tömeges rejtvények
tömeges rejtvények
Afrikai elefánt Tömeg (6 m) 600 Mrd. Alkalommal tömege nagyon kicsi hangya (0,01 mg). Körülbelül ugyanebben az időben a top kvark nehezebb neutrínók. Még mindig nem világos, hogy miért a tömeges elemi részecskék nagyon különböző. A fizikusok továbbra is vadásznak a Higgs-bozon, amely segít bizonyítani a létezését az azonos nevű mező, átadó tömeg minden része a világegyetem.
Sokan tudják, hogy mi a tömeget. Egyértelmű, hogy az elefánt nagyobb és nehezebb, mint a hangya. Még hiányában a gravitáció, a tulajdonos a hatalmas csomagtartó nehéz: ez nehezebb mozogni, és eloszlassa. Nyilvánvaló, elefánt nagyobb tömegű, mert ez áll a jóval nagyobb számú atomot, mint a hangya. De mi határozza meg a tömegek az egyes atomok? Mit mondhatunk a tömeges elemi részecskék, amelyekből készültek? Ahol jön ez?
Megvan a probléma a tömege két független szempontok. Először is szeretném megérteni, hogyan kell csinálni egy tömege. Kiderült, hogy ez bekövetkezik, amely legalább három különböző mechanizmus, amely az alábbiakban ismertetünk. A fő szerepet a fizikai elméletek a tömeges játszik az úgynevezett Higgs mező, állítólag áthatja a valós világban. Úgy véljük, hogy az elemi részecskék hízik a kölcsönhatás eredményeként ezen a területen. Ha igen, az tény, hogy az elmélet szerint nem kell a kapcsolódó részecske - a Higgs-bozon, amely vadásznak a tudósok segítségével részecskegyorsító.
Ezen túlmenően, a tudósok szeretné tudni, hogy miért különböző elemi részecskék megfelelnek az jól meghatározott értékek a tömeg, és a legnehezebb részecske 11 nagyságrenddel nagyobb tömegű, mint a legkönnyebb. Mivel sokszor nehezebb, mint egy elefánt legkisebb hangya (lásd. Ábra. A tömegek a részecskék a Standard Modell).
1687-ben, Isaac Newton írta híres „Elements”, „tömeges olyan intézkedés az anyag, arányosnak kell lennie a sűrűsége és térfogata is.” Ez az alapvető meghatározás meglehetősen elégedett a tudósok két évszázadon át. Megértették, hogy a tudomány először leírja, hogy a természet törvényei működését, majd megérteni, hogy miért történnek a dolgok, hogy így, és nem másként. Az elmúlt években, fontos, hogy a fizikusok kezdték megkérdőjelezni „miért van tömege?”. Megértése a jelentését és eredetét a tömeg kiegészíti és kiterjeszti a standard modell a részecskefizika, amely leírja a kölcsönhatás. Ez abban is segít megoldani a rejtélyt a sötét anyag, ami mintegy 25% -a az univerzumban.
ÁTTEKINTÉS: Fizikai Fields Higgs
- Súly - a szokásos tulajdonság egy anyag, de a tudósok számára ez, sok szempontból továbbra is rejtély. Először is - miként az elemi részecskék tömege megszerezni, és miért értéke mindegyik szigorúan meghatározott?
- A választ ezekre a kérdésekre segít elmélet befejezni, és kiterjeszti a standard modell a részecskefizika, amely leírja az alapvető természeti törvények. Bővített standard modell segít megoldani a puzzle a sötét anyag, ami mintegy 25% -a az univerzumban.
- Az elmélet szerint a, elemi részecskék szert tömege kölcsönhatásban a kvantum Higgs mező átható az egész univerzumot. Kísérletek részecskegyorsító segít a tudósok megerősítik a létezését ezen a területen.
Modern ötleteket súlya sokkal nehezebb, mint meghatározása Newton, és alapul a standard modell. Ez alapján egy matematikai függvény, az úgynevezett Lagrange és megmutatja, hogy a különböző részecskék kölcsönhatásba lépnek. Miután a szabályok a kvantumelmélet relativisztikus felhasználásával Lagrange fizika lehet számítani a viselkedését az elemi részecskék, különösen, írja le, hogyan alkotnak protonok és a neutronok. És az elemi és összetett részecskék alkalmazandó egyenlet $ F = ma $, kötelező erővel, a tömeg és a gyorsulás általa megszerzett. Lagrange-függvény segít értékének kiszámításához kell használni, mint m, azaz súlya részecskék. De ez nem csak a Newton második törvénye. Például szerint a speciális relativitáselmélet, nem rendelkezik a részecsketömeg vákuumban mozog a fény sebessége, és a részecskéket tömegű lassabban mozog, és ismerve a tömeg, akkor ki lehet számítani a sebességet. Sőt, a ható gravitációs tömege teljesen ugyanaz, mint az egyenértékű energiát. Az m értéke alapján számított, Lagrange ideális szerepe a tömegek minden fizikai egyenletek.
Alapvető részecskék egy jól meghatározott nyugalmi tömege (részecskék nulla tömegű nevezett tömegtelen). Teljes kompozit részecske tömege az összege a nyugalmi tömege alkotó részecskék, valamint ezek kinetikus energia a mozgás és a potenciális energia. energia és a tömeg a kapcsolat által leírt Einstein egyenlet: $ E = mc ^ 2 $, ahol C - a fény sebessége. Egy példa az energia, amely hozzájárul a tömeg, lehet jól ismerik típusú anyag - a protonok és a neutronok, amely áll az atommagok. Ezek a részecskék képezik 4-5% a tömeg és energia az univerzum (lásd. Oldalsáv SPACE Inventory). Szerint a standard modell, protonok és neutronok alakult túró, amelyek kapcsolódnak tömegtelen gluonok. Bár az elemek az egyes proton a folytonos köröző keringő, azt látjuk, hogy egyetlen objektumként jellegzetes tömege, amely az összegével egyenlő a tömegek és energiák az azt alkotó elemi részecskék.
A egyenletek a Standard Modell azt jelenti, hogy szinte az összes tömege protonok és neutronok miatt a kinetikus energia és gluonokból (a többi - a nyugalmi tömege kvarkok). A 4-5% -a az egész világegyetem, vagy majdnem az összes ismerős számunkra az ügyet áll mozgási energia a kvarkok és gluonok a protonok és a neutronok.
Ezzel ellentétben, a protonok és neutronok elemi részecskék, mint például az elektronok és túró, oszthatatlan. Honnan jönnek a nyugalmi tömeg - a fő rejtély a tömeg eredetét. A modern fizikai elmélet tömeges elemi részecskék az eredménye az együttműködésüket a Higgs mező. De miért ez a mező mindenütt jelen van az univerzumban? Miért egy kozmikus léptékű, intenzitása nem nulla, mivel az elektromágneses mezőben? Mi a Higgs mező?
Higgs mező - ez egy kvantum mezőt. Nincs semmi meglepő: az összes elemi részecskék a kvantum a megfelelő kvantum mezőt. Az elektromágneses mező is kvantum, és a megfelelő elemi részecske - egy foton. Tehát Higgs bizonyos mértékig nem sötétebben, mint az elektronok és a fény. És mégis, ő három jellemzői.
Tulajdonságai a megfoghatatlan Higgs-részecske
HOGYAN Higgs mező egy tömböt hoz létre
