Zamanımızda maddenin temel parçacıkları. Modern doğa biliminde maddenin hareketinin, kendini geliştirme yeteneğinin yanı sıra maddi nesnelerin bağlantısı ve etkileşiminin anlaşılması üzerine

MADDENİN HAREKETİNİN ANLAŞILMASI, KENDİNİ GELİŞTİRME YETENEĞİ VE AYRICA MODERN DOĞA BİLİMLERİNDE MADDE NESNELERİN BAĞLANTISI VE ETKİLEŞİMİ ÜZERİNE

Tsyupka V.P.

Federal Eyalet Özerk Eğitim kurumu daha yüksek mesleki Eğitim"Belgorod Eyaleti Ulusal araştırma üniversitesi"(Ulusal Araştırma Üniversitesi "BelSU")

1. Maddenin hareketi

Maddenin varoluş biçimi olan ve herhangi bir değişikliğinde kendini gösteren “Maddenin ayrılmaz bir özelliği harekettir” 1. Maddenin yaratılamazlığı ve yok edilemezliği ve hareket dahil niteliklerinden, maddenin hareketinin sonsuza kadar var olduğu ve tezahürleri biçiminde sonsuz çeşitlilikte olduğu sonucu çıkar.

Herhangi bir maddi cismin varlığı, onun hareketinde, yani onda meydana gelen herhangi bir değişiklikte tecelli eder. Değişim sırasında maddi nesnenin bazı özellikleri daima değişir. Maddi bir nesnenin belirli bir andaki kesinliğini, bireyselliğini ve tuhaflığını karakterize eden tüm özelliklerinin toplamı onun durumuna karşılık geldiğinden, maddi bir nesnenin hareketine durumlarındaki bir değişikliğin eşlik ettiği ortaya çıkar. . Özelliklerdeki değişiklik o kadar ileri gidebilir ki, bir maddi nesne başka bir maddi nesneye dönüşebilir. “Fakat maddi bir nesne hiçbir zaman bir özelliğe (örneğin kütle, enerji) dönüşemez ve “bir özellik maddi bir nesneye dönüşemez” 2, çünkü yalnızca hareketli madde değişen bir madde olabilir. Doğa bilimlerinde maddenin hareketine aynı zamanda doğal bir olay da denir ( doğal fenomen).

Madde olmadan hareketin olamayacağı gibi, "hareket olmadan maddenin de olmayacağı"3 bilinmektedir.

Maddenin hareketi niceliksel olarak ifade edilebilir. Maddenin ve herhangi bir maddi nesnenin hareketinin evrensel niceliksel ölçüsü, maddenin ve herhangi bir maddi nesnenin içsel aktivitesini ifade eden enerjidir. Dolayısıyla enerji, hareketli maddenin özelliklerinden biridir ve enerji, maddenin dışında, ondan ayrı olamaz. Enerjinin kütle ile eşdeğer bir ilişkisi vardır. Sonuç olarak kütle, bir maddenin yalnızca miktarını değil aynı zamanda aktivitesinin derecesini de karakterize edebilir. Maddenin hareketinin ebediyen var olduğu ve tezahürleri biçiminde sonsuz çeşitlilikte olduğu gerçeğinden, maddenin hareketini niceliksel olarak karakterize eden enerjinin de ebediyen var olduğu (yaratılmamış ve yok edilemez) ve form olarak sonsuz çeşitlilikte olduğu kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. tezahürlerinden. “Böylece enerji hiçbir zaman kaybolmaz veya bir daha ortaya çıkmaz, yalnızca hareket türlerinin değişmesine bağlı olarak bir türden diğerine dönüşür” 1.

Maddenin çeşitli hareket türleri (formları) gözlemlenir. Maddi nesnelerin özelliklerindeki değişiklikler ve birbirleri üzerindeki etkilerinin özellikleri dikkate alınarak sınıflandırılabilirler.

Fiziksel boşluğun hareketi (normal durumdaki serbest temel alanlar), sanki "titriyor" gibi, dengesinden sürekli olarak farklı yönlerde biraz sapması gerçeğine indirgenir. Bu tür kendiliğinden düşük enerjili uyarılmaların (sapmalar, bozulmalar, dalgalanmalar) bir sonucu olarak, fiziksel boşlukta hemen çözünen sanal parçacıklar oluşur. Bu, hareketli bir fiziksel boşluğun en düşük (temel) enerji durumudur, enerjisi sıfıra yakındır. Ancak fiziksel bir boşluk, bir yerde bir süreliğine, belirli bir enerji fazlalığıyla karakterize edilen heyecanlı bir duruma dönüşebilir. Fiziksel boşluğun bu kadar önemli, yüksek enerjili uyarılmaları (sapmalar, bozulmalar, dalgalanmalar) ile sanal parçacıklar görünümlerini tamamlayabilir ve ardından gerçek temel parçacıklar fiziksel boşluktan dışarı çıkabilirler. farklı şekiller ve kural olarak çiftler halinde (sahip elektrik şarjı zıt işaretli elektrik yüklerine sahip bir parçacık ve antiparçacık biçiminde, örneğin bir elektron-pozitron çifti biçiminde).

Çeşitli serbest temel alanların tek kuantum uyarımları temel parçacıklardır.

Fermiyon (spinör) temel alanları, üç nesle (aileye) bölünmüş 24 fermiyon (6 kuark ve 6 antikuarkın yanı sıra 6 lepton ve 6 antilepton) üretebilir. İlk nesilde, yukarı ve aşağı kuarklar (ve antikuarklar), leptonlar, bir elektron ve bir elektron nötrino (ve bir elektron antinötrinoya sahip bir pozitron) sıradan maddeyi (ve nadiren keşfedilen antimaddeyi) oluşturur. İkinci nesilde, daha büyük bir kütleye (daha büyük yerçekimi yükü) sahip olan tılsım ve garip kuarklar (ve antikuarklar) ile leptonlar, müon ve müon nötrinoları (ve müon antinötrinolu antimüon) mevcuttur. Üçüncü nesilde gerçek ve büyüleyici kuarklar (ve antikuarklar), ayrıca leptonlar taon ve taon nötrino (ve taon antinötrinolu antitaon) vardır. İkinci ve üçüncü nesillerin fermiyonları sıradan maddenin oluşumuna katılmazlar, kararsızdırlar ve birinci neslin fermiyonlarının oluşumuyla birlikte bozunurlar.

Bozonik (ölçer) temel alanlar 18 tür bozon üretebilir: yerçekimi alanı - gravitonlar, elektromanyetik alan - fotonlar, zayıf etkileşim alanı - 3 tür "vyon" 1, gluon alanı - 8 tür gluon, Higgs alanı - 5 tür Higgs bozonlar.

Yeterince yüksek enerjili (uyarılmış) bir durumdaki fiziksel bir boşluk, bir mini evren biçiminde önemli enerjiye sahip birçok temel parçacığı üretme kapasitesine sahiptir.

Mikro dünyanın özü açısından hareket şuna indirgenir:

temel parçacıkların yayılmasına, çarpışmasına ve birbirine dönüşmesine;

proton ve nötronlardan atom çekirdeğinin oluşumu, hareketi, çarpışması ve değişimi;

atom çekirdeğinden ve elektronlardan atomların oluşumu, elektronların bir atom yörüngesinden diğerine sıçraması ve atomlardan ayrılması dahil hareketleri, çarpışmaları ve değişimleri, fazladan elektronların eklenmesi;

atomlardan moleküllerin oluşması, bunların hareketi, çarpışması ve değişmesi, yeni atomların eklenmesi, atomların salınması, bazı atomların diğerleriyle yer değiştirmesi ve bir molekül içindeki atomların birbirine göre sırasının değişmesi.

Makrodünya ve megadünyanın özü açısından hareket, çeşitli cisimlerin yer değiştirmesi, çarpışması, deformasyonu, yıkımı, birleşmesi ve bunların en çeşitli değişimleri anlamına gelir.

Maddi bir nesnenin (kuantumlanmış alan veya maddi nesne) hareketine yalnızca kendisinde bir değişiklik eşlik ediyorsa fiziki ozellikleriörneğin kuantize edilmiş bir alan için frekans veya dalga boyu, maddi bir nesne için anlık hız, sıcaklık, elektrik yükü gibi bir hareket varsa bu tür hareketlere fiziksel form denir. Maddi bir nesnenin hareketine, kimyasal özelliklerinde (örneğin çözünürlük, yanıcılık, asitlik) bir değişiklik eşlik ediyorsa, bu tür hareket, kimyasal form olarak sınıflandırılır. Hareket, mega dünyanın nesnelerindeki (kozmik nesneler) değişikliklerle ilgiliyse, bu tür bir hareket astronomik bir form olarak sınıflandırılır. Eğer hareket derin dünya kabuklarındaki (yerkürenin iç kısmı) nesnelerdeki değişikliklerle ilgiliyse, bu tür bir hareket jeolojik form olarak sınıflandırılır. Hareket, dünyanın tüm yüzey kabuklarını birleştiren coğrafi kabuğun nesnelerindeki değişiklikleri içeriyorsa, bu tür bir hareket coğrafi form olarak sınıflandırılır. Canlı bedenlerin ve sistemlerinin çeşitli yaşam tezahürleri biçimindeki hareketi biyolojik form olarak sınıflandırılır. Demir cevheri madenciliği ve demir ve çelik üretimi, şeker pancarı ekimi ve şeker üretimi gibi, insanların zorunlu katılımıyla sosyal açıdan önemli özelliklerde bir değişikliğin eşlik ettiği maddi nesnelerin hareketi sınıflandırılır. toplumsal olarak belirlenmiş bir hareket biçimi olarak.

Herhangi bir maddi nesnenin hareketi her zaman herhangi bir forma atfedilemez. Karmaşık ve çeşitlidir. Kuantize edilmiş alandan cisimlere kadar maddi nesnelerin doğasında olan fiziksel hareket bile çeşitli formlar içerebilir. Örneğin iki nesnenin elastik çarpışması (çarpışma) katılar Bilardo topları şeklinde topların birbirlerine ve masaya göre zamanla konumlarının değişmesi, topların dönmesi ve topların masa yüzeyi ve hava üzerindeki sürtünmesi ve Her bir topun parçacıklarının hareketi ve elastik bir çarpışma sırasında topların şeklinde pratik olarak tersine çevrilebilir bir değişiklik ve elastik bir çarpışma sırasında topların iç enerjisine kısmi dönüşümü ile kinetik enerjinin değişimi ve toplar, hava ve arasında ısı transferi. masanın yüzeyi ve toplarda bulunan kararsız izotopların çekirdeklerinin olası radyoaktif bozunması ve kozmik ışın nötrinolarının toplardan nüfuz etmesi vb. Maddenin gelişmesi ve kimyasal, astronomik, jeolojik, coğrafi, biyolojik ve sosyal olarak belirlenmiş malzemenin ortaya çıkmasıyla nesneler, hareket biçimleri daha karmaşık ve daha çeşitli hale geliyor. Böylece, kimyasal harekette hem fiziksel hareket biçimleri hem de niteliksel olarak yeni, fiziksel, kimyasal biçimlere indirgenemeyen görülebilir. Astronomik, jeolojik, coğrafi, biyolojik ve sosyal olarak belirlenmiş nesnelerin hareketinde, hem fiziksel hem de kimyasal hareket biçimlerinin yanı sıra niteliksel olarak yeni, sırasıyla fiziksel ve kimyasallara indirgenemeyen astronomik, jeolojik, coğrafi, biyolojik veya sosyal olarak da görülebilir. hareket biçimleri belirlendi. Aynı zamanda, maddenin daha düşük hareket biçimleri, değişen karmaşıklık derecelerine sahip maddi nesnelerde farklılık göstermez. Örneğin temel parçacıkların, atom çekirdeğinin ve atomların fiziksel hareketi astronomik, jeolojik, coğrafi, biyolojik veya sosyal olarak belirlenmiş maddi nesneler arasında farklılık göstermez.

Karmaşık hareket biçimlerinin incelenmesinde iki aşırı uçtan kaçınılmalıdır. İlk olarak, karmaşık bir hareket biçiminin incelenmesi, basit hareket biçimlerine indirgenemez; karmaşık bir hareket biçimi, basit olanlardan türetilemez. Örneğin biyolojik hareket, hareketin biyolojik biçimleri göz ardı edilerek yalnızca fiziksel ve kimyasal hareket biçimlerinden türetilemez. İkincisi, basit olanları göz ardı ederek kendinizi yalnızca karmaşık hareket biçimlerini incelemekle sınırlayamazsınız. Örneğin, biyolojik hareketin incelenmesi, bu durumda ortaya çıkan fiziksel ve kimyasal hareket biçimlerinin incelenmesini iyi bir şekilde tamamlamaktadır.

2. Maddenin kendini geliştirme yeteneği

Bilindiği gibi, maddenin kendini geliştirmesi ve maddenin kendini geliştirme yeteneğine sahip olması, hareketli maddenin biçimlerinin kendiliğinden, yönlendirilmiş ve geri döndürülemez, adım adım karmaşıklaşmasıyla karakterize edilir.

Maddenin kendiliğinden kendini geliştirmesi, hareketli madde biçimlerinin kademeli olarak karmaşıklaşması sürecinin, doğal olarak, herhangi bir doğal olmayan veya doğaüstü gücün, Yaratıcının, içsel, doğal nedenlerden dolayı katılımı olmadan, kendiliğinden meydana geldiği anlamına gelir.

Maddenin kendini geliştirme yönü, maddeyi hareket ettirme biçimlerinin daha önce var olan bir biçimden daha sonra ortaya çıkan başka bir biçime aşamalı olarak karmaşıklaşması sürecinin bir tür kanalize edilmesi anlamına gelir: Hareket eden maddenin herhangi bir yeni biçimi için önceki bulunabilir. Ona kökenini veren hareketli maddenin biçimi ve bunun tersi de, hareketli maddenin daha önceki herhangi bir biçimi için, ondan ortaya çıkan hareketli maddenin yeni bir biçimi bulunabilir. Üstelik hareketli maddenin önceki biçimi her zaman ondan ortaya çıkan yeni hareketli madde biçiminden önce vardı, önceki biçim her zaman ondan ortaya çıkan yeni biçimden daha eskidir. Hareketli maddenin kendini geliştirmesinin kanalize edilmesi sayesinde, formlarının tuhaf bir dizi kademeli karmaşıklığı ortaya çıkıyor ve bu, onun hangi yöne ve hangi ara (geçiş) formlardan geçtiğini gösteriyor tarihsel gelişim bir çeşit hareketli madde.

Maddenin kendi kendine gelişiminin geri döndürülemezliği, hareketli maddenin biçimlerinin kademeli olarak karmaşıklaşması sürecinin ters yöne, geriye doğru gidemeyeceği anlamına gelir: Hareketli maddenin yeni bir biçimi, kendisinden hareket ettiği önceki bir hareketli madde biçimine yol açamaz. ortaya çıktı, ancak yeni formlar için önceki bir form haline gelebilir. Ve aniden hareket eden maddenin herhangi bir yeni biçiminin kendisinden önceki biçimlerden birine çok benzediği ortaya çıkarsa, bu, hareketli maddenin kendini ters yönde geliştirmeye başladığı anlamına gelmez: Hareketli maddenin önceki biçimi çok daha önce ortaya çıktı. ve ona çok benzeyen yeni hareketli madde biçimi çok daha sonra ortaya çıktı ve benzer olmasına rağmen temelde farklı bir hareketli madde biçimidir.

3. Maddi nesnelerin iletişimi ve etkileşimi

Maddenin doğal özellikleri, hareketinin nedeni olan bağlantı ve etkileşimdir. Bağlantı ve etkileşim maddenin hareketinin nedeni olduğundan, bağlantı ve etkileşim de hareket gibi evrenseldir, yani doğası, kökeni ve karmaşıklığı ne olursa olsun tüm maddi nesnelerin doğasında vardır. Maddi dünyadaki tüm olgular, doğal maddi bağlantılar ve etkileşimlerin yanı sıra, bağlantı ve etkileşim kalıplarını yansıtan nesnel doğa yasaları tarafından (şartlandırılmış olma anlamında) belirlenir. “Bu anlamda dünyada doğaüstü ve maddeye kesinlikle aykırı olan hiçbir şey yoktur.” 1 Etkileşim de hareket gibi maddenin bir varlık (varoluş) biçimidir.

Tüm maddi nesnelerin varlığı etkileşimde ortaya çıkar. Herhangi bir maddi nesnenin var olması, diğer maddi nesnelerle ilişki içinde bir şekilde kendini göstermesi, onlarla etkileşime girmesi, onlarla nesnel bağlantılar ve ilişkiler içinde olması anlamına gelir. Eğer varsayımsal bir maddi “nesne, diğer bazı maddi nesnelere göre hiçbir şekilde kendini göstermeyecek, onlarla hiçbir şekilde bağlantılı olmayacak, onlarla etkileşime girmeyecek olsaydı, o zaman bu diğer maddi nesneler için var olmazdı. "Fakat onun hakkındaki varsayımımız da hiçbir şeye dayanamaz çünkü etkileşim eksikliği nedeniyle onun hakkında sıfır bilgiye sahip olurduk." 2

Etkileşim, bazı maddi nesnelerin enerji alışverişi ile diğerleri üzerinde karşılıklı etkisi sürecidir. Maddi nesnelerin etkileşimi, örneğin iki katı cismin çarpışması (çarpması) şeklinde doğrudan olabilir. Veya uzaktan da olabilir. Bu durumda maddi nesnelerin etkileşimi, onlarla ilişkili bozonik (gösterge) temel alanlar tarafından sağlanır. Maddi bir nesnedeki bir değişiklik, onunla ilişkili ilgili bozonik (gösterge) temel alanın uyarılmasına (sapmasına, bozulmasına, dalgalanmasına) neden olur ve bu uyarılma, ışığın boşluktaki hızını aşmayan sonlu bir hıza sahip bir dalga şeklinde yayılır. (neredeyse 300 bin km/ İle). Maddi nesnelerin belirli bir mesafedeki etkileşimi, etkileşim transferinin kuantum alan mekanizmasına göre, bir değişim niteliğindedir, çünkü taşıyıcı parçacıklar etkileşimi karşılık gelen bozonik (gösterge) temel alanın kuantumu biçiminde aktarır. Etkileşim taşıyıcı parçacıkları olarak çeşitli bozonlar, karşılık gelen bozonik (ölçü) temel alanların uyarılmalarıdır (sapmalar, tedirginlikler, dalgalanmalar): maddi bir nesne tarafından emisyon ve soğurma sırasında bunlar gerçektir ve yayılma sırasında sanaldırlar.

Her durumda, maddi nesnelerin uzaktan bile olsa etkileşiminin, herhangi bir boşluk veya boşluk olmadan gerçekleştirildiği için kısa mesafeli bir eylem olduğu ortaya çıktı.

Bir parçacığın bir maddenin antiparçacığı ile etkileşimine onların yok olması, yani karşılık gelen fermiyon (spinör) temel alanına dönüşmesi eşlik eder. Bu durumda kütleleri (yerçekimi enerjisi), karşılık gelen fermiyonik (spinör) temel alanın enerjisine dönüştürülür.

Heyecanlı (sapkın, rahatsız edici, "titreyen") fiziksel boşluğun sanal parçacıkları, gerçek parçacıklarla sanki onları sarıyormuş gibi etkileşime girebilir ve onlara kuantum köpüğü adı verilen formda eşlik edebilir. Örneğin, bir atomun elektronlarının fiziksel vakumun sanal parçacıkları ile etkileşimi sonucunda, atomlardaki enerji seviyelerinde belirli bir kayma meydana gelir ve elektronların kendisi küçük bir genlikle salınım hareketleri gerçekleştirir.

Dört tür temel etkileşim vardır: yerçekimi, elektromanyetik, zayıf ve güçlü.

"Yerçekimi etkileşimi, hareketsiz durumdaki kütleye sahip maddi nesnelerin" 1, yani büyük mesafelerdeki maddi nesnelerin karşılıklı çekiminde kendini gösterir. Pek çok temel parçacığı üreten uyarılmış fiziksel boşluğun, yerçekimsel itmeyi ortaya çıkarabildiği varsayılmaktadır. Yerçekimi etkileşimi, yerçekimi alanının gravitonları tarafından taşınır. Yerçekimi alanı cisimleri ve parçacıkları hareketsiz kütleye bağlar. Yerçekimi alanının yerçekimsel dalgalar (sanal gravitonlar) biçiminde yayılması için herhangi bir ortama gerek yoktur. Yerçekimi etkileşimi, gücü açısından en zayıf olanıdır, bu nedenle parçacık kütlelerinin önemsizliği nedeniyle mikro dünyada önemsizdir; makro dünyada tezahürü fark edilir ve örneğin cisimlerin Dünya'ya düşmesine ve mega dünyaya neden olur. mega dünyadaki devasa cisim kütleleri nedeniyle öncü bir rol oynuyor ve örneğin Ay'ın ve yapay uyduların Dünya çevresinde dönmesini sağlıyor; Güneş Sistemindeki gezegenlerin, planetoidlerin, kuyruklu yıldızların ve diğer cisimlerin oluşumu, hareketi ve bütünlüğü; galaksilerdeki yıldızların oluşumu ve hareketi - karşılıklı yerçekimi ve ortak köken ile birbirine bağlanan yüz milyarlarca yıldız içeren dev yıldız sistemleri ve bunların bütünlüğü; galaksi kümelerinin bütünlüğü - yerçekimi kuvvetleriyle birbirine bağlanan nispeten yakın aralıklı galaksilerden oluşan sistemler; Metagalaksinin bütünlüğü - Evrenin incelenen bir parçası olarak, tüm Evrenin bütünlüğü olan yerçekimi kuvvetleriyle birbirine bağlanan bilinen tüm galaksi kümelerinin sistemi. Yerçekimi etkileşimi, Evrende dağılan maddenin konsantrasyonunu ve onun yeni gelişim döngülerine dahil edilmesini belirler.

"Elektromanyetik etkileşim elektrik yüklerinden kaynaklanır ve elektromanyetik alanın fotonları tarafından büyük mesafelere iletilir" 1. Elektromanyetik alan, elektrik yükü olan cisimleri ve parçacıkları bağlar. Ayrıca, sabit elektrik yükleri yalnızca elektromanyetik alanın elektrik bileşeni tarafından şu şekilde bağlanır: Elektrik alanı ve hareketli elektrik yükleri, elektromanyetik alanın hem elektrik hem de manyetik bileşenleri tarafından bağlanır. Elektromanyetik alanın elektromanyetik dalgalar biçiminde yayılması için ek bir ortama gerek yoktur, çünkü "değişen bir manyetik alan, alternatif bir manyetik alanın kaynağı olan alternatif bir elektrik alanı üretir" 2. Elektromanyetik etkileşim hem çekim (farklı yükler arasında) hem de itme (3 benzer yük arasında) olarak kendini gösterebilir. Elektromanyetik etkileşim, yerçekimi etkileşiminden çok daha güçlüdür. Hem mikrokozmosta hem de makrokozmosta ve mega dünyada kendini gösterir, ancak makrokozmosta başrol ona aittir. Elektromanyetik etkileşim elektronların çekirdeklerle etkileşimini sağlar. Atomlar arası ve moleküller arası etkileşim elektromanyetiktir, onun sayesinde örneğin moleküller vardır ve gerçekleştirilir. kimyasal form Maddenin hareketleri, cisimler vardır ve onlar tarafından belirlenir toplanma durumları, elastikiyet, sürtünme, sıvının yüzey gerilimi, görme fonksiyonları. Böylece elektromanyetik etkileşim atomların, moleküllerin ve makroskobik cisimlerin kararlılığını sağlar.

Durağan kütleye sahip temel parçacıklar zayıf etkileşime katılır; 4 ayar alanının "vyonları" tarafından taşınır. Zayıf etkileşim alanları çeşitli temel parçacıkları dinlenme kütlesine bağlar. Zayıf etkileşim elektromanyetik kuvvetten çok daha zayıf, ancak yerçekimi kuvvetinden daha güçlüdür. Kısa etkisi nedeniyle, kendisini yalnızca mikrokozmosta gösterir ve örneğin temel parçacıkların kendi kendine parçalanmasının çoğunluğuna neden olur (örneğin, serbest bir nötron, negatif yüklü bir ayar bozonunun bir protona katılımıyla kendi kendine parçalanır). , elektron ve elektron antinötrino, bazen bu da bir foton üretir), nötrinoların maddenin geri kalanıyla etkileşimi.

Güçlü etkileşim, örneğin iki kuarklı mezonlar ve üç kuarklı nükleonlar gibi kuark yapılarını içeren hadronların karşılıklı çekiciliğinde kendini gösterir. Gluon alanlarının gluonları tarafından iletilir. Gluon alanları hadronları bağlar. Bu en güçlü etkileşimdir, ancak kısa etkisi nedeniyle kendisini yalnızca mikrokozmosta gösterir, örneğin kuarkların nükleonlardaki bağlantısını, nükleonların atom çekirdeğindeki bağlantısını sağlayarak stabilitelerini sağlar. Güçlü etkileşim, elektromanyetik etkileşimden 1000 kat daha güçlüdür ve çekirdekte birleşen benzer yüklü protonların uçup gitmesine izin vermez. Güçlü etkileşim nedeniyle birkaç çekirdeğin bir araya geldiği termonükleer reaksiyonlar da mümkündür. Doğal termonükleer reaktörler her şeyi yaratan yıldızlardır kimyasal elementler hidrojenden daha ağırdır. Ağır çok çekirdekli çekirdekler kararsız hale gelir ve fisyon olur, çünkü boyutları zaten güçlü etkileşimin kendini gösterdiği mesafeyi aşmaktadır.

"Sonuç olarak deneysel araştırma temel parçacıkların etkileşimleri... protonların yüksek çarpışma enerjilerinde (yaklaşık 100 GeV) zayıf ve elektromanyetik etkileşimlerin farklı olmadığı, bunların tek bir elektrozayıf etkileşim olarak değerlendirilebileceği keşfedildi." 1 "10 15 GeV enerjide güçlü bir etkileşimle birleştikleri ve" 2 "parçacıkların etkileşiminin daha da yüksek enerjilerinde (10 19 GeV'ye kadar) veya maddenin aşırı yüksek sıcaklığında, tüm bunların gerçekleştiği varsayılmaktadır. dört temel etkileşim aynı güçle karakterize edilir, yani bir "süper güç" biçimindeki bir etkileşimi"3 temsil eder. Belki de fiziksel bir boşluktan ortaya çıkan Evrenin gelişiminin başlangıcında bu tür yüksek enerji koşulları mevcuttu. Evrenin daha da genişlemesi sürecinde, ortaya çıkan maddenin hızlı soğumasıyla birlikte, integral etkileşim önce elektrozayıf, yerçekimsel ve güçlü olarak bölündü ve ardından elektrozayıf etkileşim elektromanyetik ve zayıf, yani temelde dört farklı olarak bölündü. etkileşimler.

BİBLİYOGRAFYA:

Karpenkov, S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları [Metin]: ders kitabı. üniversiteler için el kitabı / S. Kh. Karpenkov. – 2. baskı, revize edildi. ve ek – M.: Akademik Proje, 2002. – 368 s.

Modern doğa bilimi kavramları [Metin]: ders kitabı. üniversiteler için / Ed. V. N. Lavrinenko, V. P. Ratnikova. – 3. baskı, revize edildi. ve ek – M.: BİRLİK-DANA, 2005. – 317 s.

Doğa bilimlerinin felsefi sorunları [Metin]: ders kitabı. lisansüstü öğrencileri ve felsefe öğrencileri için el kitabı. ve doğal sahte. un-tov / Ed. S. T. Melyukhina. - M.: Yüksek Lisans, 1985. – 400 s.

Tsyupka, V.P. Dünyanın doğal bilimsel resmi: modern doğa biliminin kavramları [Metin]: ders kitabı. ödenek / V. P. Tsyupka. – Belgorod: IPK NRU “BelSU”, 2012. – 144 s.

Tsyupka, V. P. Dünyanın modern fiziksel resmini oluşturan modern fizik kavramları [Elektronik kaynak] // Bilimsel elektronik arşiv Rus Akademisi Doğa bilimleri: yazışmalar. elektron. ilmi konf. “Modern doğa bilimi kavramları veya dünyanın doğal bilimsel resmi” URL'si: http://site/makale/6315(Yayın tarihi: 31.10.2011)

Yandex. Sözlükler. [Elektronik kaynak] URL'si: http://slovari.yandex.ru/

1Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları. M. Akademik Proje. 2002. S. 60.

2Doğa bilimlerinin felsefi sorunları. M. Yüksek okul. 1985. S. 181.

3Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 60.

1Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 79.

1Karpenkov S. Kh.

1Doğa biliminin felsefi sorunları... S. 178.

2agy. S.191.

1Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 67.

1Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 68.

3Doğa biliminin felsefi sorunları... S. 195.

4Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 69.

1Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 70.

2Modern doğa biliminin kavramları. M. BİRLİK-DANA. 2005. S. 119.

3Karpenkov S. Kh. Doğa bilimlerinin temel kavramları... S. 71.

Tsyupka V.P. MADDENİN HAREKETİNİN ANLAŞILMASI, KENDİNİ GELİŞTİRME YETENEĞİ VE AYRICA MODERN DOĞA BİLİMLERİNDE MADDE NESNELERİN İLETİŞİMİ VE ETKİLEŞİMİ ÜZERİNE // Bilimsel elektronik arşiv.
URL: (erişim tarihi: 17.03.2020).

±1 1 80,4 Zayıf etkileşim Z 0 0 1 91,2 Zayıf etkileşim Gluon 0 1 0 Güçlü etkileşim Higgs bozonu 0 0 ≈125,09±0,24 Hareketsiz kütle

Nesil		Yüklü kuarklar (+2/3)				Yüklü kuarklar (−1/3)
			Kuark/antikuark sembolü	Kütle (MeV)		Kuarkın/antikuarkın adı/çeşidi	Kuark/antikuark sembolü	Kütle (MeV)
1		u-kuark (yukarı-kuark) / anti-u-kuark	$u\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(u)$	1,5'tan 3'e		d-kuark (aşağı-kuark) / anti-d-kuark	$d\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(d)$	4,79±0,07
2		c-kuark (tılsım-kuark) / anti-c-kuark	$c\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(c)$	1250 ± 90		s-kuark (garip kuark) / anti-s-kuark	$s\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(lar)$	95±25
3		t-kuark (üst-kuark) / anti-t-kuark	$t\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(t)$	174 200 ± 3300		b-kuark (alt-kuark) / anti-b-kuark	$b\; /\; \backslash ,\; \backslash overline(b)$	4200±70

Ayrıca bakınız

"Temel parçacık" makalesi hakkında bir inceleme yazın

Notlar

Bağlantılar

• S. A. Slavatinsky// Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (Dolgoprudny, Moskova bölgesi)
• Slavatinsky S.A. // SOZH, 2001, Sayı 2, s. 62–68 arşiv web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
• // nuclphys.sinp.msu.ru
• // ikinci-fizik.ru
• //fizik.ru
• // doğa.web.ru
• // doğa.web.ru
• // doğa.web.ru

Esas parçacıklar Kompozit parçacıklar Bağlantılar temel ve/veya kompozit parçacıklar Düzenli Olağan dışı Diğer sınıflandırmalar parçacıklar

Temel Parçacığı karakterize eden alıntı

Ertesi gün geç uyandı. Geçmişin izlenimlerini tazeleyerek, her şeyden önce bugün kendisini İmparator Franz'a tanıtması gerektiğini hatırladı, Savaş Bakanı'nı, Avusturyalı nazik yaver Bilibin'i ve dün akşamki konuşmayı hatırladı. Tamamen giyinmiş elbise üniforma Saray gezisi için uzun zamandır giymediği elbiseyi, taze, canlı ve yakışıklı, kolu bağlı olarak Bilibin'in ofisine girdi. Ofiste kordiplomatikten dört beyefendi vardı. Bolkonsky, büyükelçiliğin sekreteri Prens Ippolit Kuragin'i tanıyordu; Bilibin onu başkalarıyla tanıştırdı.
Bilibin'i ziyaret eden laik, genç, zengin ve neşeli beyler hem Viyana'da hem de burada ayrı bir çevre oluşturmuşlardı ve bu çevrenin başkanı olan Bilibin buna bizim, les nftres adını vermişti. Neredeyse tamamen diplomatlardan oluşan bu çevrenin, görünüşe göre, savaş ve siyasetle, yüksek sosyetenin çıkarlarıyla, bazı kadınlarla ilişkilerle ve hizmetin dini yönüyle hiçbir ilgisi olmayan kendi çıkarları vardı. Görünüşe göre bu beyler, Prens Andrei'yi kendilerinden biri olarak çevrelerine isteyerek kabul ettiler (birkaç kişiye yaptıkları bir onur). Kibarlık gereği ve sohbet konusu olarak kendisine ordu ve savaş hakkında birkaç soru soruldu ve sohbet yine tutarsız, neşeli şakalara ve dedikodulara dönüştü.
Bir diplomat arkadaşının başarısızlığını anlatan biri, "Ama bu özellikle iyi" dedi, "özellikle iyi olan, Şansölye'nin ona doğrudan Londra'ya atanmasının bir terfi olduğunu ve olaya bu şekilde bakması gerektiğini söylemesi." Aynı zamanda onun figürünü de görüyor musun?
"Ama daha da kötüsü beyler, size Kuragin'i veriyorum: Adam talihsizlik içinde ve bu Don Juan, bu korkunç adam bundan yararlanıyor!"
Prens Hippolyte, Voltaire sandalyesinde bacak bacak üstüne atmış halde yatıyordu. O güldü.
“Parlez moi de ca, [Hadi, hadi]” dedi.
- Ah, Don Juan! Ah yılan! – sesler duyuldu.
Bilibin Prens Andrey'e döndü: "Bilmiyorsun Bolkonsky, bütün bu dehşetler Fransız ordusu(Neredeyse Rus ordusu diyordum) - bu adamın kadınlar arasında yaptıklarıyla karşılaştırıldığında hiçbir şey.
Prens Hippolyte, "La femme est la compagne de l'homme, [Kadın, erkeğin arkadaşıdır]" dedi ve lorgnette'in arasından kaldırdığı bacaklarına bakmaya başladı.
Bilibin ve bizimkiler Ippolit'in gözlerine bakarak kahkaha attılar. Prens Andrei, karısını neredeyse kıskandığı (itiraf etmek zorunda kaldığı) bu İppolit'in bu toplumda bir soytarı olduğunu gördü.
Bilibin sessizce Bolkonsky'ye, "Hayır, sana Kuragin ısmarlamalıyım" dedi. – Siyasetten bahsederken çok etkileyici, bunun önemini görmek lazım.
Hippolytus'un yanına oturdu ve alnındaki kıvrımları toplayarak onunla siyaset hakkında konuşmaya başladı. Prens Andrei ve diğerleri her ikisinin de etrafını sardı.
Hippolyte herkese anlamlı bir bakış atarak, "Le Cabinet de Berlin ne peut pas exprimer un duygu d" ittifak, diye 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 ittifak... [Berlin kabinesi ittifak hakkındaki görüşünü ifade etmeden açıklayamaz... son notunda olduğu gibi... anlıyorsunuz... anlıyorsunuz.. . ancak Majesteleri İmparator ittifakımızın özünü değiştirmezse...]
"Katılın, je n"ai pas fini..." dedi Prens Andrei'ye elini tutarak. "Je sanırım que l"müdahale sera plus forte que la non müdahale." Ve..." Durdu. – 28 Kasım'dan itibaren alınmayan bir sonla hesaplanamayacak. Voila yorum tout cela finira. [Bekle, bitirmedim. Müdahalenin müdahalesizlikten daha güçlü olacağını düşünüyorum.Ve... 28 Kasım tarihli yazımız kabul edilmezse meselenin yeniden ele alınması mümkün değil. Bütün bunlar nasıl bitecek?]
Ve Bolkonsky'nin elini bırakarak artık işinin tamamen bittiğini gösterdi.
"Demosthenes, je te reconnais au caillou que tu as önbellek dans ta bouche d"or! [Demosthenes, seni altın dudaklarının arasında sakladığın çakıl taşından tanıyorum!] - dedi saç başlığı kafasında hareket eden Bilibin zevk .
Herkes güldü. Hippolytus en yüksek sesle güldü. Görünüşe göre acı çekiyordu, boğuluyordu ama her zaman hareketsiz olan yüzünü geren vahşi kahkahaya karşı koyamadı.
"Evet beyler," dedi Bilibin, "Bolkonsky evimde ve burada, Brunn'da benim konuğum ve ona elimden geldiğince buradaki yaşamın tüm zevklerini yaşatmak istiyorum." Brunn'da olsaydık kolay olurdu; ama burada, dans ce vilain trou morave [bu iğrenç Moravya deliğinde] daha zor ve hepinizden yardım istiyorum. Il faut lui faire les honneurs de Brunn. (Brunn'u ona göstermemiz lazım.) Tiyatroyu sen devralıyorsun, ben - toplumu, sen, Hippolytus, tabii ki - kadınları.
– Ona Amelie'yi göstermeliyiz, çok tatlı! - dedi bizden biri parmak uçlarını öperek.
Bilibin, "Genel olarak bu kana susamış askerin daha insani görüşlere dönüştürülmesi gerekiyor" dedi.
Bolkonsky saatine bakarak, "Misafirperverliğinizden yararlanmam pek mümkün değil beyler ve artık gitme zamanım geldi" dedi.
- Nerede?
- İmparatora.
- HAKKINDA! Ö! Ö!
- Elveda Bolkonsky! Güle güle prens; “Akşam yemeğine erken gelin” sesleri duyuldu. - Biz seninle ilgileniyoruz.
Bolkonsky'yi ön salona kadar eşlik eden Bilibin, "İmparatorla konuşurken erzak ve yolların teslimindeki düzeni mümkün olduğunca övmeye çalışın" dedi.
Bolkonsky gülümseyerek, "Ve övmek isterdim ama bildiğim kadarıyla yapamam," diye yanıtladı.
- Genel olarak mümkün olduğunca konuşun. Onun tutkusu izleyicilerdir; ama kendisi konuşmayı sevmiyor ve göreceğiniz gibi nasıl yapılacağını bilmiyor.

Bu üç parçacık (ve aşağıda açıklanan diğer parçacıklar) birbirlerine göre karşılıklı olarak çekilir ve itilir. masraflar Doğanın temel kuvvetlerinin sayısına göre yalnızca dört türü vardır. Yükler, karşılık gelen kuvvetlerin azalan sırasına göre şu şekilde düzenlenebilir: renk yükü (kuarklar arasındaki etkileşim kuvvetleri); elektrik yükü (elektrik ve manyetik kuvvetler); zayıf yük (bazı radyoaktif süreçlerdeki kuvvetler); son olarak kütle (yerçekimi kuvveti veya yerçekimi etkileşimi). Buradaki "renk" kelimesinin görünür ışığın rengiyle hiçbir ilgisi yoktur; bu sadece güçlü bir yükün ve en büyük kuvvetlerin bir özelliğidir.

Masraflar kaydedildi yani sisteme giren ücret şarja eşit, ondan çıkıyor. Belirli sayıda parçacığın etkileşiminden önceki toplam elektrik yükü, örneğin 342 birime eşitse, etkileşimden sonra, sonucu ne olursa olsun, 342 birime eşit olacaktır. Bu aynı zamanda diğer yükler için de geçerlidir: renk (güçlü etkileşim yükü), zayıf ve kütle (kütle). Parçacıkların yükleri farklıdır: Özünde onlar bu yüklerdir. Suçlamalar, uygun güce karşılık verme hakkının “sertifikası” gibidir. Bu nedenle, yalnızca renkli parçacıklar renk kuvvetlerinden etkilenir, yalnızca elektrik yüklü parçacıklar elektrik kuvvetlerinden vb. etkilenir. Bir parçacığın özellikleri, ona etki eden en büyük kuvvet tarafından belirlenir. Yalnızca kuarklar tüm yüklerin taşıyıcılarıdır ve bu nedenle aralarında baskın olanın renk olduğu tüm kuvvetlerin etkisine tabidirler. Elektronların renk hariç tüm yükleri vardır ve onlar için baskın kuvvet elektromanyetik kuvvettir.

Doğada en kararlı olanı, kural olarak, bir işaretin parçacıklarının yükünün diğer işaretin parçacıklarının toplam yükü ile telafi edildiği nötr parçacık kombinasyonlarıdır. Bu, tüm sistemin minimum enerjisine karşılık gelir. (Aynı şekilde iki çubuk mıknatıs bir çizgi halinde düzenlenmiştir. Kuzey Kutbu bunlardan biri diğerinin manyetik alanın minimum enerjisine karşılık gelen güney kutbuna bakar.) Yerçekimi bu kuralın bir istisnasıdır: negatif kütle yoktur. Yukarıya doğru düşen cisimler yoktur.

MADDE TÜRLERİ

Sıradan madde, nötr renkli ve daha sonra elektrik yüküne sahip nesneler halinde gruplandırılan elektronlardan ve kuarklardan oluşur. Aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılacağı gibi, parçacıklar üçlüler halinde birleştirildiğinde renk gücü nötralize edilir. (Bu nedenle "renk" terimi optikten alınmıştır: üç ana renk karıştırıldığında beyaz üretir.) Böylece, renk kuvvetinin esas olduğu kuarklar üçlüler oluşturur. Ama kuarklar ve onlar ikiye ayrılırlar sen-kuarklar (İngilizceden yukarıdan) ve D-kuarklar (İngilizceden aşağıdan aşağıya), aynı zamanda eşit bir elektrik yüküne sahiptirler. sen-kuark ve için D-kuark. İki sen-kuark ve bir D-kuarklar +1 elektrik yükü verirler ve bir proton oluştururlar ve bir tane sen-kuark ve iki D-kuarklar sıfır elektrik yükü verir ve bir nötron oluşturur.

Kendilerini oluşturan kuarklar arasındaki etkileşimin artık renk kuvvetleri tarafından birbirlerine çekilen kararlı protonlar ve nötronlar, nötr renkli bir atom çekirdeği oluşturur. Ancak çekirdekler pozitif bir elektrik yükü taşır ve Güneş'in etrafında dönen gezegenler gibi çekirdeğin etrafında dönen negatif elektronları çekerek nötr bir atom oluşturma eğilimindedir. Yörüngelerindeki elektronlar, çekirdeğin yarıçapından onbinlerce kat daha uzak mesafelerde çekirdekten uzaklaştırılır; bu, onları tutan elektriksel kuvvetlerin nükleer kuvvetlerden çok daha zayıf olduğunun kanıtıdır. Renk etkileşiminin gücü sayesinde bir atomun kütlesinin %99,945'i çekirdeğinde bulunur. Ağırlık sen- Ve D-kuarklar elektronun kütlesinin yaklaşık 600 katıdır. Bu nedenle elektronlar çekirdeklerden çok daha hafif ve daha hareketlidir. Maddedeki hareketleri elektriksel olaylardan kaynaklanır.

Çekirdekteki nötron ve proton sayısında ve buna bağlı olarak yörüngelerindeki elektron sayısında farklılık gösteren yüzlerce doğal atom çeşidi (izotoplar dahil) vardır. En basiti, proton şeklinde bir çekirdek ve onun etrafında dönen tek bir elektrondan oluşan hidrojen atomudur. Doğadaki tüm "görünür" maddeler, iyon adı verilen atomlardan ve kısmen "parçalanmış" atomlardan oluşur. İyonlar, birkaç elektron kaybetmiş (veya kazanmış) yüklü parçacıklar haline gelen atomlardır. Neredeyse tamamı iyonlardan oluşan maddeye plazma denir. Merkezlerde meydana gelen termonükleer reaksiyonlar nedeniyle yanan yıldızlar ağırlıklı olarak plazmadan oluşuyor ve yıldızlar Evrendeki maddenin en yaygın şekli olduğundan tüm Evrenin ağırlıklı olarak plazmadan oluştuğunu söyleyebiliriz. Daha kesin olarak, yıldızlar ağırlıklı olarak tamamen iyonize edilmiş hidrojen gazıdır, yani. bireysel protonların ve elektronların bir karışımı ve dolayısıyla görünür Evrenin neredeyse tamamı bundan oluşur.

Bu görünür maddedir. Ama aynı zamanda Evrende görünmez bir madde de var. Ve kuvvet taşıyıcısı görevi gören parçacıklar var. Bazı parçacıkların karşıt parçacıkları ve uyarılmış durumları vardır. Bütün bunlar açıkça aşırı miktarda "temel" parçacıklara yol açar. Bu bollukta, temel parçacıkların gerçek doğasının ve aralarında etkili olan kuvvetlerin bir göstergesi bulunabilir. En yeni teorilere göre, parçacıklar aslında on boyutlu uzaydaki uzatılmış geometrik nesneler, yani “sicimler” olabilir.

Görünmez dünya.

Evren sadece görünür maddeyi değil aynı zamanda kara delikleri ve “ karanlık madde", aydınlatıldığında görünür hale gelen soğuk gezegenler gibi). Ayrıca her saniye hepimize ve tüm Evrene nüfuz eden gerçekten görünmez bir madde var. Tek tip parçacıklardan (elektron nötrinoları) oluşan hızlı hareket eden bir gazdır.

Bir elektron nötrinosu bir elektronun ortağıdır ancak elektrik yükü yoktur. Nötrinolar yalnızca zayıf yük olarak adlandırılan yükü taşırlar. Dinlenme kütleleri büyük olasılıkla sıfırdır. Fakat kinetik enerjiye sahip oldukları için yer çekimi alanıyla etkileşime girerler. e etkin kütleye karşılık gelen M Einstein'ın formülüne göre e = mc 2 nerede C- ışık hızı.

Nötrinonun anahtar rolü dönüşüme katkıda bulunmasıdır. Ve-kuarklar D-kuarklar, bunun sonucunda bir proton bir nötrona dönüşür. Nötrinolar, dört protonun (hidrojen çekirdeği) bir helyum çekirdeği oluşturmak üzere birleştiği yıldız füzyon reaksiyonları için "karbüratör iğnesi" görevi görür. Ancak helyum çekirdeği dört protondan değil, iki proton ve iki nötrondan oluştuğu için, böyle bir nükleer füzyon için iki tane gereklidir. Ve-kuarklar ikiye dönüştü D-kuark. Dönüşümün yoğunluğu yıldızların ne kadar hızlı yanacağını belirler. Ve dönüşüm süreci, zayıf yükler ve parçacıklar arasındaki zayıf etkileşim kuvvetleri tarafından belirlenir. burada Ve-kuark (elektrik yükü +2/3, zayıf yük +1/2), bir elektronla etkileşime girerek (elektrik yükü - 1, zayıf yük –1/2), oluşur D-kuark (elektrik yükü –1/3, zayıf yük –1/2) ve elektron nötrinosu (elektrik yükü 0, zayıf yük +1/2). Nötrino olmadan bu süreçte iki kuarkın renk yükleri (veya sadece renkleri) birbirini götürür. Nötrinonun rolü telafi edilmemiş zayıf yükü taşımaktır. Bu nedenle dönüşüm hızı zayıf kuvvetlerin ne kadar zayıf olduğuna bağlıdır. Eğer olduklarından daha zayıf olsalardı yıldızlar hiç yanmazlardı. Eğer daha güçlü olsalardı yıldızlar çoktan sönmüş olurdu.

Peki ya nötrinolar? Bu parçacıklar diğer maddelerle son derece zayıf etkileşime girdiğinden, doğdukları yıldızları neredeyse anında terk ederler. Tüm yıldızlar nötrinolar yayarak parlıyor ve nötrinolar gece gündüz bedenlerimizde ve tüm Dünya'da parlıyor. Böylece belki yeni bir etkileşime girene kadar Evrenin etrafında dolaşırlar. YILDIZLAR).

Etkileşimlerin taşıyıcıları.

Belirli bir mesafedeki parçacıklar arasında etki eden kuvvetlerin nedeni nedir? Modern fizik cevaplar: diğer parçacıkların değişimi nedeniyle. İki sürat patencisinin etrafa top fırlattığını hayal edin. Fırlatıldığında topa momentum vererek ve alınan topla momentum alarak her ikisi de birbirinden uzak bir yönde itilir. Bu, itici güçlerin ortaya çıkışını açıklayabilir. Ancak mikro dünyadaki fenomenleri dikkate alan kuantum mekaniğinde, olayların alışılmadık şekilde uzatılmasına ve yerelleştirilmesine izin verilir, bu da görünüşte imkansız olana yol açar: patencilerden biri topu o yöne fırlatır. itibaren farklı ama yine de bu Belki Bu topu yakala. Eğer bu mümkün olsaydı (ve temel parçacıklar dünyasında bu mümkün olsaydı), patenciler arasında bir çekimin ortaya çıkacağını hayal etmek zor değildi.

Yukarıda tartışılan dört "madde parçacığı" arasındaki etkileşim kuvvetlerinin değiş tokuşundan dolayı parçacıklara ayar parçacıkları denir. Dört etkileşimin her biri (güçlü, elektromanyetik, zayıf ve yerçekimsel) kendi ayar parçacıkları setine sahiptir. Güçlü etkileşimin taşıyıcı parçacıkları gluonlardır (bunlardan yalnızca sekiz tane vardır). Foton, elektromanyetik etkileşimin taşıyıcısıdır (sadece bir tane vardır ve biz fotonları ışık olarak algılarız). Zayıf etkileşimin taşıyıcı parçacıkları ara vektör bozonlardır (1983 ve 1984'te keşfedilmişlerdir). W + -, W- - bozonlar ve nötr Z-boson). Yerçekimi etkileşiminin taşıyıcı parçacığı hala varsayımsal olan gravitondur (yalnızca bir tane olmalıdır). Sonsuz uzun mesafeler kat edebilen foton ve graviton dışındaki tüm bu parçacıklar, yalnızca maddi parçacıklar arasındaki değişim sürecinde var olur. Fotonlar Evreni ışıkla doldurur ve gravitonlar doldurur yerçekimi dalgaları(henüz güvenilir bir şekilde keşfedilmedi).

Ölçülü parçacıklar yayabilen bir parçacığın karşılık gelen bir kuvvet alanıyla çevrelendiği söylenir. Böylece foton yayma yeteneğine sahip elektronlar elektriksel ve manyetik alanlar zayıf ve yerçekimi alanlarının yanı sıra. Kuarklar da tüm bu alanlarla çevrilidir, ancak aynı zamanda güçlü etkileşim alanıyla da çevrilidir. Renk kuvvetleri alanında renk yükü bulunan parçacıklar renk kuvvetinden etkilenir. Aynı şey doğanın diğer güçleri için de geçerlidir. Dolayısıyla dünyanın madde (maddi parçacıklar) ve alandan (ölçü parçacıkları) oluştuğunu söyleyebiliriz. Aşağıda bununla ilgili daha fazla bilgi bulabilirsiniz.

Antimadde.

Her parçacığın karşılıklı olarak yok olabileceği bir antiparçacığı vardır; "yok etmek", enerjinin açığa çıkmasıyla sonuçlanır. Ancak “saf” enerji kendi başına mevcut değildir; Yok oluş sonucunda bu enerjiyi taşıyan yeni parçacıklar (örneğin fotonlar) ortaya çıkar.

Çoğu durumda, bir antiparçacık, karşılık gelen parçacığa zıt özelliklere sahiptir: Eğer bir parçacık güçlü, zayıf veya elektromanyetik alanların etkisi altında sola doğru hareket ederse, antiparçacığı sağa doğru hareket edecektir. Kısacası, antiparçacık tüm yüklerin (kütle yükü hariç) zıt işaretlerine sahiptir. Bir parçacık, örneğin nötron gibi bileşik ise, o zaman onun antiparçacığı zıt yük işaretlerine sahip bileşenlerden oluşur. Böylece bir antielektronun elektrik yükü +1, zayıf yükü ise +1/2'dir ve pozitron olarak adlandırılır. Antinötron şunlardan oluşur: Ve-elektrik yükü –2/3 olan antikuarklar ve D-elektrik yükü +1/3 olan antikuarklar. Gerçek nötr parçacıklar kendi antiparçacıklarıdır: Bir fotonun antiparçacığı bir fotondur.

Modern teorik kavramlara göre doğada var olan her parçacığın kendine ait bir antiparçacığı olması gerekir. Ve pozitronlar ve antinötronlar da dahil olmak üzere birçok antipartikül gerçekten de laboratuvarda elde edildi. Bunun sonuçları son derece önemlidir ve tüm deneysel parçacık fiziğinin temelini oluşturur. Görelilik teorisine göre kütle ve enerji eşdeğerdir ve belirli koşullar altında enerji kütleye dönüşebilir. Yük korunduğundan ve vakumun (boş uzay) yükü sıfır olduğundan, herhangi bir parçacık ve antipartikül çifti (net yükü sıfır olan), yeterli enerji olduğu sürece, bir sihirbazın şapkasından çıkan tavşanlar gibi, boşluktan ortaya çıkabilir. onların kütlesini yaratırlar.

Nesil parçacıklar.

Hızlandırıcı deneyleri, malzeme parçacıkları dörtlüsünün daha yüksek kütle değerlerinde en az iki kez tekrarlandığını göstermiştir. İkinci nesilde elektronun yerini müon alır (kütlesi elektronun kütlesinden yaklaşık 200 kat daha büyük, ancak diğer tüm yüklerle aynı değerlere sahip), elektron nötrinosunun yeri şu şekildedir: Müon tarafından alındığında (elektronun elektron nötrinosuna eşlik etmesi gibi zayıf etkileşimlerde müona eşlik eder), Ve-kuark işgal eder İle-kuark ( Charmed), A D-kuark – S-kuark ( garip). Üçüncü nesilde, dörtlü bir tau lepton, bir tau nötrinodan oluşur. T-kuark ve B-kuark.

Ağırlık T-bir kuark en hafif kuarkın kütlesinin yaklaşık 500 katıdır - D-kuark. Deneysel olarak yalnızca üç tür hafif nötrino olduğu tespit edilmiştir. Dolayısıyla dördüncü nesil parçacıklar ya hiç mevcut değil ya da karşılık gelen nötrinolar çok ağır. Bu, dörtten fazla hafif nötrino türünün var olamayacağını söyleyen kozmolojik verilerle tutarlıdır.

Yüksek enerjili parçacıklarla yapılan deneylerde elektron, müon, tau lepton ve karşılık gelen nötrinolar izole parçacıklar gibi davranır. Renk yükü taşımazlar ve yalnızca zayıf ve elektromanyetik etkileşimlere girerler. Toplu olarak denir leptonlar.

Tablo 2. TEMEL PARÇACIKLARIN OLUŞUMLARI
Parçacık	Dinlenme kütlesi, MeV/ İle 2	Elektrik şarjı	Renk yükü	Zayıf şarj
İKİNCİ NESİL
İle-kuark	1500	+2/3	Kırmızı, yeşil veya mavi	+1/2
S-kuark	500	–1/3	Aynı	–1/2
Müon nötrinosu		0	0	+1/2
Müon	106	0	0	–1/2
ÜÇÜNCÜ NESİL
T-kuark	30000–174000	+2/3	Kırmızı, yeşil veya mavi	+1/2
B-kuark	4700	–1/3	Aynı	–1/2
Tau nötrinosu		0	0	+1/2
Tau	1777	–1	0	–1/2

Kuarklar, renk kuvvetlerinin etkisi altında birleşerek, yüksek enerji fiziği deneylerinin çoğuna hakim olan güçlü etkileşime giren parçacıklar halinde birleşir. Bu tür parçacıklara denir hadronlar. İki alt sınıf içerirler: baryonlar(proton ve nötron gibi) üç kuarktan oluşur ve mezonlar bir kuark ve bir antikuarktan oluşur. 1947'de kozmik ışınlarda pion (veya pi-mezon) adı verilen ilk mezon keşfedildi ve bir süre bu parçacıkların değişiminin nükleer kuvvetlerin ana nedeni olduğuna inanıldı. Omega-eksi hadronlar, 1964'te Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda (ABD) keşfedildi ve JPS parçacığı ( J/sen-meson), 1974 yılında Brookhaven'da ve Stanford Doğrusal Hızlandırıcı Merkezi'nde (yine ABD'de) eş zamanlı olarak keşfedildi. Omega eksi parçacığının varlığı, M. Gell-Mann tarafından "" S.Ü. Kuarkların var olma ihtimalinin ilk kez ortaya atıldığı (ve onlara bu isim verildiği). On yıl sonra parçacığın keşfi J/sen varlığını doğruladı İle-kuark ve sonunda herkesi hem kuark modeline hem de elektromanyetik ve zayıf kuvvetleri birleştiren teoriye inandırdı ( aşağıya bakınız).

İkinci ve üçüncü neslin parçacıkları birinciden daha az gerçek değildir. Doğru, ortaya çıktıktan sonra saniyenin milyonda biri veya milyarda biri kadar bir sürede birinci neslin sıradan parçacıklarına bozunurlar: elektron, elektron nötrino ve ayrıca Ve- Ve D-kuarklar. Doğada neden birkaç nesil parçacığın bulunduğu sorusu hala bir sır olarak kalıyor.

Farklı nesil kuarklardan ve leptonlardan sıklıkla parçacıkların farklı "tatları" olarak bahsedilir (ki bu elbette biraz eksantriktir). Bunları açıklama ihtiyacına “lezzet” sorunu denir.

BOSONLAR VE FERMİONLAR, ALAN VE MADDE

Parçacıklar arasındaki temel farklardan biri bozonlar ve fermiyonlar arasındaki farktır. Tüm parçacıklar bu iki ana sınıfa ayrılır. Aynı bozonlar üst üste binebilir veya üst üste gelebilir, ancak aynı fermiyonlar bunu yapamaz. Kuantum mekaniğinin doğayı böldüğü ayrık enerji durumlarında süperpozisyon meydana gelir (veya oluşmaz). Bu durumlar, parçacıkların yerleştirilebileceği ayrı hücreler gibidir. Yani bir hücreye istediğiniz kadar özdeş bozon koyabilirsiniz ama yalnızca bir fermiyon.

Örnek olarak, bir atom çekirdeğinin yörüngesinde dönen bir elektron için bu tür hücreleri veya "durumları" düşünün. Gezegenlerin aksine Güneş Sistemi Kuantum mekaniği yasalarına göre elektron herhangi bir eliptik yörüngede dolaşamaz; çünkü onun yalnızca ayrı bir izin verilen "hareket durumları" dizisi vardır. Elektronun çekirdeğe olan uzaklığına göre gruplandırılmış bu tür durum kümelerine denir. yörüngeler. İlk yörüngede farklı açısal momentuma sahip iki durum vardır ve dolayısıyla iki izin verilen hücre vardır ve daha yüksek yörüngelerde sekiz veya daha fazla hücre vardır.

Elektron bir fermiyon olduğundan her hücre yalnızca bir elektron içerebilir. Bundan çok önemli sonuçlar çıkar - tüm kimya, çünkü maddelerin kimyasal özellikleri, karşılık gelen atomlar arasındaki etkileşimler tarafından belirlenir. Eğer sen de gidersen periyodik tabloÇekirdekteki protonların sayısı birer birer artarak elementlerin bir atomdan diğerine geçmesi (elektronların sayısı da buna göre artacaktır), daha sonra ilk iki elektron ilk yörüngeyi işgal edecek, sonraki sekizi ise çekirdekte yer alacaktır. ikinci vb. Atomların elektronik yapısındaki elementten elemente olan bu tutarlı değişim, onların atomlarındaki desenleri belirler. kimyasal özellikler.

Eğer elektronlar bozon olsaydı, o zaman bir atomdaki tüm elektronlar minimum enerjiye karşılık gelen aynı yörüngeyi işgal edebilirdi. Bu durumda Evrendeki tüm maddelerin özellikleri tamamen farklı olacak ve Evrenin bildiğimiz haliyle olması mümkün olmayacaktır.

Tüm leptonlar (elektron, müon, tau lepton ve bunlara karşılık gelen nötrinolar) fermiyondur. Aynı şey kuarklar için de söylenebilir. Böylece Evrenin ana dolgusu olan “maddeyi” oluşturan tüm parçacıklar ve görünmez nötrinolar fermiyonlardır. Bu oldukça önemlidir: Fermiyonlar birleşemez, dolayısıyla aynı şey maddi dünyadaki nesneler için de geçerlidir.

Aynı zamanda, etkileşim halindeki malzeme parçacıkları arasında değiş tokuş edilen ve bir kuvvet alanı oluşturan tüm "ölçü parçacıkları" ( yukarıyı görmek), bozonlardır ve bu da çok önemlidir. Yani örneğin birçok foton aynı durumda olabilir ve bir mıknatısın etrafında manyetik alan veya bir elektrik yükünün etrafında bir elektrik alanı oluşturabilir. Bu sayede lazer de mümkündür.

Döndürmek.

Bozonlar ve fermiyonlar arasındaki fark, temel parçacıkların başka bir özelliğiyle ilişkilidir: döndürmek. Şaşırtıcı bir şekilde, tüm temel parçacıkların kendi açısal momentumları vardır veya daha basit bir ifadeyle, kendi eksenleri etrafında dönmektedir. Momentum - karakteristik dönme hareketi ve toplam dürtü – öteleme. Herhangi bir etkileşimde açısal momentum ve momentum korunur.

Mikrokozmosta açısal momentum kuantize edilmiştir, yani. ayrık değerler alır. Uygun ölçüm birimlerinde, leptonlar ve kuarkların spini 1/2'dir ve ayar parçacıklarının spini 1'dir (henüz deneysel olarak gözlemlenmemiş olan ancak teorik olarak spini 2 olması gereken graviton hariç). Leptonlar ve kuarklar fermiyonlar ve ayar parçacıkları bozonlar olduğundan, "fermiyonisitenin" spin 1/2 ile, "bosonikliğin" ise spin 1 (veya 2) ile ilişkili olduğunu varsayabiliriz. Aslında hem deney hem de teori, eğer bir parçacığın yarım tam sayı spini varsa fermiyon olduğunu, eğer tam sayı spini varsa bozon olduğunu doğruluyor.

GÖSTERGE TEORİLERİ VE GEOMETRİ

Her durumda kuvvetler, fermiyonlar arasındaki bozon alışverişi nedeniyle ortaya çıkar. Böylece, iki kuark (kuarklar - fermiyonlar) arasındaki etkileşimin renk kuvveti, gluon değişimi nedeniyle ortaya çıkar. Benzer bir değişim protonlarda, nötronlarda ve atom çekirdeğinde sürekli olarak meydana gelir. Benzer şekilde, elektronlar ve kuarklar arasında değiş tokuş edilen fotonlar, elektronları atomda tutan elektriksel çekici kuvvetleri yaratır ve leptonlar ile kuarklar arasında değiş tokuş edilen ara vektör bozonları, protonların nötronlara dönüştürülmesinden sorumlu olan zayıf etkileşim kuvvetlerini yaratır. termonükleer reaksiyonlar yıldızlarda.

Bu alışverişin arkasındaki teori zarif, basit ve muhtemelen doğrudur. denir gösterge teorisi. Ancak şu anda yalnızca güçlü, zayıf ve elektromanyetik etkileşimlere ilişkin bağımsız ayar teorileri ve biraz farklı olmasına rağmen benzer bir yerçekimi ayar teorisi vardır. En önemli fiziksel sorunlardan biri, bu bireysel teorilerin tek ve aynı zamanda basit bir teoriye indirgenmesidir. farklı yönler tek bir gerçeklik; tıpkı bir kristalin kenarları gibi.

Tablo 3. BAZI HADRONLAR

Tablo 3. BAZI HADRONLAR
Parçacık	Sembol	Kuark bileşimi *	Dinlenme kütlesi, MeV/ İle 2	Elektrik şarjı
BARYONLAR
Proton	P	uud	938	+1
Nötron	N	ud	940	0
Omega eksi	W-	sss	1672	–1
MEZONLAR
Pi artı	P +	sen	140	+1
Pi eksi	P –	du	140	–1
Fi	F	sє	1020	0
Japonya	J/y	cў	3100	0
Upsilon	Ў	B	9460	0
* Kuark bileşimi: sen- tepe; D- daha düşük; S- garip; C– büyülenmiş; B- Güzel. Antikalar, mektubun üzerinde bir çizgiyle gösterilir.

Ayar teorilerinin en basiti ve en eskisi elektromanyetik etkileşimin ayar teorisidir. İçinde bir elektronun yükü, kendisinden uzaktaki başka bir elektronun yüküyle karşılaştırılır (kalibre edilir). Ücretleri nasıl karşılaştırabilirsiniz? Örneğin ikinci elektronu birinciye yaklaştırabilir ve etkileşim kuvvetlerini karşılaştırabilirsiniz. Fakat bir elektronun yükü uzayda başka bir noktaya hareket ettiğinde değişmez mi? Kontrol etmenin tek yolu yakındaki bir elektrondan uzaktaki bir elektrona sinyal göndermek ve onun nasıl tepki verdiğini görmektir. Sinyal bir ayar parçacığıdır, yani bir fotondur. Uzak parçacıkların yükünü test edebilmek için bir fotona ihtiyaç vardır.

Matematiksel olarak bu teori son derece doğru ve güzeldir. Tüm kuantum elektrodinamiği yukarıda açıklanan “ölçü ilkesinden” kaynaklanır ( kuantum teorisi elektromanyetizma) ve Maxwell'in elektromanyetik alan teorisi - 19. yüzyılın en büyük bilimsel başarılarından biri.

Bu kadar basit bir prensip neden bu kadar verimli? Görünen o ki, Evrenin farklı bölümleri arasında belirli bir korelasyonu ifade ediyor ve Evrende ölçüm yapılmasına olanak sağlıyor. Matematiksel terimlerle, alan geometrik olarak akla gelebilecek bir "iç" uzayın eğriliği olarak yorumlanır. Yük ölçümü, parçacığın etrafındaki toplam “iç eğriliğin” ölçülmesidir. Güçlü ve zayıf etkileşimlere ilişkin ayar teorileri, elektromanyetik ayar teorisinden yalnızca karşılık gelen yükün iç geometrik "yapısında" farklılık gösterir. Bu iç uzayın tam olarak nerede olduğu sorusu, burada tartışılmayan çok boyutlu birleşik alan teorileri ile yanıtlanmaya çalışılmaktadır.

Tablo 4. TEMEL ETKİLEŞİMLER
Etkileşim	10–13 cm mesafedeki bağıl yoğunluk	Eylem yarıçapı	Etkileşim taşıyıcısı	Taşıyıcının dinlenme kütlesi, MeV/ İle 2	Taşıyıcıyı döndürün
Güçlü	1		Gluon	0	1
Elektro- manyetik	0,01	Ґ	Foton	0	1
Zayıf	10 –13		W +	80400	1
			W –	80400	1
			Z 0	91190	1
Yerçekimi... ulusal	10 –38	Ґ	Graviton	0	2

Parçacık fiziği henüz tamamlanmadı. Mevcut verilerin, parçacıkların ve kuvvetlerin doğasını, ayrıca uzay ve zamanın gerçek doğasını ve boyutunu tam olarak anlamak için yeterli olup olmadığı henüz net değil. Bunun için 10 15 GeV enerjili deneylere mi ihtiyacımız var, yoksa düşünce çabası yeterli olacak mı? Henüz cevap yok. Ancak son resmin sade, zarif ve güzel olacağını güvenle söyleyebiliriz. Bu kadar çok temel fikrin olmaması mümkündür: ayar ilkesi, daha yüksek boyutlu uzaylar, çökme ve genişleme ve hepsinden önemlisi geometri.

Mikro dünya yapıları

Daha önce, temel parçacıklara, bir atomun parçası olan ve elektronlar ve çekirdekler gibi daha temel bileşenlere bölünemeyen parçacıklar deniyordu.

Daha sonra çekirdeklerin daha basit parçacıklardan oluştuğu keşfedildi. nükleonlar(protonlar ve nötronlar) ve bunlar da diğer parçacıklardan oluşur. Bu yüzden temel parçacıklar dikkate alınmaya başlandı küçük partiküller konu , atomlar ve çekirdekleri hariç .

Bugüne kadar sınıflandırılmasını gerektiren yüzlerce temel parçacık keşfedildi:

– etkileşim türüne göre

- yaşam süresine göre

– en büyük sırt

Temel parçacıklar aşağıdaki gruplara ayrılır:

Bileşik ve temel (yapısız) parçacıklar

Bileşik parçacıklar

Hadronlar (ağır)– her türlü temel etkileşime katılan parçacıklar. Kuarklardan oluşurlar ve sırasıyla aşağıdakilere ayrılırlar: mezonlar– tamsayı spinli hadronlar, yani bozonlardır; baryonlar– yarım tamsayı spinli hadronlar, yani fermiyonlar. Bunlar özellikle bir atomun çekirdeğini oluşturan proton ve nötron parçacıklarını içerir. nükleonlar.

Temel (yapısız) parçacıklar

Leptonlar (hafif)– 10 – 18 m mertebesinde ölçeklere kadar nokta parçacıkları (yani hiçbir şeyden oluşmayan) formunda olan fermiyonlar, güçlü etkileşimlere katılmazlar. Elektromanyetik etkileşimlere katılım deneysel olarak yalnızca yüklü leptonlar (elektronlar, müonlar, tau leptonlar) için gözlemlendi ve nötrinolar için gözlemlenmedi.

Kuarklar– hadronları oluşturan kesirli yüklü parçacıklar. Özgür durumda gözlemlenmediler.

Ölçer bozonları– etkileşimlerin gerçekleştirildiği değişim yoluyla parçacıklar:

– foton – elektromanyetik etkileşimi taşıyan bir parçacık;

– sekiz gluon – güçlü etkileşimi taşıyan parçacıklar;

– üç ara vektör bozonu W + , W- ve Z Zayıf etkileşimleri tolere eden 0;

– Graviton, yerçekimsel etkileşimi aktaran varsayımsal bir parçacıktır. Gravitonların varlığı, yerçekimi etkileşiminin zayıflığı nedeniyle henüz deneysel olarak kanıtlanmamış olsa da oldukça olası kabul ediliyor; ancak graviton, temel parçacıkların Standart Modeline dahil değildir.

Modern fikirlere göre, temel parçacıklar Bir iç yapıya ve sonlu boyutlara sahip olmayan (veya "gerçek" temel parçacıklar) şunları içerir:

Kuarklar ve leptonlar

Temel etkileşimleri sağlayan parçacıklar: gravitonlar, fotonlar, vektör bozonlar, gluonlar.

Temel parçacıkların ömürlerine göre sınıflandırılması:

- stabil: Ömrü çok uzun olan parçacıklar (sınırda sonsuza eğilimlidir). Bunlar şunları içerir: elektronlar , protonlar , nötrino . Nötronlar da çekirdeğin içinde kararlıdır, ancak çekirdeğin dışında kararsızdırlar.

- dengesiz (yarı kararlı): temel parçacıklar, elektromanyetik ve zayıf etkileşimler nedeniyle bozunan ve ömrü 10-20 saniyeden fazla olan parçacıklardır. Bu tür parçacıklar şunları içerir: serbest nötron (yani bir atomun çekirdeğinin dışındaki bir nötron)

- rezonanslar (kararsız, kısa ömürlü). Rezonanslar, güçlü etkileşimler nedeniyle bozunan temel parçacıkları içerir. Ömürleri 10-20 saniyeden azdır.

Etkileşimlere katılıma göre parçacıkların sınıflandırılması:

- leptonlar : Bunlara nötronlar da dahildir. Hepsi intranükleer etkileşimlerin girdabına katılmaz, yani. güçlü etkileşimlere maruz kalmazlar. Zayıf etkileşime katılırlar ve elektrik yüküne sahip olanlar da elektromanyetik etkileşime katılırlar.

- hadronlar : İçeride bulunan parçacıklar atom çekirdeği ve güçlü etkileşimlere katılmak. Bunlardan en ünlüleri proton Ve nötron .

Bugün biliniyor altı lepton :

Elektronla aynı ailede, elektrona benzeyen ancak daha büyük kütleli müonlar ve tau parçacıkları bulunur. Müonlar ve tau parçacıkları kararsızdır ve sonunda elektron da dahil olmak üzere diğer birçok parçacığa bozunurlar.

Sıfır (veya sıfıra yakın, bilim adamları henüz bu noktaya karar vermedi) kütlesine sahip, elektriksel olarak nötr üç parçacık, nötrino . Üç nötrinodan her biri (elektron nötrino, müon nötrino, tau nötrino), elektron ailesindeki üç parçacık türünden biriyle eşleşir.

En ünlü hadronlar , protonlar ve nötrinoların çok sayıda doğan ve çeşitli nükleer reaksiyonlar sürecinde hemen bozunan yüzlerce akrabası vardır. Proton dışında hepsi kararsızdır ve bozundukları parçacıkların bileşimine göre sınıflandırılabilirler:

Parçacık bozunmasının son ürünleri arasında bir proton varsa buna denir. baryon

Bozunma ürünleri arasında proton yoksa parçacığa denir. meson .

Her yeni hadronun keşfiyle daha da karmaşık hale gelen atom altı dünyasının kaotik tablosu, kuark kavramının ortaya çıkışıyla yerini yeni bir tabloya bıraktı. Kuark modeline göre, tüm hadronlar (ancak leptonlar değil) daha da temel parçacıklardan, yani kuarklardan oluşur. Bu yüzden baryonlar (özellikle proton) üç kuarktan oluşur ve mezonlar - kuark - antikuark çiftinden.