Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Арапайым бөлшектер. Позитрондар. Кварктар. Бөлшектерге əсер ететін күштер.




Қарапайым бөлшектерді қозғалыстағы атом ядроларын тіркеп отыратын кез келген құрылғы, шүріппесі басуға даяр тұрған, оқталған мылтық сияқты.Мылтықтың шүріппесін сəл ғана күшпен басып қалса болды, жұмсалған күшпен салыстыруға келмейтін эффект пайда болады, яғни мылтық атылады.Тіркегіш прибор бұл орнықсыз күйде тұра алатын күрделі макраскопиялық жүйе. Ұшып өткен бөлшектердің туғызған аз ғана ауытқуынуынан, тез арада жүйенің жаңа, едауір орнықты күйге өтуі басталады. Осы процесс бөлшекті тіркеуге мүмкіндік береді. Қазіргі кезде бөлшектерді тіркеудің алуан түрлі əдістері пайдалынылады. Эксперименттің мақсаттары мен оны жүргізетін жағдайларына қарай негізгі сипаттамалары жөнінен бір-бірінен айырмашылығы бар, əр түрлі тіркегіш

құрылғылар қолданылады. Нейтронның электр заряды болмайды, оның массасы протонның массасына шамамен 2,5 электрон массасына артық. Енді ұлы данышпандарды қандай үлес қосқандарын көрейік:

Грек философы Демокрит одан əрі бөлінбейтін қарапайым бөлшектерді атом, яғни ол бөлінбейді деген сөзді білдіретін ескерткен, бəлкім принципінде мұншалықты күрделі болады деп ойламаған болар. Əртүрлі нəрселер: өсімдіктер, жануарлар өзгермейтін, бөлінбейтін бөлшектерден тұрады деп айтып кеткен. Дүниедегі кездесетін түрленулер – бұлар атомдардың жай ғана орын ауыстырылуы деген.Дүниеде атомнан басқа бəрі де өтеді, өзгереді, бөлінеді де.

Бірақ, 19 ғасырдың аяғында атомның құрылысы күрделі болатындығы

ашылып, оның құрамды бөлігі электрон бөлініп алынады. Одан əрі 20 ғасырда ақатом ядросының құрамына енген бөлшектер – протон мен нейтрон ашылды. Демокрит атомдарға қалай қараса, алғаш кезде бұл бөлшектерге де дəл осындай көзқарас болды. Олар əлемнің одан əрі бөлінбейтінін, бұлжымайтынын негіздері, əлемнің негізгі кірпіштері деп есептелінеді. Позитроннан кварктарға дейін. Өзгермейтін бөлшектердің мүлдем жоқ екені дұрыс. Қарапайым екі сөзден алынған. 1-ші Қарапайым - өзінен-өзі түсінікті қарапайым, 2-ші Қарапайым заттарға негіз деп алынған, іргелі бір нəрсе түсініледі. Бөлшектердің бірден-бірі мəңгілік емес. Қазіргі кезде қарапайым деп аталып жүрген бөлшектердің көпшілігі ешбір сыртқы əсерсіз–ақ секундтардың екі

миллиондық үлесінен артық уақыт өмір сүре алмайды. Еркін нейтрон орта есеппен алғанда 15 млн протондардың аса қауыпті туыстары – позитрондар мен антипротондар бар, бұлар бір-бірімен соғылысқанда жойылып, жаңа бөлшектер пайда болады. Үстел шамының шығаратын фотоны 10^-8 c - тан артық өмір сүрмейді. Бұл оның кітап бетіне жетіп, оны қағаздың жұтуына қажет уақыт. Тек нейтрон ғана басқа бөлшектермен өте əлсіз əсерлескендіктен, оны мəңгі деуге болар еді. Бірақ нейтрондар да басқа бөлшектермен соқтығысқанда, мұндай

соқтығысысулар өте сирек болатынына қарамастан жойылады. Сонымен, біздің құбылмала дүниеде мəңгі өзгермейтін зат негізін іздену жолында ғалымдар гранит тұғырда емес, сусымалы құмда тұрған болып шықты. Барлық қарапайым бөлшектер бір-біріне түрленеді жəне бұл түрленулер олардың өмір сүруінің басты шарты болып табылады.

Қарапайым бөлшектердің түрленуін ғалымдар энергиясы зор бөлшектердің соқтығысуы кезінде бақылады. Қарапайым бөлшектердің өзгермейтіндігі жөнінде түсініктер, негізсіз болып шықты. Бірақ олардың жетілмейтіндігі жөнінде идея сақталған. Қарапайым бөлшектер одан əрі бөлінбейді, бірақ олардың қасиеттері сарқылмайтындай мол. Бұлай ойлауға мына жағдай мəжбір етнді. Мəселен, бізге электрон қандай субқарапайым бөлшектерден тұрады деген заңды ой келсін.

Электронды бұтарлап бөлу үшін не істеуміз керек? Жалғыз ғана мүмкіншілік бар. Мұны жас бала да біледі, егер ол плпсмасса ойыншығының ішінде не барын білгісі келсе, оны бірдеңемен қатты соғады. Аса жоғары энергиялы бөлшектер соқтығысқанда не байқалады. Олар құрама бөліктерге осы – ау деп айтуға болатын бөліктерге бөлінбейді. Жоқ, олар қарапайым бөлшектер тізімінде бар бөлшектерді ғана береді. Соқтығысатын бөлшектердің энергиясы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым көп те анағұрлым ауыр да бөлшектер болады. Бұған себеп, жылдамдық өскен кезде бөлшектердің массалары артады. Бөлшектердің кезкелгенінің бір қосағының массасын арттыра отырып, күні бүгінгі белгілі бөлшектердің бəрін алуға болады. Ядро түрлі бағытта шашырап шығатын жарықтарға бөлінеді. Қоса қабаттаса көптеген қарапайым бөлшектер пиондар пайда болады. Үдеткіште алынған релятивистік бөлшектердің соқтығысуынан

пайда болған осындай реакциялар дүние жүзінде бірнеше рет 1976 жылы Дубна қаласындағы ядролық зерттеудің Біріккен институтының жоғарғы энергиялы лабараториясында А.М. Балдиннің басқарумен жүзеге асқан. Электрон қабықшаларынан айырылған ядролар көміртегі атомын лазер сəулелерімен иондау жолымен алынған. Əрине, энергиясы əзірше біздің мүмкіншілігімізден

жоғары болатын бөлшектер соқтығысқанда əлі белгісіз жаңа элементер пайда болады. Бірақ бұл істің мəнін өзгертпейді. Соқтығысқанда пайда болған жаңа бөлшектерді бастапқы бөлшектердің құрамды бөліктері деп қарауға мүлдем болмайды. Туынды бөлшектерді үдететің болсақ, олардың табиғаты өзгермейді, тек массасы ғана артады. Соқтығысқан кезде бастапқы бөлшектердің өздерін жəне көптеген басқа бөлшектерді береді. Сөйтіп, қазіргі кездегі түсініктер бойынша Қарапайым бөлшектер дегеніміз- ол алғашқы, барлық материя содан құрылған, əрі

қарай бөлінбейтін бөлшектер. Алайда, қарапайым бөлшектердің бөлінбейтіндігі олардың ішкі құрылымы жоқ деген сөз емес.

Кварктар. Жаңа қарапайым бөлшектің ашылуы - ғылым үшін аса зор табыс. Бұдан көп бұрын-ақ əр жолы табыс көзі ашылған сайын əрқашан жəне қазіргі кезде де аздап мазасыздық араласа бастады. Табыстар бірінен соң бірі тізбектеліп шығып жатты. Бір топ оғаш деп аталатын бөлшектер табылды. К-мезондар жəне

массалары нуклондар массасына ауыр гиперондар, 70-жылдары бұларға массасы олардікінен де ауыр ғажап бөлшектердің үлкен бір тобы келіп қосылды. Мұнымен қоса, өмір сүру мерзімі 10^-22 – 10^-23c шамасында ғана болатын қысқа өмірлі табылған еді. Бұл бөлшектер резонанстар деп аталады, ал олардың саны екі жүзден астам. Міне, сол 1964 жылы М.Релл-Маннон жəне Дж. Цвейг ұсынған модель өзара

күшті əсерлесетін барлық бөлшектер андрондар іргелі бөлшектерден –

кварктардан құралатынын көрсеткен еді. Кварктардың электр зарядтары бөлшек: +2/3e, -1/3 e болып келеді. Протондар мен нейтрондар үш кварктан тұрады немесе құралады.

Қазіргі кезде кварктардың нақты бар екендігін ешкім де күманданбайды, дегенмен олар бос күйінде əлі де білінген жоқ, мүмкін ешқашан білінбейтін де шығар. Күшті өзара əсерлесуге қатыспайтын жеңіл бөлшектер лептондар деп аталады. Олар да кварктар сияқты алтау нейтронның үш сорты жəне екі бөлшек мюон жəне үлкен кварктар мен нептонндар – нағыз қарапайым бөлшектер.

Қарапайым бөлшектер- барлық материя құралған одан əрі бөлінбейтін

алғашқы бөлшектер. Кварктар - барлық адрондар, яғни күшті əрекеттерге қатысатын бөлшектерді құрайтын гипотетиканың қатысатын бөлшектерді құрайтын материялық облыстарды айтамыз.

Ғылым ашқан – гравитациялық, электромагниттік, күшті жəне əлсіз төрт өзара əсерлесудің ішінде, атап айтқанда, кең таралу жағынан жəне əр түрлі болыпкөріну жағынан электромагниттік өзара əсерлер бірінші орын алады. Күнделікті өмірде жəне техникада электромагниттік күштердің əр түрімен біз жиі кездестіріп отырамыз. Бұлар: СЕрпінділік, үйкеліс күштері, өзіміздің бұлшық еттеріміздің жəне

түрлі жануарлардың бұлшық еттерінің күші.

Жарықтың өзі электромагниттік өрістің бір түріне жататындықтан өздерінің оқып отырған кітапты көру мүмкіндігін де осы элетромагниттік əсерлер əсер етеді.

Тіршіліктің өзі бұл күштерсіз мүмкін емес. Ғарышкерлердің ұшу нəтижелері,организімдерінің өмір сүруінде бүкіл əлемдік тартылыс күші ешбір əсерінтигізбеген жағдайда тірі жəндіктердің бəрі, тіпті адамның өзі де, ұзақ уақытсалмақсыздық күйде бола алатынын көрсетеді. Ал, егер электромагниттік күштер əсері бір сəтке тоқталған болса, онда тіршілікте бірден жойылған болар еді.Табиғаттың ең кіші жүйелерінде – атом ядроларында бөлшктер өзараəсерлескенде жəне ғарыштық денелер өзара əсерлескен жағдайда

электромагниттік күштер ерекше роль атқарады. Бұған қарағанда, күшті жəне əлсіз өзара əсер тек өте аз ғана масштабтағы процестерді, ал гравитациялық өзара əсерлер тек космостық процестерде анықтай алады. Атом қабықшасының құрылысы, молекулалардағы атомдардың ілінуі, яғни химиялық күштер жəне макроскопиялық денелердің түзілуі тек қана электромагниттік күштерімен анықталады. Электромагниттік күштердің əсерінен қатысы жоқ құбылыстарды көрсету қиын, тіпті мүмкін емес деуге болады. Электродинамика жібекке үйкелген янтарьдің өзіне жеңіл нəрселерді тартатын қасиетін ашудан бастап, ұлы ағылшын ғалымы Джеймс Клерк Максвеллдің магнит өрісін айнымалы электр өрісі тудыратыны жөніндегі болжамына дейінгі жоспарлы зерттеулер мен кездейсоқ ашылған жаңалықтардың ұзын желісінің нəтижесінде пайда болды. 19 ғасырдың екінші жартысында электродинамика жасалған соң ғана электромагниттік құбылыстар

практикада кең қолданыла бастады.А.С.Поповтың радионы ойлап шығаруы – жаңа теория принциптерінің аса маңызды қолданылуының біріне жатады. Электродинамиканың дамуы барысында ғана ең алғаш рет ғылыми зерттеулер техникалық қолданулардан алда келеді. Егер бу машинасы жылу процестері теориясынан көп бұрын жасалған болса, электр двигательді, радиоқабылдағышты констукциалау электродинамика заңдарын ашып, оны зертегеннен кейін ғана мүмкін болады. Ең алдымен берілген дененің немесе бөлшектің электр заряды бар деген тұжырымның өзін қалай түсінуге болатынын анықтап көрейік.Денелердің бəрі ең ұсақ, одан да ұсақ бөлшектерге бөлуге келмейтін,

сондықтан қарапайым бөлшектер деп аталатын бөлшектерден тұратынын білесіңдер. Барлық қарапайым бөлшектердің массалары бар, сондықтан олар бір-біріне бүкіл əлемдік тартылыс заңы бойынша тартылады. Тартылыс күші олардың ара қашықтары артқан сайын ара қашықтықтың квадраттына кері пропорционал, салыстырмалы түрде баяу кеми береді. Онымен бірге, бəрі болмағанмен, қарапайым бөлшектердің көпшілігінің біріне-бірі тағы бір күшпен

тартылатын қабылеті бар.Бұл күш те ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал азаяды,бірақ ол тартылыс күшіне орасан көп есе басым. Мысалы, сүтегі атомындағы электон ядроға гравитациялық тартылу күшінен 10^39 есе артық күшпен тартылады.

Егер бөлшектер бірімен-бірі ара қашықтарының артуына қарай баяу кемитін жəне бүкіл əлем күшінен көптеген есе асып түсетін күшпен өзара əсерлесетін болса, онда бұл бөлшектердің электр заряды бар деп айтады. Бөлшектердің өздері зарядталған деп атайды. Электр заряды жоқ бөлшектер болады, бірақ бөлшектерсіз электр зарядының бар болуы мүмкін емес. Зарядталған бөлшектердің арасындағы өзара əсерлесу электромагниттік əсерлесу деп аталады.Гравмтациялық өзара əсерлесудің интенсивтілігін анықтайтын масса сияқты, электр заряды – электромагниттік өзара əсерлесуді интенсивтілігін анықтайды.

Қарапайым бөлшектердіңэлектр зарядтары – бұл бөлшектен алып тастауға, құрамды бөліктерге ажыратуға жəне қайтадан құрастыруға болатын бөлшектегі ерекше механизм емес. Электронда жəне басқа бөлшектерде электр зарядының болуы тек олардың арасында белгілі бір күштік өзара əсерлесулердің бар екенің ғана білдіреді. Бірақ біз, егер осы өзара əсерлесу заңдарын білмейтін болсақ, онда заряд туралы да ештеңе білмейтін боламыз. Өзара əсерлесулердің заңдарын білу, біздің заряд туралы түсінуімізге алып келеді. Бұл заңдар қарапайым емес, оларды бірер сөзбен баяндау мүмкін емес. Міне сондықтан да электр заряды дегеніміз не деген сұраққа жауап ретінде жеткілікті ретінде қанағат алады. Қарапайым бөлшектер - барлығы материядан құралған, одан əрі бөлшектенбейтін, алғашқы бөлшектер. Қарапайым бөлшектер өзгерісіз қалмайды.Барлық қарапайым бөлшектер бір- біріне түрленуге қабылеті бар жəне осы өзара түрленулер - олардың өмір сүруінің басты фактісі. Қарапайым бөлшектердің көпшілігі тұрақты емес жəне уақыт өтуімен өзінен- өзі басқа бөлшектерге айналады.Фотон,электрон,протон жəне нейтрино олардың қатарына жатпайды. Барлық бөлшектердің сыңарлары – антибөлшектер бар.Мысалы, электронға қатысты алғанда антибөлшектер позитрон болып табылады.Бөлшекпенантибөлшек массалары бірдей, ал олардың зарядтары таңбалары жөнінен қарама-қарсы. Бөлшек пен антибөлшек соқтығысқанда олар басқа бөлшектерге түрлене отырып, жоқ болады.Позитрон мен электронның аннигиляциясы екі гамма-кванттар пайда болуымен қабарлас өтеді. 70–жылдары бірнеше ондаған қарапайым бөлшектер ашылды. Сонымен бірге ашылған қысқа өмір сүретін бөлшектер – резонанстар, олардың саны екі жүзден астам. Осыған байланысты қарапайым бөлшектердің көпшілігі неғұрлым іргелі бөлшектерден – кварктардан құралатындығы жөнінде гипотеза айтылған. Энергиялары көп нуклондарға электрон мен нейтрионың шашырауын бақылау кезіндегі протон мен нейтрон ішінде кварктар табылған. Алайда бос күйдегі кварктар табылмаған жəне нуклон мен басқа бөлшектерді кварктарға ыдырату мүмкін емес, өйткені кварктардың өзара əсерлесу күштері оларды бір– бірінен алыстатқан сайын кемімейді, керісінше арта түседі.Қарапайым бөлшектер, яғни қарапайым бөлшектер олардың түрленулері ашылған соң дүниенің біртұтастығында емес пе?_

 

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных