hissəsinə) aiddirsə, bu cür hərəkət geoloji forma kimi təsnif edilir. Hərəkət yerin bütün səth qabıqlarını birləşdirən coğrafi qabığın obyektlərindəki dəyişikliklərə aiddirsə, bu cür hərəkət coğrafi forma kimi təsnif edilir. Canlı cisimlərin və onların sistemlərinin müxtəlif həyat təzahürləri şəklində hərəkəti bioloji forma kimi təsnif edilir. İnsanların məcburi iştirakı ilə sosial əhəmiyyətli xüsusiyyətlərin dəyişməsi ilə müşayiət olunan maddi obyektlərin hərəkəti, məsələn, dəmir filizi hasilatı və dəmir və polad istehsalı, şəkər çuğundurunun becərilməsi və şəkər istehsalı təsnif edilir. sosial müəyyən edilmiş hərəkət forması kimi.

Hər hansı maddi obyektin hərəkətini həmişə hər hansı bir forma aid etmək olmaz. O, mürəkkəb və müxtəlifdir. Hətta kvantlaşdırılmış sahədən cisimlərə qədər maddi cisimlərə xas olan fiziki hərəkət bir neçə formanı ehtiva edə bilər. Məsələn, ikisinin elastik toqquşması (toqquşması). bərk maddələr bilyard topları şəklində topların bir-birinə və masaya nisbətən zamanla mövqeyinin dəyişməsi, topların fırlanması, topların masanın səthində və havada sürtünməsi və hər bir topun hissəciklərinin hərəkəti və elastik toqquşma zamanı topların formasının praktiki olaraq geri dönə bilən dəyişməsi və elastik toqquşma zamanı topların daxili enerjisinə qismən çevrilməsi ilə kinetik enerjinin mübadiləsi və toplar, hava və toplar arasında istilik ötürülməsi. masanın səthi və topların tərkibində olan qeyri-sabit izotopların nüvələrinin mümkün radioaktiv parçalanması və kosmik şüa neytrinolarının toplar vasitəsilə nüfuz etməsi və s. Maddələrin inkişafı və kimyəvi, astronomik, geoloji, coğrafi, bioloji və sosial cəhətdən müəyyən edilmiş materialın yaranması ilə cisimlər, hərəkət formaları daha mürəkkəb və müxtəlif olur. Beləliklə, kimyəvi hərəkətdə həm fiziki hərəkət formalarını, həm də keyfiyyətcə yeni, fiziki, kimyəvi formalara qədər azalmayanları görmək olar. Astronomik, geoloji, coğrafi, bioloji və sosial cəhətdən müəyyən edilmiş obyektlərin hərəkətində həm fiziki, həm də kimyəvi hərəkət formalarını, habelə keyfiyyətcə yeni, fiziki və kimyəvi cəhətdən azalmayan, müvafiq olaraq astronomik, geoloji, coğrafi, bioloji və ya sosial cəhətdən fərqlənə bilər. müəyyən edilmiş hərəkət formaları. Eyni zamanda, müxtəlif mürəkkəblik dərəcələrində olan maddi obyektlərdə maddənin aşağı hərəkət formaları fərqlənmir. Məsələn, elementar hissəciklərin, atom nüvələrinin və atomların fiziki hərəkəti astronomik, geoloji, coğrafi, bioloji və ya sosial cəhətdən müəyyən edilmiş maddi obyektlər arasında fərqlənmir.

Hərəkətin mürəkkəb formalarının tədqiqində iki ifrata yol vermək lazımdır. Birincisi, mürəkkəb hərəkət formasının tədqiqi sadə hərəkət formalarına endirilə bilməz, sadə olanlardan mürəkkəb hərəkət forması çıxarıla bilməz. Məsələn, bioloji hərəkəti yalnız fiziki və kimyəvi hərəkət formalarından çıxarmaq olmaz, eyni zamanda hərəkətin bioloji formalarını nəzərə almadan. İkincisi, sadə olanlara məhəl qoymayaraq, yalnız mürəkkəb hərəkət formalarını öyrənməklə özünüzü məhdudlaşdıra bilməzsiniz. Məsələn, bioloji hərəkətin tədqiqi bu halda meydana çıxan fiziki və kimyəvi hərəkət formalarının öyrənilməsini yaxşı tamamlayır.

2. Maddənin özünü inkişaf etdirmək qabiliyyəti

Məlum olduğu kimi, maddənin öz-özünə inkişafı və materiya öz-özünə inkişaf etmək qabiliyyətinə malikdir, hərəkət edən materiya formalarının kortəbii, istiqamətləndirilmiş və dönməz addım-addım mürəkkəbləşməsi ilə xarakterizə olunur.

Maddənin kortəbii öz-özünə inkişafı dedikdə, hərəkət edən materiya formalarının tədricən mürəkkəbləşməsi prosesinin daxili, təbii səbəblərdən Yaradanın heç bir qeyri-təbii və fövqəltəbii qüvvələrin iştirakı olmadan təbii olaraq öz-özünə baş verməsi nəzərdə tutulur.

Maddənin öz-özünə inkişaf istiqaməti dedikdə, əvvəllər mövcud olan bir formadan sonra meydana çıxan digər formada hərəkət edən materiya formalarının tədricən mürəkkəbləşməsi prosesinin bir növ kanalizasiyası başa düşülür: hərəkət edən maddənin hər hansı yeni forması üçün əvvəlki forma tapmaq olar. ona mənşəyini verən hərəkətli materiya forması və əksinə, hərəkət edən materiyanın hər hansı əvvəlki forması üçün ondan yaranan hərəkətli materiyanın yeni formasını tapmaq olar. Üstəlik, hərəkət edən materiyanın əvvəlki forması həmişə ondan yaranan hərəkət edən materiyanın yeni formasından əvvəl mövcud olmuşdur, əvvəlki forma həmişə ondan yaranan yeni formadan daha qədimdir. Hərəkət edən maddənin öz-özünə inkişafının kanalizasiyası sayəsində onun hansı istiqamətdə, eləcə də hansı aralıq (keçid) formalardan keçdiyini göstərən onun formalarının tədricən mürəkkəbləşməsinin özünəməxsus silsiləsi yaranır. tarixi inkişaf hərəkət edən maddənin bir forması.

Maddənin öz-özünə inkişafının dönməzliyi o deməkdir ki, hərəkət edən materiya formalarının tədricən mürəkkəbləşməsi prosesi əks istiqamətdə, geriyə doğru gedə bilməz: hərəkət edən materiyanın yeni forması hərəkət edən maddənin əvvəlki formasını doğura bilməz. yaranmışdır, lakin yeni formalar üçün əvvəlki forma çevrilə bilər. Və birdən-birə hərəkət edən materiyanın hər hansı yeni forması özündən əvvəlki formalardan birinə çox bənzəyirsə, bu, hərəkət edən maddənin əks istiqamətdə öz-özünə inkişaf etməyə başladığı anlamına gəlməyəcək: hərəkət edən maddənin əvvəlki forması daha əvvəl ortaya çıxdı. , və hərəkət edən materiyanın hətta və ona çox oxşar olan yeni forması çox sonralar meydana çıxdı və oxşar olsa da, hərəkət edən maddənin əsaslı şəkildə fərqli formasıdır.

3. Maddi obyektlərin əlaqəsi və qarşılıqlı əlaqəsi

Maddənin xas xüsusiyyətləri onun hərəkətinin səbəbi olan əlaqə və qarşılıqlı təsirdir. Çünki əlaqə və qarşılıqlı təsir maddənin hərəkətinin səbəbidir, ona görə də əlaqə və qarşılıqlı təsir hərəkət kimi universaldır, yəni təbiətindən, mənşəyindən və mürəkkəbliyindən asılı olmayaraq bütün maddi obyektlərə xasdır. Maddi aləmdəki bütün hadisələr təbii maddi əlaqələr və qarşılıqlı təsirlərlə, eləcə də əlaqə və qarşılıqlı təsir qanunauyğunluqlarını əks etdirən obyektiv təbiət qanunları ilə müəyyən edilir (şərtlənmək mənasında). "Bu mənada, dünyada fövqəltəbii və tamamilə maddəyə zidd olan heç bir şey yoxdur." 1 Qarşılıqlı təsir, hərəkət kimi, maddənin varlıq (varlıq) formasıdır.

Bütün maddi obyektlərin mövcudluğu qarşılıqlı təsirdə təzahür edir. İstənilən maddi obyekt üçün mövcud olmaq başqa maddi obyektlərə münasibətdə, onlarla qarşılıqlı əlaqədə olmaq, onlarla obyektiv əlaqə və münasibətlərdə olmaq, bir növ özünü göstərmək deməkdir. Əgər bəzi başqa maddi obyektlərə münasibətdə heç bir şəkildə özünü göstərməyən, onlarla heç bir şəkildə bağlı olmayan, qarşılıqlı əlaqədə olmayan fərziyyə materialı “obyekt” bu digər maddi obyektlər üçün də mövcud olmazdı. "Ancaq onun haqqında fərziyyəmiz də heç nəyə əsaslana bilməzdi, çünki qarşılıqlı əlaqənin olmaması səbəbindən onun haqqında sıfır məlumatımız olacaq." 2

Qarşılıqlı təsir enerji mübadiləsi ilə bəzi maddi obyektlərin digərlərinə qarşılıqlı təsir prosesidir. Maddi cisimlərin qarşılıqlı təsiri birbaşa ola bilər, məsələn, iki bərk cismin toqquşması (təsiri) şəklində. Və ya məsafədə baş verə bilər. Bu zaman maddi obyektlərin qarşılıqlı əlaqəsi onlarla əlaqəli bosonik (qabar) fundamental sahələrlə təmin edilir. Bir maddi cismin dəyişməsi onunla əlaqəli müvafiq bosonik (ölçülü) əsas sahənin həyəcanlanmasına (sapma, təlaş, dalğalanma) səbəb olur və bu həyəcan vakuumda işığın sürətindən çox olmayan son sürəti olan dalğa şəklində yayılır. (demək olar ki, 300 min km/ ilə). Qarşılıqlı təsir ötürülməsinin kvant-sahə mexanizminə görə məsafədə olan maddi cisimlərin qarşılıqlı təsiri mübadilə xarakteri daşıyır, çünki daşıyıcı hissəciklər qarşılıqlı əlaqəni müvafiq bosonik (ölçülü) fundamental sahənin kvantları şəklində ötürürlər. Qarşılıqlı təsir daşıyıcı hissəciklər kimi müxtəlif bozonlar müvafiq bosonik (ölçü) əsas sahələrin həyəcanlarıdır (sapma, təhriklər, dalğalanmalar): maddi obyekt tərəfindən emissiya və udma zamanı onlar real, yayılma zamanı isə virtual olurlar.

Belə çıxır ki, istənilən halda, maddi obyektlərin hətta məsafədə də qarşılıqlı təsiri heç bir boşluq və boşluq olmadan həyata keçirildiyi üçün qısamüddətli hərəkətdir.

Bir hissəciyin maddənin antihissəsi ilə qarşılıqlı təsiri onların məhv edilməsi, yəni müvafiq fermion (spinor) əsas sahəsinə çevrilməsi ilə müşayiət olunur. Bu zaman onların kütləsi (qravitasiya enerjisi) müvafiq fermionik (spinor) fundamental sahənin enerjisinə çevrilir.

Həyəcanlı (sönən, narahat edən, "titrəyən") fiziki vakuumun virtual hissəcikləri real hissəciklərlə qarşılıqlı təsir göstərə bilər, sanki onları əhatə edir, onları kvant köpüyü adlanan formada müşayiət edir. Məsələn, bir atomun elektronlarının fiziki vakuumun virtual hissəcikləri ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində atomlarda onların enerji səviyyələrində müəyyən yerdəyişmə baş verir və elektronlar özləri kiçik amplituda salınan hərəkətləri yerinə yetirirlər.

Əsas qarşılıqlı təsirlərin dörd növü var: qravitasiya, elektromaqnit, zəif və güclü.

“Qravitasiya qarşılıqlı təsiri kütləsi olan maddi cisimlərin... qarşılıqlı cazibəsində özünü göstərir” 1 istirahətdə, yəni maddi cisimlər istənilən böyük məsafədə. Çoxlu əsas hissəcikləri əmələ gətirən həyəcanlı fiziki vakuumun qravitasiya itələnməsini təzahür etdirməyə qadir olduğu güman edilir. Qravitasiya qarşılıqlı təsirini qravitasiya sahəsinin qravitonları aparır. Qravitasiya sahəsi cisimləri və hissəcikləri istirahət kütləsi ilə birləşdirir. Qravitasiya dalğaları (virtual qravitonlar) şəklində qravitasiya sahəsinin yayılması üçün heç bir mühit tələb olunmur. Qravitasiya qarşılıqlı təsiri öz gücünə görə ən zəifdir, buna görə də hissəcik kütlələrinin əhəmiyyətsizliyinə görə mikrodünyada əhəmiyyətsizdir; makrodünyada onun təzahürü nəzərə çarpır və məsələn, cisimlərin Yerə və meqadünyaya düşməsinə səbəb olur. meqadünyada nəhəng cisim kütlələrinə görə aparıcı rol oynayır və məsələn, Ayın və süni peyklərin Yer ətrafında fırlanmasını təmin edir; Günəş sistemində planetlərin, planetoidlərin, kometlərin və digər cisimlərin əmələ gəlməsi və hərəkəti və onun bütövlüyü; qalaktikalarda ulduzların əmələ gəlməsi və hərəkəti - nəhəng ulduz sistemləri, o cümlədən, qarşılıqlı cazibə qüvvəsi və ümumi mənşəli bir-birinə bağlı olan yüz milyardlara qədər ulduzlar, habelə onların bütövlüyü; qalaktika klasterlərinin bütövlüyü - cazibə qüvvələri ilə əlaqəli nisbətən yaxın məsafədə yerləşən qalaktikalar sistemləri; Metaqalaktikanın bütövlüyü - Kainatın tədqiq edilmiş bir hissəsi kimi cazibə qüvvələri ilə əlaqəli bütün məlum qalaktika qruplarının sistemi, bütün Kainatın bütövlüyü. Qravitasiya qarşılıqlı təsiri Kainata səpələnmiş maddənin konsentrasiyasını və onun yeni inkişaf dövrlərinə daxil olmasını müəyyən edir.

“Elektromaqnit qarşılıqlı təsir elektrik yüklərindən yaranır və hər hansı böyük məsafələrdə elektromaqnit sahəsinin fotonları ilə ötürülür” 1. Elektromaqnit sahəsi elektrik yükləri olan cisimləri və hissəcikləri birləşdirir. Üstəlik, stasionar elektrik yükləri şəklində yalnız elektromaqnit sahəsinin elektrik komponenti ilə əlaqələndirilir. elektrik sahəsi, və hərəkət edən elektrik yükləri elektromaqnit sahəsinin həm elektrik, həm də maqnit komponentləri ilə əlaqələndirilir. Elektromaqnit sahəsinin elektromaqnit dalğaları şəklində yayılması üçün heç bir əlavə mühit tələb olunmur, çünki "dəyişən maqnit sahəsi alternativ elektrik sahəsi yaradır, bu da öz növbəsində alternativ maqnit sahəsinin mənbəyidir" 2. “Elektromaqnit qarşılıqlı təsir həm cazibə (bənzər yüklər arasında), həm də itələmə (3 oxşar yüklər arasında) şəklində özünü göstərə bilər. Elektromaqnit qarşılıqlı təsir qravitasiya təsirindən qat-qat güclüdür. O, həm mikrokosmosda, həm də makrokosmosda və meqadünyada özünü göstərir, lakin makrokosmosda aparıcı rol ona məxsusdur. Elektromaqnit qarşılıqlı əlaqə elektronların nüvələrlə qarşılıqlı təsirini təmin edir. Atomlararası və molekullararası qarşılıqlı təsir elektromaqnitdir, onun sayəsində, məsələn, molekullar mövcuddur və həyata keçirilir. kimyəvi forma maddənin, cisimlərin hərəkətləri mövcuddur və onlar tərəfindən müəyyən edilir aqreqasiya halları, elastiklik, sürtünmə, mayenin səthi gərilməsi, görmə funksiyaları. Beləliklə, elektromaqnit qarşılıqlı təsir atomların, molekulların və makroskopik cisimlərin sabitliyini təmin edir.

İstirahət kütləsi olan elementar hissəciklər zəif qarşılıqlı təsirdə iştirak edir, onu 4 kalibrli sahənin “vionları” daşıyır. Zəif qarşılıqlı təsir sahələri müxtəlif elementar hissəcikləri istirahət kütləsi ilə birləşdirir. Zəif qarşılıqlı təsir elektromaqnit qüvvəsindən çox zəifdir, lakin cazibə qüvvəsindən daha güclüdür. Qısa fəaliyyət göstərdiyinə görə, o, yalnız mikrokosmosda özünü göstərir, məsələn, elementar hissəciklərin öz-özünə parçalanmasının əksəriyyətinə səbəb olur (məsələn, sərbəst neytron mənfi yüklü kalibrli bozonun iştirakı ilə protona parçalanır). , elektron və elektron antineytrino, bəzən bu da bir foton əmələ gətirir), neytrinoların maddənin qalan hissəsi ilə qarşılıqlı təsiri.

Güclü qarşılıqlı təsir özünü kvark strukturları, məsələn, iki kvark mezonları və üç kvark nuklonları ehtiva edən adronların qarşılıqlı cəlb edilməsində göstərir. Gluon sahələrinin qluonları ilə ötürülür. Gluon sahələri adronları bağlayır. Bu, ən güclü qarşılıqlı təsirdir, lakin qısa fəaliyyətinə görə yalnız mikrokosmosda özünü göstərir, məsələn, nuklonlarda kvarkların əlaqəsini, atom nüvələrində nuklonların birləşməsini təmin edir, onların sabitliyini təmin edir. Güclü qarşılıqlı təsir elektromaqnit təsirindən 1000 dəfə güclüdür və nüvədə birləşmiş eyni yüklü protonların uçmasına imkan vermir. Güclü qarşılıqlı təsir sayəsində bir neçə nüvənin birləşdiyi termonüvə reaksiyaları da mümkündür. Təbii termonüvə reaktorları hər şeyi yaradan ulduzlardır kimyəvi elementlər hidrogendən daha ağırdır. Ağır çoxnükleonlu nüvələr qeyri-sabit olur və parçalanır, çünki onların ölçüləri güclü qarşılıqlı təsirin özünü göstərdiyi məsafəni artıq keçir.

"Nəticə olaraq eksperimental tədqiqat elementar hissəciklərin qarşılıqlı təsirləri... aşkar edilmişdir ki, protonların yüksək toqquşma enerjilərində - təxminən 100 GeV - ... zəif və elektromaqnit qarşılıqlı təsirləri bir-birindən fərqlənmir - onları vahid elektrozəif qarşılıqlı təsir kimi qəbul etmək olar. 1 Güman edilir ki, “10 15 GeV enerjisində onlar güclü qarşılıqlı təsirlə birləşirlər və” 2 “hissəciklərin qarşılıqlı təsirinin daha yüksək enerjilərində (10 19 GeV-ə qədər) və ya maddənin həddindən artıq yüksək temperaturunda, bütün dörd fundamental qarşılıqlı təsir eyni güclə xarakterizə olunur, yəni bir qarşılıqlı əlaqəni" 3 "fövqəlgüc" şəklində təmsil edir. Bəlkə də fiziki boşluqdan yaranan Kainatın inkişafının başlanğıcında belə yüksək enerjili şərtlər mövcud idi. Yaranan maddənin sürətli soyuması ilə müşayiət olunan Kainatın daha da genişlənməsi prosesində inteqral qarşılıqlı təsir əvvəlcə elektrozəif, qravitasiya və güclü, sonra isə elektrozəif qarşılıqlı təsir elektromaqnit və zəifə bölündü, yəni. qarşılıqlı təsirlər.

BİBLİOQRAFİYA:

Karpenkov, S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları [Mətn]: dərslik. universitetlər üçün dərslik / S. X. Karpenkov. – 2-ci nəşr, yenidən işlənmiş. və əlavə – M.: Akademik layihə, 2002. – 368 s.

Müasir təbiət elminin konsepsiyaları [Mətn]: dərslik. universitetlər üçün / Ed. V. N. Lavrinenko, V. P. Ratnikova. – 3-cü nəşr, yenidən işlənmiş. və əlavə – M.: BİRLİK-DANA, 2005. – 317 s.

Təbiət elminin fəlsəfi problemləri [Mətn]: dərslik. aspirantlar və fəlsəfə tələbələri üçün dərslik. və təbii saxta. un-tov / Ed. S. T. Melyuxina. – M.: aspirantura məktəbi, 1985. – 400 s.

Tsyupka, V.P. Dünyanın təbii elmi mənzərəsi: müasir təbiətşünaslıq anlayışları [Mətn]: dərslik. müavinət / V. P. Tsyupka. – Belqorod: IPK NRU “BelSU”, 2012. – 144 s.

Tsyupka, V. P. Dünyanın müasir fiziki mənzərəsini təşkil edən müasir fizikanın konsepsiyaları [Elektron resurs] // Elmi elektron arxiv. Rusiya Akademiyası Təbiət elmləri: yazışma. elektron. elmi konf. “Müasir təbiətşünaslıq anlayışları və ya dünyanın təbii elmi mənzərəsi” URL: http://site/article/6315(yerləşdirilib: 31/10/2011)

Yandex. Lüğətlər. [Elektron resurs] URL: http://slovari.yandex.ru/

1Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları. M. Akademik Layihə. 2002. S. 60.

2 Təbiət elminin fəlsəfi problemləri. M. Ali məktəb. 1985. S. 181.

3Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 60.

1Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 79.

1Karpenkov S. X.

1Təbiət elminin fəlsəfi problemləri... S. 178.

2Yəni orada. S. 191.

1Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 67.

1Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 68.

3Təbiət elminin fəlsəfi problemləri... S. 195.

4Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 69.

1Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 70.

2 Müasir təbiət elminin konsepsiyaları. M. BİRLİK-DANA. 2005. S. 119.

3Karpenkov S. X. Təbiət elminin əsas anlayışları... S. 71.

Tsyupka V.P. MADDƏNİN HƏRƏKƏTİNİN, ONUN ÖZÜNÜ İNKİŞAF QABİLİNİN, HƏMÇİNİN MÜASİR TƏBİƏT ELMİNDƏ MADDİ OYNAMALARIN ƏLAQƏSİ VƏ QARŞI TƏSİRLƏRİNİN DƏKKİLƏNMƏSİ HAQQINDA // Elmi elektron arxiv.
URL: (giriş tarixi: 03/17/2020).

±1 1 80,4 Zəif qarşılıqlı əlaqə Z 0 0 1 91,2 Zəif qarşılıqlı əlaqə Gluon 0 1 0 Güclü qarşılıqlı əlaqə Higgs bozonu 0 0 ≈125,09±0,24 İnert kütlə

Nəsil		Yüklü kvarklar (+2/3)				Yüklü kvarklar (−1/3)
			Kvark/antikvark simvolu	Kütlə (MeV)		Kvarkın/antiquarkın adı/dadı	Kvark/antikvark simvolu	Kütlə (MeV)
1		u-kvark (up-kvark) / anti-u-kvark	$u\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(u)$	1,5-dən 3-ə qədər		d-kvark (aşağı-kvark) / anti-d-kvark	$d\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(d)$	4,79±0,07
2		c-kvark (charm-kvark) / anti-c-kvark	$c\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(c)$	1250 ± 90		s-kvark (qəribə kvark) / anti-s-kvark	$s\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(lər)$	95 ± 25
3		t-kvark (top-kvark) / anti-t-kvark	$t\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(t)$	174 200 ± 3300		b-kvark (alt-kvark) / anti-b-kvark	$b\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(b)$	4200±70

həmçinin bax

"Əsas hissəcik" məqaləsi haqqında rəy yazın

Qeydlər

Bağlantılar

• S. A. Slavatinski// Moskva Fizika və Texnologiya İnstitutu (Dolqoprudnı, Moskva vilayəti)
• Slavatinsky S.A. // SOZH, 2001, No 2, s. 62–68 arxiv web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
• // nuclphys.sinp.msu.ru
• // second-physics.ru
• //physics.ru
• // nature.web.ru
• // nature.web.ru
• // nature.web.ru

Əsas hissəciklər Kompozit hissəciklər Əlaqələr əsas və/və ya kompozit hissəciklər Daimi Qeyri-adi Digər təsnifatlar hissəciklər

Əsas hissəciyi xarakterizə edən çıxarış

Ertəsi gün gec oyandı. Keçmişin təəssüratlarını təzələyərək, o, ilk növbədə, bu gün özünü imperator Fransa təqdim etməli olduğunu xatırladı, hərbi nazir, nəzakətli Avstriya adyutantı Bilibini və dünən axşamkı söhbəti xatırladı. Tam geyinib geyim forması Uzun müddət geyinmədiyi saraya səyahət üçün o, təzə, canlı və yaraşıqlı, qolu bağlı Bilibinin kabinetinə girdi. Ofisdə diplomatik korpusun dörd nəfəri var idi. Bolkonski səfirliyin katibi olan knyaz İppolit Kuraqinlə tanış idi; Bilibin onu başqaları ilə tanış etdi.
Bilibinə baş çəkən bəylər, dünyəvi, gənc, zəngin və şən insanlar həm Vyanada, həm də burada ayrıca bir dərnək təşkil etdilər ki, bu dərnəyin rəhbəri olan Bilibin bizimkiləri les nftres adlandırırdı. Demək olar ki, yalnız diplomatlardan ibarət olan bu çevrənin, görünür, müharibə və siyasətlə heç bir əlaqəsi olmayan öz maraqları, yüksək cəmiyyətin maraqları, müəyyən qadınlarla münasibətlər və xidmətin ruhani tərəfi var idi. Bu cənablar, görünür, knyaz Andreyi öz dairələrindən biri kimi həvəslə qəbul etdilər (bir neçə nəfərə etdiyi şərəf). Nəzakətdən və söhbətə girmək üçün bir mövzu olaraq ona ordu və döyüş haqqında bir neçə sual verildi və söhbət yenə ardıcıl olmayan, şən zarafatlara və dedi-qodulara çevrildi.
“Ancaq bu, xüsusilə yaxşıdır,” deyən biri diplomat yoldaşının uğursuzluğunu izah edərək, “xüsusilə yaxşısı odur ki, kansler birbaşa ona Londona təyinatının yüksəliş olduğunu və buna belə baxmalı olduğunu söylədi”. Eyni zamanda onun fiqurunu görürsünüzmü?...
"Ancaq daha pisi, cənablar, sizə Kuragin verirəm: adam bədbəxtdir və bu Don Juan, bu dəhşətli adam bundan istifadə edir!"
Şahzadə Hippolyte Volter kreslosunda uzanmışdı, ayaqları qolunun üstündən çarpazlaşmışdı. O güldü.
"Parlez moi de ca, [Haydi, gəl]" dedi.
- Oh, Don Juan! ey ilan! – səslər eşidildi.
"Bilmirsən, Bolkonski," Bilibin knyaz Andreyə müraciət etdi, "bütün dəhşətlər fransız ordusu(az qala dedim - rus ordusu) - bu kişinin qadınlar arasında etdiklərinin yanında heç nə.
"La femme est la compagne de l"homme, [Qadın kişinin dostudur]" dedi Şahzadə Hippolyte və qaldırılmış ayaqlarına lorqnetdən baxmağa başladı.
Bilibin və bizimkilər İppolitin gözlərinə baxaraq güldülər. Knyaz Andrey gördü ki, (etiraf etməli idi) arvadını az qala qısqandığı bu İppolitin bu cəmiyyətdə cavandır.
"Xeyr, mən səni Kuraginlə müalicə etməliyəm" dedi Bilibin sakitcə Bolkonskiyə. – Siyasətdən danışanda cazibədardır, bu əhəmiyyəti görmək lazımdır.
Hippolytusun yanında oturdu və alnına qıvrımlar yığaraq onunla siyasət haqqında söhbətə başladı. Şahzadə Andrey və başqaları hər ikisini mühasirəyə aldılar.
"Le cabinet de Berlin ne peut pas exprimer un sentiment d" ittifaqı, - Hippolyte hər kəsə ciddi şəkildə baxaraq başladı, "sans exprimer... comme dans sa derieniere note... vous comprenez... vous comprenez... et puis" si sa Majeste l"Empereur ne deroge pas au principe de notre alliance... [Berlin kabineti ittifaqla bağlı öz fikrini ifadə etmədən ifadə edə bilməz... son qeydində olduğu kimi... başa düşürsən... başa düşürsən.. Lakin Əlahəzrət İmperator bizim ittifaqımızın mahiyyətini dəyişməsə...]
"Attendez, je n"ai pas fini..., - o, şahzadə Andreyə dedi və onun əlindən tutdu. Et...” O, dayandı. – Noyabrın 28-də heç bir recevoir yoxdur. Voila şərh tout cela finira. [Gözləyin, mən bitirməmişəm. Düşünürəm ki, müdaxilə müdaxilə etməməkdən daha güclü olacaq.Və... 28 noyabr göndərişimiz qəbul olunmasa, məsələni bitmiş saymaq mümkün deyil. Bütün bunların sonu necə olacaq?]
Və o, Bolkonskinin əlini buraxaraq, işini tamamilə bitirdiyini göstərir.
"Demosthenes, je te reconnais au caillou que tu as cache dans ta bouche d"or! [Demosfen, mən səni qızıl dodaqlarında gizlədiyin çınqıl daşından tanıyıram!] - saçının papağı başında hərəkət edən Bilibin dedi. zovq .
Hamı güldü. İppolit hamıdan çox güldü. Deyəsən əzab çəkirdi, boğulurdu, amma həmişə hərəkətsiz sifətini uzadan vəhşi gülüşə dözə bilmirdi.
"Yaxşı, cənablar," Bilibin dedi, "Bolkonsky evdə və burada Brunnda mənim qonağımdır və mən onu buradakı həyatın bütün sevinclərini bacardığım qədər müalicə etmək istəyirəm." Brunda olsaydıq, asan olardı; amma burada, dans ce vilain trou morave [bu murdar Moraviya çuxurunda] daha çətindir və mən hamınızdan kömək istəyirəm. Brunn'a layiq görüldü. [Biz ona Brunn göstərməliyik.] Teatrı sən götürürsən, mən – cəmiyyət, sən, Hippolit, əlbəttə – qadınlar.
- Ona Amelini göstərməliyik, o, sevimlidir! – dedi bizim birimiz barmaqlarının ucundan öpərək.
"Ümumiyyətlə, bu qaniçən əsgər," Bilibin dedi, "daha humanist fikirlərə çevrilməlidir."
"Qonaqpərvərliyinizdən istifadə edə bilmərəm, cənablar və indi mənim getməyimin vaxtıdır" dedi Bolkonski saatına baxaraq.
- Harada?
- İmperatora.
- HAQQINDA! O! O!
- Yaxşı, sağol, Bolkonski! Əlvida, şahzadə; “Daha tez şam yeməyinə gəlin” səsləri eşidildi. - Biz sizə qayğı göstəririk.
Bolkonskini ön salona qədər müşayiət edən Bilibin dedi: "İmperatorla danışarkən ehtiyatların və marşrutların çatdırılmasında sifarişi mümkün qədər tərifləməyə çalışın".
"Və mən tərifləmək istərdim, amma bildiyim qədər edə bilmirəm" deyə Bolkonski gülümsəyərək cavab verdi.
- Yaxşı, ümumiyyətlə, mümkün qədər çox danışın. Onun ehtirası tamaşaçılardır; amma özü danışmağı sevmir və görəcəyiniz kimi necə olduğunu bilmir.

Bu üç hissəcik (eləcə də aşağıda təsvir edilən digərləri) özlərinə uyğun olaraq qarşılıqlı şəkildə çəkilir və dəf edilir ittihamlar, bunlardan təbiətin əsas qüvvələrinin sayına görə yalnız dörd növü var. Yükləri müvafiq qüvvələrin azalma ardıcıllığı ilə aşağıdakı kimi düzmək olar: rəng yükü (kvarklar arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri); elektrik yükü (elektrik və maqnit qüvvələri); zəif yük (bəzi radioaktiv proseslərdə qüvvələr); nəhayət, kütlə (qravitasiya qüvvəsi və ya cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsiri). Buradakı “rəng” sözünün görünən işığın rəngi ilə heç bir əlaqəsi yoxdur; bu, sadəcə olaraq güclü yükün və ən böyük qüvvələrin xüsusiyyətidir.

Ödənişlər xilas olurlar, yəni. sistemə daxil olan şarj yüklənməyə bərabərdir, ondan çıxır. Əgər müəyyən sayda hissəciklərin qarşılıqlı təsirindən əvvəl ümumi elektrik yükü, məsələn, 342 vahidə bərabərdirsə, qarşılıqlı təsirdən sonra, nəticəsindən asılı olmayaraq, 342 vahidə bərabər olacaqdır. Bu, digər yüklərə də aiddir: rəng (güclü qarşılıqlı yük), zəif və kütlə (kütlə). Hissəciklər yüklərinə görə fərqlənirlər: mahiyyət etibarilə onlar bu yüklərdir. İttihamlar müvafiq qüvvəyə cavab vermək hüququnun “şəhadətnaməsi” kimidir. Beləliklə, yalnız rəngli zərrəciklərə rəng qüvvəsi təsir edir, yalnız elektrik yüklü hissəciklərə elektrik qüvvələri təsir edir və s. Bir hissəciyin xassələri ona təsir edən ən böyük qüvvə ilə müəyyən edilir. Yalnız kvarklar bütün yüklərin daşıyıcılarıdır və buna görə də, dominant olan rəng olan bütün qüvvələrin təsirinə məruz qalırlar. Elektronların rəngdən başqa bütün yükləri var və onlar üçün dominant qüvvə elektromaqnit qüvvəsidir.

Təbiətdə ən sabit olanlar, bir qayda olaraq, bir işarənin hissəciklərinin yükünün digər işarənin hissəciklərinin ümumi yükü ilə kompensasiya olunduğu hissəciklərin neytral birləşmələridir. Bu, bütün sistemin minimum enerjisinə uyğundur. (Eyni şəkildə, iki çubuqlu maqnit bir xəttdə düzülür şimal qütbü onlardan biri digərinin cənub qütbünə üz tutur ki, bu da maqnit sahəsinin minimum enerjisinə uyğundur.) Cazibə qüvvəsi bu qaydadan istisnadır: mənfi kütlə mövcud deyil. Yuxarı düşən cəsədlər yoxdur.

MADDƏNİN NÖVLƏRİ

Adi maddə elektronlardan və kvarklardan əmələ gəlir, rəngi neytral, sonra isə elektrik yükü olan cisimlərə qruplaşdırılır. Rəng gücü, hissəciklər üçlüyə birləşdirildikdə, aşağıda daha ətraflı müzakirə ediləcəyi kimi zərərsizləşdirilir. (Buna görə də “rəng” termininin özü optikadan götürülmüşdür: üç əsas rəng qarışdıqda ağ əmələ gəlir.) Beləliklə, rəngin gücü əsas olan kvarklar üçlüyü əmələ gətirir. Amma kvarklar və onlar bölünür u-kvarklar (ingilis dilindən yuxarı - yuxarı) və d-kvarklar (ingilis dilindən aşağı - aşağı), elektrik yükü də bərabərdir u-kvark və üçün d-kvark. iki u-kvark və bir d-kvarklar +1 elektrik yükü verir və bir proton əmələ gətirir, bir də u-kvark və iki d-kvarklar sıfır elektrik yükü verir və neytron əmələ gətirir.

Sabit protonlar və neytronlar, onları təşkil edən kvarklar arasındakı qarşılıqlı təsirin qalıq rəng qüvvələri tərəfindən bir-birinə cəlb olunaraq, rəngsiz bir atom nüvəsi meydana gətirirlər. Lakin nüvələr müsbət elektrik yükü daşıyır və Günəş ətrafında fırlanan planetlər kimi nüvənin ətrafında fırlanan mənfi elektronları cəlb edərək neytral atom əmələ gətirir. Orbitlərindəki elektronlar nüvənin radiusundan on minlərlə dəfə böyük məsafələrdə nüvədən çıxarılır - bu, onları tutan elektrik qüvvələrinin nüvə qüvvələrindən xeyli zəif olduğunu sübut edir. Rənglərin qarşılıqlı təsir gücü sayəsində atomun kütləsinin 99,945%-i onun nüvəsində olur. Çəki u- Və d-kvarklar elektronun kütləsindən təxminən 600 dəfə böyükdür. Buna görə də elektronlar nüvələrdən daha yüngül və daha mobildir. Onların materiyadakı hərəkəti elektrik hadisələri nəticəsində baş verir.

Nüvədəki neytronların və protonların sayına və müvafiq olaraq orbitlərindəki elektronların sayına görə fərqlənən bir neçə yüz təbii atom növü (izotoplar da daxil olmaqla) var. Ən sadəsi, proton şəklində bir nüvədən və onun ətrafında fırlanan tək elektrondan ibarət olan hidrogen atomudur. Təbiətdəki bütün "görünən" maddələr atomlardan və ion adlanan qismən "parçalanmış" atomlardan ibarətdir. İonlar bir neçə elektron itirərək (və ya qazanaraq) yüklü hissəciklərə çevrilmiş atomlardır. Demək olar ki, tamamilə ionlardan ibarət olan maddə plazma adlanır. Mərkəzlərdə baş verən termonüvə reaksiyaları nəticəsində yanan ulduzlar əsasən plazmadan ibarətdir və ulduzlar Kainatda ən çox yayılmış maddə forması olduğundan bütün Kainatın əsasən plazmadan ibarət olduğunu deyə bilərik. Daha doğrusu, ulduzlar əsasən tam ionlaşmış hidrogen qazıdır, yəni. fərdi protonların və elektronların qarışığıdır və buna görə də demək olar ki, bütün görünən Kainat ondan ibarətdir.

Bu görünən məsələdir. Lakin Kainatda görünməyən maddə də var. Və qüvvə daşıyıcısı kimi çıxış edən hissəciklər var. Bəzi hissəciklərin antihissəcikləri və həyəcanlı halları var. Bütün bunlar "elementar" hissəciklərin açıq-aşkar həddindən artıq çoxluğuna səbəb olur. Bu bolluqda elementar zərrəciklərin və onlar arasında hərəkət edən qüvvələrin həqiqi, həqiqi təbiətinin göstəricisini tapmaq olar. Ən son nəzəriyyələrə görə, hissəciklər mahiyyətcə uzadılmış həndəsi obyektlər - on ölçülü məkanda "simlər" ola bilər.

Görünməz dünya.

Kainat təkcə görünən maddəni deyil (həmçinin qara dəlikləri və " qaranlıq maddə", məsələn, işıqlandırıldıqda görünən soyuq planetlər). Hər saniyə hamımıza və bütün Kainata nüfuz edən həqiqətən görünməz bir maddə də var. Bu, bir növ hissəciklərin - elektron neytrinoların sürətlə hərəkət edən qazıdır.

Elektron neytrino elektronun tərəfdaşıdır, lakin onun elektrik yükü yoxdur. Neytrinolar yalnız zəif sözdə yük daşıyırlar. Onların istirahət kütləsi, böyük ehtimalla, sıfırdır. Lakin onlar kinetik enerjiyə malik olduqları üçün cazibə sahəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar E, effektiv kütləyə uyğundur m, Eynşteynin düsturuna görə E = mc 2 harada c- işıq sürəti.

Neytrinonun əsas rolu transformasiyaya töhfə verməsidir Və-kvarklar d-kvarklar, bunun nəticəsində proton neytrona çevrilir. Neytrinolar dörd protonun (hidrogen nüvələrinin) bir helium nüvəsi yaratmaq üçün birləşdiyi ulduzların birləşmə reaksiyaları üçün "karbüratör iynəsi" rolunu oynayır. Lakin helium nüvəsi dörd protondan deyil, iki proton və iki neytrondan ibarət olduğundan, belə nüvə sintezi üçün iki Və-kvarklar ikiyə çevrildi d-kvark. Çevrilmənin intensivliyi ulduzların nə qədər tez yanacağını müəyyən edir. Və çevrilmə prosesi zəif yüklər və hissəciklər arasında zəif qarşılıqlı təsir qüvvələri ilə müəyyən edilir. Harada Və-kvark (elektrik yükü +2/3, zəif yük +1/2), elektronla qarşılıqlı əlaqədə (elektrik yükü - 1, zəif yük -1/2), əmələ gəlir. d-kvark (elektrik yükü –1/3, zəif yük –1/2) və elektron neytrino (elektrik yükü 0, zəif yük +1/2). İki kvarkın rəng yükləri (və ya sadəcə rəngləri) bu prosesdə neytrino olmadan ləğv edilir. Neytrinonun rolu kompensasiya olunmamış zəif yükü daşımaqdır. Buna görə də çevrilmə sürəti zəif qüvvələrin nə qədər zəif olmasından asılıdır. Onlardan zəif olsaydılar, ulduzlar heç yanmazdı. Daha güclü olsaydılar, ulduzlar çoxdan sönərdi.

Bəs neytrinolar? Bu zərrəciklər digər maddələrlə son dərəcə zəif qarşılıqlı əlaqədə olduqları üçün, doğulduqları ulduzları demək olar ki, dərhal tərk edirlər. Bütün ulduzlar parlayır, neytrinolar buraxır və neytrinolar gecə-gündüz bədənimizdə və bütün Yer kürəsində parlayır. Beləliklə, onlar yeni qarşılıqlı əlaqəyə girənə qədər Kainatın ətrafında dolaşırlar ULDUZLAR).

Qarşılıqlı təsirlərin daşıyıcıları.

Məsafədə hissəciklər arasında hərəkət edən qüvvələrin səbəbi nədir? Müasir fizika cavablar: digər hissəciklərin mübadiləsinə görə. Təsəvvür edin ki, iki sürətli konkisürən top atırlar. Atılan topa impuls verməklə və alınan topla impuls almaqla, hər ikisi bir-birindən uzaq bir istiqamətdə təkan alır. Bu, itələyici qüvvələrin meydana gəlməsini izah edə bilər. Lakin mikrodünyadakı hadisələri nəzərdən keçirən kvant mexanikasında hadisələrin qeyri-adi uzanmasına və delokalizasiyasına icazə verilir ki, bu da zahirən qeyri-mümkün olana gətirib çıxarır: skeyterlərdən biri topu istiqamətə atır. -dan fərqlidir, amma buna baxmayaraq Ola bilər bu topu tut. Təsəvvür etmək çətin deyil ki, əgər bu mümkün olsaydı (və elementar hissəciklər dünyasında bu mümkündür), konki sürənlər arasında cazibə yaranardı.

Yuxarıda müzakirə edilən dörd “maddənin zərrəcikləri” arasında qarşılıqlı təsir qüvvələrinin mübadiləsi nəticəsində yaranan hissəciklərə ölçü hissəcikləri deyilir. Dörd qarşılıqlı təsirin hər birinin - güclü, elektromaqnit, zəif və qravitasiya - öz ölçü hissəcikləri dəsti var. Güclü qarşılıqlı təsirin daşıyıcı hissəcikləri qluonlardır (onlardan cəmi səkkiz var). Foton elektromaqnit qarşılıqlı təsirin daşıyıcısıdır (yalnız bir var və biz fotonları işıq kimi qəbul edirik). Zəif qarşılıqlı təsirin daşıyıcı hissəcikləri ara vektor bozonlarıdır (onlar 1983 və 1984-cü illərdə kəşf edilmişdir. W + -, W- -bozonlar və neytral Z-bozon). Qravitasiya qarşılıqlı təsirinin daşıyıcı hissəciyi hələ də hipotetik qravitondur (yalnız bir olmalıdır). Sonsuz uzun məsafələr qət edə bilən foton və qravitondan başqa bütün bu hissəciklər yalnız maddi hissəciklər arasında mübadilə prosesində mövcuddur. Fotonlar Kainatı işıqla, qravitonlar isə doldurur qravitasiya dalğaları(hələ etibarlı şəkildə aşkar edilməmişdir).

Ölçmə hissəciklərini yaymağa qadir olan bir hissəciyin müvafiq qüvvələr sahəsi ilə əhatə olunduğu deyilir. Beləliklə, fotonlar buraxa bilən elektronlar elektrik və maqnit sahələri, eləcə də zəif və qravitasiya sahələri. Kvarklar da bütün bu sahələrlə əhatə olunmaqla yanaşı, güclü qarşılıqlı təsir sahəsi ilə də əhatə olunmuşdur. Rəng qüvvələri sahəsində rəng yükü olan hissəciklər rəng qüvvəsindən təsirlənir. Eyni şey təbiətin digər qüvvələrinə də aiddir. Buna görə də deyə bilərik ki, dünya maddə (maddi hissəciklər) və sahədən (ölçülü hissəciklər) ibarətdir. Aşağıda bu barədə ətraflı.

Antimaddə.

Hər bir hissəcikdə antihissəcik var, onun köməyi ilə hissəcik qarşılıqlı olaraq məhv ola bilər, yəni. enerjinin sərbəst buraxılması ilə nəticələnən "məhv". “Saf” enerji isə özlüyündə mövcud deyil; Annigilyasiya nəticəsində bu enerjini daşıyan yeni hissəciklər (məsələn, fotonlar) meydana çıxır.

Əksər hallarda antihissəcik müvafiq hissəciklə əks xassələrə malikdir: əgər hissəcik güclü, zəif və ya elektromaqnit sahələrinin təsiri altında sola doğru hərəkət edərsə, onda onun antihissəciyi sağa doğru hərəkət edəcəkdir. Bir sözlə, antihissəcik bütün yüklərin əks əlamətlərinə malikdir (kütləvi yükdən başqa). Əgər zərrəcik, məsələn, neytrondursa, onun antihissəcikləri əks yük əlamətləri olan komponentlərdən ibarətdir. Beləliklə, antielektronun elektrik yükü +1, zəif yükü +1/2 olur və ona pozitron deyilir. Antineytrondan ibarətdir Və-elektrik yüklü antikvarklar –2/3 və d-elektrik yüklü antikvarklar +1/3. Həqiqi neytral hissəciklər öz antihissəcikləridir: fotonun antihissəcikləri fotondur.

Müasir nəzəri anlayışlara görə, təbiətdə mövcud olan hər bir zərrəciyin öz antihissəcikləri olmalıdır. Və bir çox antihissəciklər, o cümlədən pozitronlar və antineytronlar həqiqətən laboratoriyada əldə edilmişdir. Bunun nəticələri son dərəcə əhəmiyyətlidir və bütün eksperimental hissəciklər fizikasının əsasını təşkil edir. Nisbilik nəzəriyyəsinə görə, kütlə və enerji ekvivalentdir və müəyyən şərtlərdə enerji kütləyə çevrilə bilər. Yük saxlandığından və vakuumun yükü (boş yer) sıfır olduğundan, hər hansı bir cüt hissəcik və antihissəcik (sıfır xalis yüklə) vakuumdan sehrbazın papağından dovşanlar kimi çıxa bilər, kifayət qədər enerji var. onların kütləsini yaradırlar.

Hissəciklərin nəsilləri.

Sürətləndirici təcrübələr göstərdi ki, maddi hissəciklərin dördlüyü daha yüksək kütlə dəyərlərində ən azı iki dəfə təkrarlanır. İkinci nəsildə elektronun yerini müon tutur (kütləsi elektronun kütləsindən təxminən 200 dəfə böyükdür, lakin bütün digər yüklərin eyni qiymətləri ilə), elektron neytrino yeridir. müon tərəfindən qəbul edilir (elektron elektron neytrino ilə müşayiət olunduğu kimi zəif qarşılıqlı təsirlərdə muonu müşayiət edir), yerləşdirin. Və-kvark tutur ilə-kvark ( cazibədar), A d-kvark - s-kvark ( qəribə). Üçüncü nəsildə kvartet tau lepton, tau neytrino, t-kvark və b-kvark.

Çəki t-kvark ən yüngülün kütləsindən təxminən 500 dəfə böyükdür - d-kvark. Eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir ki, yüngül neytrinoların yalnız üç növü vardır. Beləliklə, dördüncü nəsil hissəciklər ya ümumiyyətlə yoxdur, ya da uyğun neytrinolar çox ağırdır. Bu, dörd növdən çox işıq neytrinolarının mövcud ola bilməyəcəyi kosmoloji məlumatlara uyğundur.

Yüksək enerjili hissəciklərlə aparılan təcrübələrdə elektron, muon, tau lepton və müvafiq neytrinolar təcrid olunmuş hissəciklər kimi çıxış edirlər. Onlar rəng yükü daşımırlar və yalnız zəif və elektromaqnit qarşılıqlı təsirlərə girirlər. Kollektiv olaraq çağırılırlar leptonlar.

Cədvəl 2. ƏSAS HİSSƏLƏRİN NƏSİLLƏRİ
hissəcik	İstirahət kütləsi, MeV/ ilə 2	Elektrik yükü	Rəng yükü	Zəif şarj
İKİNCİ NƏSİL
ilə-kvark	1500	+2/3	Qırmızı, yaşıl və ya mavi	+1/2
s-kvark	500	–1/3	Eyni	–1/2
Muon neytrino		0	0	+1/2
Muon	106	0	0	–1/2
ÜÇÜNCÜ NƏSİL
t-kvark	30000–174000	+2/3	Qırmızı, yaşıl və ya mavi	+1/2
b-kvark	4700	–1/3	Eyni	–1/2
Tau neytrino		0	0	+1/2
Tau	1777	–1	0	–1/2

Kvarklar rəng qüvvələrinin təsiri altında birləşərək yüksək enerjili fizika təcrübələrinin əksəriyyətində üstünlük təşkil edən güclü qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklərə çevrilir. Belə hissəciklər deyilir hadronlar. Onlara iki alt sinif daxildir: baryonlar(məsələn, proton və neytron) üç kvarkdan ibarət olan və mezonlar, kvark və antikvarkdan ibarətdir. 1947-ci ildə kosmik şüalarda pion (və ya pi-mezon) adlanan ilk mezon kəşf edildi və bir müddət bu hissəciklərin mübadiləsinin nüvə qüvvələrinin əsas səbəbi olduğuna inanıldı. 1964-cü ildə Brukhaven Milli Laboratoriyasında (ABŞ) kəşf edilmiş omeqa-minus adronları və JPS hissəciyi ( J/y-mezon), 1974-cü ildə Brookhaven və Stanford Linear Accelerator Center-də (həmçinin ABŞ-da) eyni vaxtda kəşf edilmişdir. Omeqa mənfi hissəciyinin mövcudluğu M. Gell-Mann tərəfindən özünün “ S.U. 3 nəzəriyyəsi" (digər adı "səkkiz qatlı yol"dur), burada kvarkların mövcudluğu ehtimalı ilk dəfə irəli sürülmüşdür (və bu ad onlara verilmişdir). On ildən sonra hissəciyin kəşfi J/y mövcudluğunu təsdiqlədi ilə-kvark və nəhayət hər kəsi həm kvark modelinə, həm də elektromaqnit və zəif qüvvələri birləşdirən nəzəriyyəyə inandırdı ( aşağıya baxın).

İkinci və üçüncü nəsil hissəciklər birincidən heç də az real deyil. Doğrudur, onlar saniyənin milyonda və ya milyardda birində yaranaraq birinci nəslin adi hissəciklərinə çevrilirlər: elektron, elektron neytrino və həmçinin. Və- Və d-kvarklar. Təbiətdə nə üçün bir neçə nəsil zərrəciklər olduğu sualı hələ də sirr olaraq qalır.

Kvarkların və leptonların müxtəlif nəsillərindən tez-tez (əlbəttə ki, bir qədər ekssentrikdir) hissəciklərin müxtəlif "tadları" kimi danışılır. Onları izah etmək ehtiyacı "ləzzət" problemi adlanır.

BAZONLAR VƏ FERMİONLAR, SAHƏ VƏ MADDƏ

Hissəciklər arasındakı əsas fərqlərdən biri bozonlar və fermionlar arasındakı fərqdir. Bütün hissəciklər bu iki əsas sinfə bölünür. Eyni bozonlar üst-üstə düşə və ya üst-üstə düşə bilər, lakin eyni fermionlar ola bilməz. Superpozisiya kvant mexanikasının təbiəti böldüyü diskret enerji vəziyyətlərində baş verir (və ya baş vermir). Bu vəziyyətlər hissəciklərin yerləşdirilə biləcəyi ayrı hüceyrələr kimidir. Beləliklə, bir hüceyrəyə istədiyiniz qədər eyni bozon qoya bilərsiniz, ancaq bir fermiona.

Nümunə olaraq, atomun nüvəsi ətrafında fırlanan elektron üçün belə hüceyrələri və ya “halları” nəzərdən keçirək. Planetlərdən fərqli olaraq günəş sistemi, elektron, kvant mexanikasının qanunlarına görə, heç bir elliptik orbitdə dövr edə bilməz; onun üçün yalnız icazə verilən "hərəkət hallarının" diskret seriyası var. Elektrondan nüvəyə qədər olan məsafəyə görə qruplaşdırılan belə vəziyyətlərin çoxluğu deyilir orbitallar. Birinci orbitalda fərqli bucaq impulsu olan iki vəziyyət və buna görə də icazə verilən iki hüceyrə, daha yüksək orbitallarda isə səkkiz və ya daha çox hüceyrə var.

Elektron bir fermion olduğundan, hər hüceyrədə yalnız bir elektron ola bilər. Bundan çox mühüm nəticələr çıxır - bütün kimya, çünki maddələrin kimyəvi xassələri müvafiq atomlar arasındakı qarşılıqlı təsirlərlə müəyyən edilir. Birlikdə getsən Dövri Cədvəl elementləri bir atomdan digərinə keçirərək nüvədəki protonların sayını bir dəfə artıraraq (elektronların sayı da müvafiq olaraq artacaq), onda ilk iki elektron birinci orbitalı tutacaq, sonrakı səkkiz isə nüvədə yerləşəcək. ikinci və s. Elementdən elementə atomların elektron strukturunun bu ardıcıl dəyişməsi onların quruluşunu müəyyən edir kimyəvi xassələri.

Əgər elektronlar bozon olsaydı, atomdakı bütün elektronlar minimum enerjiyə uyğun gələn eyni orbitalı tuta bilərdi. Bu halda Kainatdakı bütün maddələrin xassələri tamamilə fərqli olardı və bildiyimiz formada Kainat qeyri-mümkün olardı.

Bütün leptonlar - elektron, muon, tau lepton və onlara uyğun gələn neytrinolar fermionlardır. Eyni şeyi kvarklar haqqında da demək olar. Beləliklə, Kainatın əsas doldurucusu olan “materiyanı” əmələ gətirən bütün hissəciklər, eləcə də görünməz neytrinolar fermionlardır. Bu olduqca əhəmiyyətlidir: fermionlar birləşdirilə bilməz, buna görə də eyni şey maddi dünyadakı obyektlərə də aiddir.

Eyni zamanda, qarşılıqlı təsir göstərən maddi hissəciklər arasında mübadilə edilən və qüvvələr sahəsi yaradan bütün “ölçü hissəcikləri” ( yuxarıya baxın), bozonlardır ki, bu da çox vacibdir. Beləliklə, məsələn, bir çox foton eyni vəziyyətdə ola bilər, bir maqnit ətrafında bir maqnit sahəsi və ya elektrik yükünün ətrafında elektrik sahəsi meydana gətirir. Bunun sayəsində lazer də mümkündür.

Spin.

Bozonlar və fermionlar arasındakı fərq elementar hissəciklərin başqa bir xüsusiyyəti ilə əlaqələndirilir - fırlatmaq. Təəccüblüdür ki, bütün əsas hissəciklərin öz bucaq momenti var və ya daha sadə desək, öz oxu ətrafında fırlanır. Momentum - xarakterikdir fırlanma hərəkəti, həmçinin ümumi impuls – translyasiya. İstənilən qarşılıqlı təsirdə bucaq momentumu və impuls saxlanılır.

Mikrokosmosda bucaq impulsu kvantlaşdırılır, yəni. diskret dəyərlər qəbul edir. Uyğun ölçü vahidlərində leptonlar və kvarkların spini 1/2, kalibrli hissəciklərin spini isə 1-ə bərabərdir (təcrübi olaraq hələ müşahidə olunmamış, lakin nəzəri olaraq 2 spinə malik olan qravitondan başqa). Leptonlar və kvarklar fermionlar, ölçü hissəcikləri isə bozonlar olduğundan, güman edə bilərik ki, “fermioniklik” spin 1/2 ilə, “bozoniklik” isə spin 1 (və ya 2) ilə əlaqələndirilir. Həqiqətən də, həm təcrübə, həm də nəzəriyyə təsdiq edir ki, hissəcik yarımtam spinə malikdirsə, o, fermion, tam ədəd spini varsa, o zaman bozondur.

Ölçmə NƏZƏRİYYƏLƏRİ VƏ HƏNDƏSİ

Bütün hallarda qüvvələr fermionlar arasında bozonların mübadiləsi nəticəsində yaranır. Beləliklə, iki kvark (kvarklar - fermionlar) arasında qarşılıqlı təsirin rəng qüvvəsi qluonların mübadiləsi hesabına yaranır. Bənzər bir mübadilə protonlarda, neytronlarda və atom nüvələrində daim baş verir. Eynilə, elektronlar və kvarklar arasında mübadilə edilən fotonlar atomda elektronları saxlayan elektrik cəlbedici qüvvələri, leptonlar və kvarklar arasında mübadilə edilən ara vektor bozonları isə protonların neytronlara çevrilməsindən məsul olan zəif qarşılıqlı təsir qüvvələri yaradır. termonüvə reaksiyaları ulduzlarda.

Bu mübadilənin arxasında duran nəzəriyyə zərif, sadə və yəqin ki, düzgündür. Bu adlanır ölçü nəzəriyyəsi. Hal-hazırda yalnız güclü, zəif və elektromaqnit qarşılıqlı təsirlərin müstəqil ölçü nəzəriyyələri və bir qədər fərqli olsa da, cazibə qüvvəsinin ölçü nəzəriyyəsi mövcuddur. Ən mühüm fiziki problemlərdən biri bu ayrı-ayrı nəzəriyyələrin vahid və eyni zamanda sadə bir nəzəriyyəyə çevrilməsidir. müxtəlif aspektləri tək reallıq - kristalın kənarları kimi.

Cədvəl 3. BƏZİ HADRONSLAR

Cədvəl 3. BƏZİ HADRONSLAR
hissəcik	Simvol	Kvark tərkibi *	İstirahət kütləsi, MeV/ ilə 2	Elektrik yükü
BARİONLAR
Proton	səh	uud	938	+1
Neytron	n	udd	940	0
Omega mənfi	W -	sss	1672	–1
MEZONLAR
Pi-plus	səh +	u	140	+1
Pi mənfi	səh –	du	140	–1
Fi	f	sє	1020	0
JP	J/y	cў	3100	0
Upsilon	Ў	b	9460	0
* Kvark tərkibi: u- yuxarı; d- aşağı; s- qəribə; c- sehrli; b- Gözəl. Əntiq əşyalar məktubun üstündən xətt ilə göstərilir.

Ölçmə nəzəriyyələrinin ən sadəsi və ən qədimi elektromaqnit qarşılıqlı təsirinin ölçü nəzəriyyəsidir. Orada bir elektronun yükü ondan uzaqda olan başqa bir elektronun yükü ilə müqayisə edilir (kalibrlənir). Ödənişləri necə müqayisə etmək olar? Məsələn, ikinci elektronu birinciyə yaxınlaşdıra və onların qarşılıqlı təsir qüvvələrini müqayisə edə bilərsiniz. Bəs elektron kosmosda başqa bir nöqtəyə keçəndə onun yükü dəyişmirmi? Yoxlamağın yeganə yolu yaxın elektrondan uzaq elektrona siqnal göndərmək və onun necə reaksiya verdiyini görməkdir. Siqnal bir ölçü hissəciyidir - foton. Uzaq hissəciklərin yükünü yoxlamaq üçün bir fotona ehtiyac var.

Riyazi olaraq bu nəzəriyyə son dərəcə dəqiq və gözəldir. Bütün kvant elektrodinamika yuxarıda təsvir edilən “ölçü prinsipindən” irəli gəlir ( kvant nəzəriyyəsi elektromaqnetizm), eləcə də Maksvellin elektromaqnit sahəsi haqqında nəzəriyyəsi 19-cu əsrin ən böyük elmi nailiyyətlərindən biridir.

Niyə belə sadə prinsip bu qədər məhsuldardır? Görünür, o, Kainatın müxtəlif hissələri arasında müəyyən bir əlaqəni ifadə edərək, Kainatda ölçmə aparmağa imkan verir. Riyazi dillə desək, sahə həndəsi olaraq hansısa təsəvvür edilən “daxili” məkanın əyriliyi kimi şərh olunur. Yükün ölçülməsi hissəcik ətrafındakı ümumi “daxili əyriliyin” ölçülməsidir. Güclü və zəif qarşılıqlı təsirlərin ölçü nəzəriyyələri elektromaqnit ölçmə nəzəriyyəsindən yalnız müvafiq yükün daxili həndəsi “strukturunda” fərqlənir. Bu daxili məkanın tam olaraq harada olması sualına burada bəhs edilməyən çoxölçülü vahid sahə nəzəriyyələri tərəfindən cavab axtarılır.

Cədvəl 4. ƏSAS QARŞILIQLAR
Qarşılıqlı əlaqə	10-13 sm məsafədə nisbi intensivlik	Fəaliyyət radiusu	Qarşılıqlı əlaqə daşıyıcısı	Daşıyıcının istirahət kütləsi, MeV/ ilə 2	Daşıyıcını fırladın
Güclü	1		Gluon	0	1
Elektro- maqnit	0,01	Ґ	Foton	0	1
Zəif	10 –13		W +	80400	1
			W –	80400	1
			Z 0	91190	1
Qravitasiya- milli	10 –38	Ґ	Graviton	0	2

Hissəciklər fizikası hələ tamamlanmayıb. Mövcud məlumatların hissəciklərin və qüvvələrin təbiətini, eləcə də məkan və zamanın həqiqi mahiyyətini və ölçüsünü tam başa düşmək üçün kifayət olub-olmaması hələ də aydın deyil. Bunun üçün 10 15 GeV enerjili təcrübələrə ehtiyacımız varmı, yoxsa təfəkkür zəhməti yetərli olacaq? Hələ cavab yoxdur. Ancaq əminliklə deyə bilərik ki, son şəkil sadə, zərif və gözəl olacaq. Mümkündür ki, o qədər də fundamental ideyalar olmayacaq: ölçü prinsipi, daha yüksək ölçülü fəzalar, çökmə və genişlənmə və hər şeydən əvvəl həndəsə.

Mikrodünya strukturları

Əvvəllər elementar hissəciklər atomun bir hissəsi olan və daha elementar komponentlərə, yəni elektronlara və nüvələrə parçalana bilməyən hissəciklər adlanırdı.

Sonralar məlum oldu ki, nüvələr daha sadə hissəciklərdən ibarətdir - nuklonlar(protonlar və neytronlar), onlar da öz növbəsində digər hissəciklərdən ibarətdir. Buna görə də elementar hissəciklər nəzərdən keçirilməyə başlandı kiçik hissəciklər məsələ , atomlar və onların nüvələri istisna olmaqla .

Bu günə qədər yüzlərlə elementar hissəcik aşkar edilmişdir ki, bu da onların təsnifatını tələb edir:

- qarşılıqlı əlaqə növünə görə

- həyat vaxtı ilə

- ən böyük arxa

Elementar hissəciklər aşağıdakı qruplara bölünür:

Kompozit və əsas (struktursuz) hissəciklər

Mürəkkəb hissəciklər

Adronlar (ağır)– bütün növ fundamental qarşılıqlı təsirlərdə iştirak edən hissəciklər. Onlar kvarklardan ibarətdir və öz növbəsində aşağıdakılara bölünürlər: mezonlar– tam ədəd spinli hadronlar, yəni bozonlardır; baryonlar– yarımtam spinli hadronlar, yəni fermionlar. Bunlara, xüsusən də atomun nüvəsini təşkil edən hissəciklər - proton və neytron, yəni. nuklonlar.

Əsas (struktursuz) hissəciklər

Leptonlar (işıq)– 10 − 18 m-ə qədər miqyaslı nöqtə hissəcikləri formasına malik olan (yəni heç bir şeydən ibarət olmayan) fermionlar, güclü qarşılıqlı təsirlərdə iştirak etmirlər. Elektromaqnit qarşılıqlı təsirlərdə iştirak eksperimental olaraq yalnız yüklü leptonlar (elektronlar, müonlar, tau leptonlar) üçün müşahidə edilmiş və neytrinolar üçün müşahidə edilməmişdir.

Kvarklar– hadronları təşkil edən fraksiya yüklü hissəciklər. Onlar sərbəst vəziyyətdə müşahidə olunmayıb.

Ölçmə bozonları– mübadilə yolu ilə qarşılıqlı təsirlərin həyata keçirildiyi hissəciklər:

– foton – elektromaqnit qarşılıqlı təsirini daşıyan hissəcik;

– səkkiz qluon – güclü qarşılıqlı təsir göstərən hissəciklər;

– üç ara vektor bozonu W + , W- və Z 0, zəif qarşılıqlı təsirlərə dözür;

– qraviton qravitasiya qarşılıqlı təsirini ötürən hipotetik hissəcikdir. Qravitonların mövcudluğu, cazibə qüvvəsinin qarşılıqlı təsirinin zəifliyinə görə hələ eksperimental olaraq sübuta yetirilməsə də, kifayət qədər ehtimal edilir; lakin qraviton elementar hissəciklərin Standart Modelinə daxil edilmir.

Müasir fikirlərə görə, to əsas hissəciklər Daxili quruluşu və sonlu ölçüləri olmayan (və ya "əsl" elementar hissəciklər) bunlara daxildir:

Kvarklar və leptonlar

Əsas qarşılıqlı təsirləri təmin edən hissəciklər: qravitonlar, fotonlar, vektor bozonları, qluonlar.

Elementar hissəciklərin həyat müddətinə görə təsnifatı:

- sabit: ömrü çox uzun olan hissəciklər (həddində sonsuzluğa meyllidir). Bunlara daxildir elektronlar , protonlar , neytrino . Neytronlar nüvənin daxilində də sabitdir, lakin nüvədən kənarda qeyri-sabitdirlər.

- qeyri-sabit (kvazi-sabit): elementar hissəciklər elektromaqnit və zəif qarşılıqlı təsirlər nəticəsində parçalanan və ömrü 10-20 saniyədən çox olan hissəciklərdir. Belə hissəciklərə daxildir sərbəst neytron (yəni atomun nüvəsindən kənarda bir neytron)

- rezonanslar (qeyri-sabit, qısamüddətli). Rezonanslara güclü qarşılıqlı təsir nəticəsində parçalanan elementar hissəciklər daxildir. Onların ömrü 10-20 saniyədən azdır.

Qarşılıqlı təsirlərdə iştirakına görə hissəciklərin təsnifatı:

- leptonlar : Bunlara neytronlar daxildir. Onların hamısı nüvədaxili qarşılıqlı təsirlərin burulğanında iştirak etmir, yəni. güclü qarşılıqlı təsirlərə məruz qalmır. Onlar zəif qarşılıqlı təsirdə, elektrik yükü olanlar da elektromaqnit qarşılıqlı təsirdə iştirak edirlər

- hadronlar : içəridə mövcud olan hissəciklər atom nüvəsi və güclü qarşılıqlı əlaqədə iştirak edir. Onlardan ən məşhurlarıdır proton Və neytron .

Bu gün məlumdur altı lepton :

Elektronla eyni ailədə elektrona bənzəyən, lakin daha kütləvi olan müonlar və tau hissəcikləri var. Müonlar və tau hissəcikləri qeyri-sabitdir və nəticədə elektron da daxil olmaqla bir neçə digər hissəciklərə parçalanır.

Kütləsi sıfır olan (yaxud sıfıra yaxın, elm adamları hələ bu nöqtəyə qərar verməmişlər) üç elektrik cəhətdən neytral hissəcik adlanır. neytrino . Üç neytrinonun hər biri (elektron neytrino, muon neytrino, tau neytrino) elektron ailəsinin üç növ hissəciklərindən biri ilə qoşalaşmışdır.

Ən məşhur hadronlar , proton və neytrinoların yüzlərlə qohumları var, onlar çox sayda doğulur və müxtəlif nüvə reaksiyaları prosesində dərhal parçalanır. Proton istisna olmaqla, onların hamısı qeyri-sabitdir və parçalandıqları hissəciklərin tərkibinə görə təsnif edilə bilər:

Əgər hissəciklərin parçalanmasının son məhsulları arasında proton varsa, ona deyilir baryon

Əgər parçalanma məhsulları arasında proton yoxdursa, o zaman hissəcik deyilir mezon .

Hər yeni adronun kəşfi ilə daha mürəkkəbləşən atomaltı dünyanın xaotik mənzərəsi kvark anlayışının meydana çıxması ilə öz yerini yeni mənzərəyə verdi. Kvark modelinə görə, bütün hadronlar (lakin leptonlar deyil) daha da elementar hissəciklərdən - kvarklardan ibarətdir. Belə ki baryonlar (xüsusilə proton) üç kvarkdan ibarətdir və mezonlar - kvark cütündən - antikvark.