Қарапайым бөлшектер

Уикипедия жобасынан алынған мәлімет
Мұнда ауысу: шарлау, іздеу

Элементар бөлшектерзаттың ең ұсақ және ішкі құрылымы ең қарапайым деп есептелетін бөлшектері.

Толығырақ[өңдеу]

Элементар бөлшектердің қасиеттері мен құрылымын зерттеу – қазіргі физиканың негізгі мәселелерінің бірі. Қазіргі кезде антибөлшектерді қосқанда 200-ге жуық элементар бөлшек белгілі болып отыр. Солардың ішінен атомдар құрамына кіретін электрон, протон және нейтрон ғана. Протон мен нейтрондардан атом ядросы, ал электрондардан атомның электрондық қабықтары түзіледі. Қалған Элементар бөлшектер әдетте секундтың өте аз үлесіндей уақыт қана өмір сүреді. Элементар бөлшектер зат атомдарымен әсерлесуі нәтижесінде электрондар мен протондарға түрленеді. Электрон, позитрон, протон, антипротон, нейтрино, антинейтрино және фотоннан басқа бөлшектердің барлығы өздігінен ыдырайды. Э. б-дің пайда болу мезеті мен ыдырау мезетінің арасындағы уақыт (тұрақсыз Э. б-дің өмір сүру уақыты деп аталатын) әдетте секундтың миллиондық және миллиардтық үлесіндей болады.

Табиғаттағы тұрақсыз Элементар бөлшектер ғарыштық сәулелерде (ғарыштағы үдей қозғалған протондар мен электрондардың атмосферадағы бөлшектерді соққылау кезінде) пайда болады. Алайда ғарыштық сәулелердегі тұрақсыз Элементар бөлшектердің қасиеттерін дәлірек зерттеу қиынырақ. Өйткені олардың қарқындылығы өте аз. Сондықтан одан гөрі зарядты бөлшектер үдеткішінде алынған Элементар бөлшектер шоғын зерттеу қолайлы. Үдеткіште жылдамдатылған протондардың не электрондардың энергиясы неғұрлым жоғары болған сайын ауыр, тұрақсыз Элементар бөлшектер алынады. Қазіргі кезде үдеткіштер бөлшектердің энергиясын 70 ГэВ-ке дейін жеткізе алады.

Элементар бөлшектердің мөлшері өте кішкентай (мыс., протонның мөлшері шамамен 10–13 см) болғандықтан, оларды ешқандай оптик. прибордың көмегімен көруге болмайды. Физиктер Элементар бөлшектер жөніндегі деректерді Элементар бөлшектердің зат арқылы өтуі кезінде пайда болған құбылыстарды зерттеу нәтижесінде алады. Мұндай құбылыстарға қозғалған бөлшектердің фотоэмульсиядағы (қ. Қалың қабатты фотопластинка әдісі) не арнаулы прибордағы (мыс., Вильсон камерасы, Көпіршікті камера, т.б.) іздері, Элементар бөлшектердің Черенков – Вавилов сәуле шығаруы, Элементар бөлшектер өткен кезде арнаулы санауыштарда пайда болатын разрядтар жатады.

Элементар бөлшектерді зерттеу саласында соңғы уақытта ірі табыстарға қол жетті. Элементар бөлшектердің құрылымы әзірше айқындалмаса да оларды нағыз элементар деп айтуға болмайды. Элементар бөлшектердің күрделі болатындығы олардың бір-бірімен әсерлесетіндігіне байланысты. Элементар бөлшектер бір-бірімен әсерлесе отырып басқа бір Элементар бөлшектерге түрленеді. Осы түрлену кезінде энергияның, импульстың және қозғалыс мөлшерінің заңдары, сондай-ақ арнаулы заңдар да (мыс, электр зарядының сақталу заңы, ғажаптылықтың сақталу заңы) орындалады.

Элементар бөлшектердің фотоннан басқасы лептондар, мезондар және бариондар деп аталатын үш топқа бөлінеді. Әр топтың өздеріне тән кванттық сандары болады. Э. б. гравитац. өзара әсерден басқа – күшті, эл.-магн. және әлсіз өзара әсерге қатысады. Әрбір элементар бөлшектің антибөлшегі бар. Бөлшек пен антибөлшек жұбының қарапайым мысалына электрон мен позитрон жатады. Өзара әсерлесудің әр түріне сәйкес өзінің симметриясы болады. 20 ғ-дың 60-жылдары барлық белгілі Э. б. құ-ралады деп жорамалданатын және адрондардың күшті өзара әсеріне қатысатын – кварктер теориясы жасалды (американ физигі М.Гелл-Ман, австрия физигі Г.Цвейг). Кварктердің болатындығы әзірше іс жүзінде дәлелденген жоқ.

Біздерге таныс атом бөлшектері электрон, протон, нейтрон, солармен қатар фотон және нейтринолар элементар бөлшектер болып табылады. Элементар бөлшектер қатарына антибөлшектер де кіреді. Электронның антибелшегін позитрон, ал протондікін антипротон деп атайды. Олар бір-бірінен зарядтарының таңбасымен ғана ерекшеленеді. Мысалы, электронның бір теріс элементар заряды бар болса (е ), позитрон бір оң элементар зарядты иеленеді (е+). Дәл осылай протон (р) бір оң элементар зарядты, ал анти-протон (р) бір теріс элементар зарядты иеленеді.

Өз құрылымы мен құрамы болмайтын бөлшекті элементар бөлшек дейміз.

Элементар бөлшектер қатарына нуклондар мен электрондарды және басқа да бөлшектерді қосқанымызбен, олардың қаншалықты элементар екенін дәл басып айта алмаймыз. Бір кездері молекулаларды, одан кейін атомдарды дүниенің бөлінбейтін кірпіші, яғни элементар бөлшегі деп айтқан болатын. Ал қазір элементар бөлшектер қатарында 400-ден аса бөлшектер бар. Шынында да, олар элементар белшектер ме? Бұл сұрактың жауабы әзірге ғылыми болжамдар деңгейінен аса алмай отыр. Оған негіз де жоқ емес.[1]

Дереккөздер[өңдеу]

  1. Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңд., толыкт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009. — 240 бет. ISBN 9965-36-700-0