Elementarni delec: kaj je to?

Le malo ljudi ne ve, kaj je "elektron", po vsem pa pomeni "osnovni delec". Seveda, večina ljudi ima malo ideje, kaj je in zakaj je to potrebno. Na televiziji, v knjigah, v časopisih in revijah so ti delci upodobljeni kot majhne pike ali kroglice. Zaradi tega neizobraženi ljudje verjamejo, da je oblika delcev resnično sferična in da prosto plujejo, komunicirajo, trčijo itd. Toda takšna sodba je v osnovi napačna. Koncept osnovnega delca je izjemno težko razumljiv, vendar ni nikoli prepozno, da bi poskušali dobiti vsaj zelo približno idejo o naravi teh delcev.

Na začetku prejšnjega stoletja so znanstveniki resno zmedli, zakaj elektron ne pade naprej atomsko jedro, saj je, po Newtonovem mehaniku, ko je vsa njegova energija odrejena, preprosto pade na jedro. Presenetljivo se to ne zgodi. Kako lahko to pojasnim?

Dejstvo je, da so fizika v svoji klasični interpretaciji in elementarni delci nezdružljive stvari. Ne posluša nobenega zakona običajne fizike, ker deluje po načelih kvantna mehanika. Temeljno načelo tukaj je negotovost. Pravi, da ni mogoče natančno in hkrati določiti dveh medsebojno povezanih količin. Bolj ko se določi prvi od njih, manj lahko določi drugo. To definicijo sledijo kvantne korelacije, korpuskularni valovni dualizem, učinek tunela, valovno funkcijo in še veliko več.

Prvi pomemben dejavnik je negotovost koordinatnega impulza. Izhajajoč iz temeljev klasične mehanike, lahko opozorimo, da so koncepti impulza in trajektorije telesa neločljivi in ​​so vedno jasno opredeljeni. Poskusimo prenesti ta vzorec v mikroskopski svet. Na primer, osnovni delec ima točen zagon. Potem, ko poskušamo določiti potek gibanja, bomo naleteli na nedoločenost koordinate. To pomeni, da se elektron odkrije takoj na vseh točkah majhnega prostora. Če se skušate natančno osredotočiti na potezo njenega gibanja, potem impulz pridobi razpršen pomen.

Iz tega izhaja, da ne glede na to, kako težko poskušamo določiti katero koli posebno vrednost, druga takoj postane nejasna. To načelo temelji na lastnostih valov delcev. Elektron nima jasno koordinat. Lahko rečemo, da se hkrati nahaja na vseh točkah prostora, kar je omejeno z valovno dolžino. Takšna predstavitev nam omogoča, da bolje razumemo, kaj je elementarni delec.

Pri odnosu med energijo in časom se pojavlja približno enaka negotovost. Delec nenehno sodeluje, tudi če obstaja fizični vakuum. Ta interakcija traja nekaj časa. Če si predstavljamo, da je ta indikator bolj ali manj opredeljen, potem energija postane nedoločna. To krši sprejeto zakoni za ohranjanje energije v hipotekarnih majhnih prostorih.

Predstavljena regularnost ustvarja delce z nizko energijo - kvanti temeljnih polj. Takšno polje ni stalna snov. Sestavljen je iz najmanjših delcev. Interakcijo med njimi zagotavlja emitiranje fotonov, ki jih absorbirajo drugi delci. To ohranja raven energije in proizvaja stabilne elementarne delce, ki ne morejo pasti na jedro.

Elementarni delci so neločljivo neločljivi, čeprav se med seboj razlikujejo po masi in določenih značilnostih. Zato so bile razvite nekatere klasifikacije. Na primer, vrsto interakcije lahko razlikujemo leptoni in hadroni. Hadroni so nato razdeljeni na mezone, ki so sestavljeni iz dveh kvarkov in barionov, v katerih so trije kvarki. Najbolj znani barioni so nevtroni in protoni.

Elementarni delci in njihove lastnosti omogočajo razlikovati še dva razreda: bozoni (z integernim in ničelnima zavrtema), fermions (s polsugralnim centrifugiranjem). Vsak delec ima lastno antipartiko z nasprotnimi značilnostmi. Le protoni, leptoni in nevtroni so stabilni. Vsi drugi delci se razpadajo in postanejo stabilni delci.