Субатомная частица
Субатомная частица - это частица меньше атома. Это значит, что она очень, очень маленькая. Как и атомы и молекулы, субатомная частица слишком мала, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом. Это также очень интересно для ученых, которые пытаются лучше понимать атомы. Часто изучаемые субатомные частицы - это основные, из которых состоят атомы: протоны, нейтроны и электроны. Изучение субатомных частиц называют физикой частиц.
Эти частицы часто удерживаются вместе в атоме одной из четырех фундаментальных сил (гравитация, электромагнитная сила, сильная сила или слабая сила). За пределами атома частицы часто движутся очень, очень быстро - со скоростью света, которая очень, очень быстра (около 300 000 километров в секунду).
Субатомные частицы делятся на две группы: барионы и лептоны.
Барионы сделаны из кварков, в то время как Лептоны считаются одними из самых маленьких частиц, называемых элементарными частицами. У барионов есть заданное число барионов. В реакциях число Бариона должно быть сохранено, то есть как начальная, так и конечная стороны реакции должны иметь одинаковое число Барионов. Барионские частицы состоят из комбинации 3 из 6 кварков, которые являются одними из самых маленьких частиц. Шесть кварковых типов - вверх, вниз (составляющие протоны и нейтроны), странные, очаровательные, верхние и нижние.
Лептоны обычно намного меньше барионов. В эту категорию входят электроны, мюоны, тау и нейтрины. Лептоны не состоят из кварков и не делимы.
Для каждого из этих типов также есть античастицы. Античастицы имеют ту же массу, что и их обычные аналоги, за исключением того, что они имеют противоположный электрический заряд. Антивещество и материя не могут существовать рядом друг с другом. Всякий раз, когда сталкиваются материя и антивещество, они уничтожают друг друга огромным высвобождением энергии, эквивалентной E=mc2, где m - суммарная масса частиц, c - скорость света, а E - вырабатываемая энергия. Эти столкновения часто происходят в больших ускорителях частиц, где энергия может быть преобразована другим способом в материю по тому же уравнению. Это может привести к образованию многих нечетных, часто тяжелых (большой массы) частиц, которые существуют только в течение короткого времени.
Большинство обнаруженных частиц создается за счет ускорения частиц и их столкновения с другими, создавая огромные ливни новых субатомных частиц, которые распадаются чрезвычайно быстро. Однако, поскольку частицы движутся со скоростью, близкой к скорости света, законы особой относительности становятся важными, и происходит замедление времени. Это означает, что для частицы время проходит медленнее, и они могут перемещаться (и измеряться) на большие расстояния, чем предсказывает наука о нерелятивности.
Вопросы и ответы
В: Что такое субатомная частица?
О: Субатомная частица - это частица размером меньше атома, которую нельзя увидеть невооруженным глазом.
В: Какие субатомные частицы наиболее часто изучаются?
О: Наиболее часто изучаемыми субатомными частицами являются протоны, нейтроны и электроны.
В: Какие силы удерживают атомы вместе?
О: Атомы удерживаются вместе одной из четырех фундаментальных сил - гравитацией, электромагнитной силой, сильной силой или слабой силой.
В: С какой скоростью движутся субатомные частицы?
О: Субатомные частицы часто движутся очень быстро - почти со скоростью света (около 300 000 километров в секунду).
В: Являются ли барионы и лептоны разными типами частиц?
О: Да, барионы состоят из кварков, а лептоны считаются одними из самых маленьких частиц, называемых элементарными частицами.
В: Имеют ли античастицы противоположные электрические заряды по сравнению с их нормальными аналогами?
О: Да, античастицы имеют ту же массу, что и их нормальные собратья, но у них противоположный электрический заряд.
В: Что происходит при столкновении материи и антиматерии? О: Когда материя и антиматерия сталкиваются, они уничтожают друг друга с огромным выделением энергии, эквивалентной E=mc2, где m - объединенная масса частиц, c - скорость света, а E - произведенная энергия.
