Наука и техника Наука и техника - Элементарные частицы
  23.10.2018 г.  
Главная arrow Материализм arrow Материалистическое arrow Элементарные частицы
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Элементарные частицы
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
04.07.2010 г.
Элементарные частицы
Ю. В. Новожилов
Представление об элементарных частицах возникло при изучении строения вещества. Под элементарными (или фундаментальными) частицами понимаются простейшие объекты, из которых построено вещество и с помощью свойств которых можно объяснить свойства вещества и его взаимодействия. При этом свойства самих элементарных частиц заимствуются из опыта.
По мере развития науки конкретное содержание понятия «элементарная частица» изменяется, так как выявляется, что некоторые из частиц в действительности имеют сложную структуру, а другие частицы обладают необычными свойствами, выходящими за пределы старого понятия об «элементарности».
В XIX в. элементарными частицами считались атомы. Из свойств атомов выводились свойства сложных частиц - молекул. На этом этапе наукой об элементарных частицах была химия. В дальнейшем оказалось, что атом элементарен лишь в том отношении, что он представляет собой простейшую неделимую частицу химического элемента, и тогда элементарными частицами стали называть составные части атома - электроны, протоны и нейтроны.
Представления о свойствах элементарных частиц претерпели радикальные изменения при переходе с атомного на субатомный уровень элементарности. Открытие строения атома было одновременно открытием новой эры в физике, так как закономерности атомной физики оказались совершенно отличными от законов макромира. В доквантовой физике предполагалось, что законы движения элементарных частиц таковы же, что и законы Движения макротел. Новая физика обнаружила, что электроны и другие микрочастицы обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами, которые считались несовместимыми в макрофизике. Однако, несмотря на своеобразие квантовомеханических законов по сравнению с законами классической физики, несмотря неполное отличие свойств электрона и протона от свойств макротел, соотношение между понятиями элементарной и сложной частицы осталось прежним. И в ньютоновской механике, и в квантовой механике сложная частица состоит из стабильных элементарных частиц, причем энергия связи значительно меньше энергии покоя частиц. Примером таких сложных систем может служить атом водорода, или дейтон. Небольшой величине энергии связи (по сравнению с энергией покоя частицы) придавалось существенное значение, так как предполагалось, что частицу можно назвать сложной, если в ней можно «индивидуализировать» составляющие ее частицы.
По мере продвижения в область высоких энергий стали обнаруживаться явления, изменяющие представления об элементарной частице. Атомную физику, как науку об элементарных частицах, сменила физика высоких энергий. Выяснилось, что при достаточных энергиях частицы могут рождаться, причем рождение частиц нельзя было истолковать как распад сложной частицы. Точно так же поглощение частицы другой частицей нельзя было трактовать как образование сложной частицы. Оказалось, что стабильность электрона и протона есть следствие особых обстоятельств и что, вообще говоря, каждую элементарную частицу следует еще характеризовать временем ее распада.
Взаимопревращаемость частиц стала ключом к пониманию природы взаимодействия частиц. Было установлено, что взаимодействие одних частиц происходит посредством обмена другими частицами. Это представление о взаимодействии было плодотворно применено для выяснения вопроса о возможной структуре элементарных частиц. Оказалось, что свойства одних частиц зависят от свойств других частиц. К этому времени было также понято, что величина энергии связи частицы в сложной частице не имеет никакого отношения к вопросу о том, сложна частица или элементарна, и что решающее значение в определении сложности частицы принадлежит возможности вывести ее свойства из свойств других частиц.
В последние годы было открыто множество новых нестабильных частиц, так что теперь общее число известных частиц превышает 100. Характерная особенность новых частиц заключается в том, что они образуются и распадаются благодаря сильному взаимодействию. Ввиду этого их время жизни исчисляется в 10~23 сек, и они наблюдаются в качестве резонансов при рассеянии других частиц. Открытие новых нестабильных частиц оказало существенное влияние на развитие теории сильных взаимодействий и в том числе на развитие представлений об элементарности. Выяснилось, что так называемые элементарные частицы можно также рассматривать как составные. Однако, в отличие от первоначального представления о сложной частице, элементарную частицу можно представить не только в виде некоторого состояния системы других частиц, но и как одну из частиц, определяющих свойства других частиц (т. е. как бы элементарную по отношению к частицам, связанным или возбужденным состоянием которых она является). С точки зрения прежних представлений о соотношении элементарной и сложной частицы, частицы современной физики и элементарны и сложны.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam