ቅንጣት ሞዴል. ለጀማሪዎች የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል። Epilogue: የከዋክብት ሞት

መደበኛ ሞዴል- ይህ ዘመናዊ ቲዎሪየአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አወቃቀር እና መስተጋብር ፣ በሙከራ በተደጋጋሚ ተፈትኗል። ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በጣም ላይ የተመሰረተ ነው ከፍተኛ መጠንበኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች ዓለም ውስጥ በሺዎች የሚቆጠሩ የተለያዩ ሂደቶችን በንድፈ ሀሳብ እንዲተነብይ እና አንድ ሰው እንዲተነብይ ያስችለዋል። በአብዛኛዎቹ ጉዳዮች እነዚህ ትንበያዎች በሙከራ የተረጋገጡ ናቸው ፣ አንዳንድ ጊዜ እጅግ በጣም ከፍተኛ ትክክለኛነት እና እነዚያ አልፎ አልፎ የስታንዳርድ ሞዴል ትንበያዎች ከሙከራ ሲለያዩ የጦፈ ክርክር ርዕሰ ጉዳይ ይሆናሉ።

ስታንዳርድ ሞዴል በአስተማማኝ ሁኔታ የሚታወቀውን በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አለም ውስጥ ካለው መላምት የሚለይ ድንበር ነው። ሙከራዎችን በመግለጽ አስደናቂ ስኬት ቢኖረውም, መደበኛ ሞዴል ሊታሰብ አይችልም የመጨረሻው ጽንሰ-ሐሳብየመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች. የፊዚክስ ሊቃውንት እርግጠኞች ናቸው። የማይክሮ ዓለሙን አወቃቀር አንዳንድ ጥልቅ ንድፈ ሐሳብ አካል መሆን አለበት።. ይህ ምን ዓይነት ንድፈ ሐሳብ እስካሁን በእርግጠኝነት አይታወቅም. ቲዎሪስቶች አዳብረዋል። ትልቅ ቁጥርለእንደዚህ አይነት ጽንሰ-ሀሳብ እጩዎች, ነገር ግን አንድ ሙከራ ብቻ ከመካከላቸው የትኛው በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ከተፈጠረው ተጨባጭ ሁኔታ ጋር እንደሚመሳሰል ማሳየት አለበት. ለዚህም ነው የፊዚክስ ሊቃውንት ከስታንዳርድ ሞዴል ማናቸውንም ልዩነቶች፣ ማንኛቸውም ቅንጣቶች፣ ሃይሎች ወይም ስታንዳርድ ሞዴል የማይተነብዩትን ተፅእኖዎች በቋሚነት የሚሹት። ሳይንቲስቶች እነዚህን ሁሉ ክስተቶች "አዲስ ፊዚክስ" ብለው ይጠሩታል; በትክክል ፍለጋ አዲስ ፊዚክስእና የትልቅ የሀድሮን ኮሊደር ዋና ተግባር ነው።.

የመደበኛ ሞዴል መሰረታዊ አካላት

የመደበኛ ሞዴል የሥራ መሣሪያ ነው። የኳንተም ቲዎሪመስኮች - የኳንተም ሜካኒክስን ወደ ብርሃን ፍጥነት ቅርብ በሆነ ፍጥነት የሚተካ ቲዎሪ። በውስጡ ያሉት ቁልፍ ነገሮች እንደ ክላሲካል ሜካኒክስ ቅንጣቶች አይደሉም, እና እንደ ኳንተም ሜካኒክስ "ቅንጣ-ማዕበል" አይደሉም, ነገር ግን የኳንተም መስኮችኤሌክትሮን ፣ ሙኦን ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ ፣ ኳርክ ፣ ወዘተ - ለእያንዳንዱ ዓይነት “የማይክሮ ዓለም አካል” አንድ።

ሁለቱም ቫክዩም ፣ እና እንደ ግለሰባዊ ቅንጣቶች የምንገነዘበው ፣ እና ወደ ግለሰባዊ ቅንጣቶች ሊቀንስ የማይችሉ በጣም ውስብስብ ቅርጾች - ይህ ሁሉ እንደሚከተለው ይገለጻል ። የተለያዩ ግዛቶችመስኮች. የፊዚክስ ሊቃውንት “ቅንጣት” የሚለውን ቃል ሲጠቀሙ፣ እነሱ በትክክል የነጠላ ነጥቦችን ሳይሆን እነዚህ የመስክ ግዛቶችን ማለታቸው ነው።

መደበኛ ሞዴል የሚከተሉትን ዋና ዋና ንጥረ ነገሮች ያካትታል:

የቁስ መሰረታዊ “ግንባታ ብሎኮች” ስብስብ - ስድስት የሊፕቶኖች እና ስድስት የኳርክ ዓይነቶች. እነዚህ ሁሉ ቅንጣቶች እሽክርክሪት 1/2 fermions ናቸው እና በጣም በተፈጥሮ እራሳቸውን ወደ ሶስት ትውልዶች ያደራጃሉ። በጠንካራ ኃይል ውስጥ የተካተቱት ብዙ ሃድሮን ንጥረ ነገሮች በተለያዩ ውህዶች ውስጥ ከኳርኮች የተሠሩ ናቸው።
ሶስት ዓይነት ኃይሎች, በመሠረታዊ fermions መካከል የሚሠራ - ኤሌክትሮማግኔቲክ, ደካማ እና ጠንካራ. ደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች የአንድ ነጠላ ሁለት ገጽታዎች ናቸው ኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር. ጠንካራ መስተጋብር ብቻውን የሚቆም ሲሆን ኳርኮችን ከሃድሮን ጋር የሚያገናኘው እሱ ነው።
እነዚህ ሁሉ ኃይሎች የተገለጹት በመሠረቱ ላይ ነው። የመለኪያ መርህ- እነሱ ወደ “በግዳጅ” ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ አልተገቡም ፣ ግን ከአንዳንድ ለውጦች ጋር በተያያዘ የንድፈ ሃሳቡ ሲምሜትሪ አስፈላጊነት የተነሳ በራሳቸው የሚነሱ ይመስላሉ ። አንዳንድ የሲሜትሪ ዓይነቶች ጠንካራ እና ኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር ይፈጥራሉ.
ምንም እንኳን ጽንሰ-ሐሳቡ ራሱ ኤሌክትሮዊክ ሲምሜትሪ ቢኖረውም, በዓለማችን ውስጥ በድንገት ተሰብሯል. የኤሌክትሮ ደካማ ሲምሜትሪ በድንገት መጣስየንድፈ ሃሳቡ አስፈላጊ አካል ነው, እና በመደበኛ ሞዴል ውስጥ ጥሰቱ የሚከሰተው በሂግስ አሠራር ምክንያት ነው.
የቁጥር እሴቶች ለ ወደ ሁለት ደርዘን ቋሚዎችእነዚህ የመሠረታዊ ፍርግሞች ብዛት ናቸው የቁጥር እሴቶችጥንካሬያቸውን የሚያሳዩ የግንኙነቶች መጋጠሚያዎች እና አንዳንድ ሌሎች መጠኖች። ሁሉም ለአንዴና ለመጨረሻ ጊዜ ከተሞክሮ ጋር ሲነፃፀሩ እና ተጨማሪ ስሌቶች ላይ ማስተካከያ አይደረግባቸውም.

በተጨማሪም የስታንዳርድ ሞዴል እንደገና ሊለወጥ የሚችል ንድፈ ሐሳብ ነው, ማለትም, ሁሉም እነዚህ ንጥረ ነገሮች ወደ ውስጥ እንዲገቡ የሚደረጉት በራስ-ወጥ በሆነ መንገድ ነው, ይህም በመርህ ደረጃ, ስሌቶች በሚፈለገው ትክክለኛነት እንዲከናወኑ ያስችላቸዋል. ሆኖም ፣ ብዙውን ጊዜ በሚፈለገው ትክክለኛነት ደረጃ ስሌቶች በጣም ውስብስብ ይሆናሉ ፣ ግን ይህ በራሱ በንድፈ-ሀሳቡ ላይ ችግር አይደለም ፣ ግን ይልቁንስ በኮምፒዩተር ችሎታችን ላይ።

መደበኛው ሞዴል ማድረግ የሚችለው እና የማይችለው

ስታንዳርድ ሞዴል በአብዛኛው ገላጭ ቲዎሪ ነው። በ “ለምን” ለሚጀምረው ለብዙ ጥያቄዎች መልስ አይሰጥም፡ ለምንድነው በጣም ብዙ ቅንጣቶች እና ትክክለኛዎቹ? እነዚህ ልዩ መስተጋብሮች ከየት መጡ እና በትክክል ከእነዚህ ንብረቶች ጋር? ተፈጥሮ ለምን ሦስት ትውልዶችን ፍሪም መፍጠር አስፈለጋት? ለምንድነው የመለኪያዎቹ አሃዛዊ እሴቶች በትክክል ምን ናቸው? በተጨማሪም, መደበኛ ሞዴል በተፈጥሮ ውስጥ የተስተዋሉ አንዳንድ ክስተቶችን መግለጽ አይችልም. በተለይም ለኒውትሪኖ ስብስቦች እና ለጨለማ ቁስ አካላት ምንም ቦታ የለም. የስታንዳርድ ሞዴል የስበት ኃይልን ከግምት ውስጥ አያስገባም, እና ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በፕላንክ ኢነርጂ ሚዛን ላይ ምን እንደሚሆን አይታወቅም, የስበት ኃይል በጣም አስፈላጊ በሚሆንበት ጊዜ.

መደበኛውን ሞዴል ለታቀደለት ዓላማ ከተጠቀምን ፣ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ግጭቶችን ውጤት ለመተንበይ ፣ እንደ ልዩ ሂደት ፣ ስሌቶችን ለማከናወን ያስችላል። በተለያዩ ዲግሪዎችትክክለኛነት.

ለ ኤሌክትሮማግኔቲክ ክስተቶች(የኤሌክትሮን መበታተን, የኃይል ደረጃዎች) ትክክለኛነት በአንድ ሚሊዮን ክፍሎች ወይም እንዲያውም የተሻለ ሊደርስ ይችላል. እዚህ ያለው መዝገብ ከአንድ ቢሊዮንኛ በተሻለ ትክክለኛነት የተሰላ የኤሌክትሮን ያልተለመደ መግነጢሳዊ አፍታ ነው የተያዘው።
በኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር ምክንያት የሚከሰቱ ብዙ ከፍተኛ የኃይል ሂደቶች ከአንድ መቶኛ በተሻለ ትክክለኛነት ይሰላሉ.
ለማስላት በጣም አስቸጋሪው መስተጋብር በጣም ከፍተኛ ኃይል አይደለም. የእንደዚህ አይነት ሂደቶች ስሌት ትክክለኛነት በእጅጉ ይለያያል: በአንዳንድ ሁኔታዎች በመቶኛ ሊደርስ ይችላል, በሌሎች ሁኔታዎች ደግሞ ይለያያል. የንድፈ አቀራረቦችብዙ ጊዜ የሚለያዩ መልሶችን ሊሰጥ ይችላል።

አንዳንድ ሂደቶች በሚፈለገው ትክክለኛነት ለማስላት አስቸጋሪ መሆናቸው “ንድፈ ሃሳቡ መጥፎ ነው” ማለት እንዳልሆነ አጽንኦት መስጠቱ ተገቢ ነው። በጣም የተወሳሰበ ብቻ ነው, እና አሁን ያሉትን የሂሳብ ቴክኒኮች ሁሉንም ውጤቶቹ ለመከታተል በቂ አይደሉም. በተለይም ከታዋቂዎቹ የሂሳብ ሚሌኒየም ችግሮች አንዱ በኳንተም ቲዎሪ ውስጥ ከአቤሊያ ካልሆኑ የመለኪያ መስተጋብሮች ጋር የመታሰር ችግርን ይመለከታል።

ተጨማሪ ጽሑፎች፡-

ስለ ሂግስ አሠራር መሰረታዊ መረጃ በ L. B. Okun "የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ" (በቃላት እና በሥዕሎች ደረጃ) እና "ሌፕቶኖች እና ኳርክስ" (በከባድ ግን ተደራሽ ደረጃ) በመጽሐፉ ውስጥ ይገኛል ።

በስእል. 11.1 ሁሉንም የታወቁ ቅንጣቶች ዘርዝረናል. እነዚህ የአጽናፈ ሰማይ ህንጻዎች ናቸው፣ ቢያንስ በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ያለው አመለካከት ይህ ነው፣ ነገር ግን ጥቂት ተጨማሪ ለማግኘት እንጠብቃለን - ምናልባት ሂግስ ቦሰንን ወይም በትልቅ ውስጥ ካለው ሚስጥራዊ ጨለማ ጉዳይ ጋር የተቆራኘ አዲስ ቅንጣትን እናያለን። ለጠቅላላው አጽናፈ ሰማይ መግለጫዎች አስፈላጊ ሊሆኑ የሚችሉ መጠኖች። ወይም ምናልባት በሕብረቁምፊ ቲዎሪ የተተነበዩ ሱፐርሲምሜትሪክ ቅንጣቶችን እንጠብቃለን፣ ወይም የካሉዛ-ክላይን ተጨማሪ የቦታ ልኬቶች ባህሪይ ፣ ወይም ቴክኒኳርክ ፣ ወይም ሌፕቶኳርክ ፣ ወይም... ብዙ ንድፈ ሃሳቦች አሉ እና የእነዚያ ሰዎች ሃላፊነት። በኤልኤችሲ ውስጥ ሙከራዎችን ማካሄድ ፍለጋውን ማጥበብ፣ የተሳሳቱ ንድፈ ሃሳቦችን ማስወገድ እና የቀጣይ መንገዱን መጠቆም ነው።

ሩዝ. 11.1. የተፈጥሮ ቅንጣቶች

እርስዎ ማየት እና መንካት የሚችሉት ነገር ሁሉ; ማንኛውም ግዑዝ ማሽን፣ ማንኛውም መኖር፣ እያንዳንዱ ድንጋይ ፣ በፕላኔቷ ምድር ላይ ያለ እያንዳንዱ ሰው ፣ እያንዳንዱ ፕላኔት እና እያንዳንዱ ኮከብ በእያንዳንዱ 350 ቢሊዮን ጋላክሲዎች ውስጥ በሚታየው አጽናፈ ሰማይ ውስጥ ከመጀመሪያው አምድ ቅንጣቶች የተሠሩ ናቸው። እርስዎ እራስዎ በሶስት ቅንጣቶች ብቻ የተዋቀረ ነው - ወደ ላይ እና ወደ ታች ኳርክ እና ኤሌክትሮን። ኳርኮች የአቶሚክ ኒውክሊየስን ያቀፈ ሲሆን ኤሌክትሮኖች ቀደም ሲል እንዳየነው ለኬሚካላዊ ሂደቶች ተጠያቂዎች ናቸው. ከመጀመሪያው ዓምድ የቀረው ክፍል ኒውትሪኖ ለአንተ ብዙም ላያውቅ ይችል ይሆናል ነገር ግን ፀሐይ በየሰከንዱ 60 ቢሊዮን የሚሆነውን የሰውነትህን ስኩዌር ሴንቲ ሜትር ትበሳለች። እነሱ በመሠረቱ እርስዎን እና መላውን ምድር ሳይዘገዩ ያልፋሉ - ለዚያም ነው በጭራሽ አላስተዋሏቸውም ወይም መገኘታቸውን አልተሰማዎትም። ነገር ግን እነሱ, በቅርቡ እንደምናየው, የፀሐይ ኃይልን በሚሰጡ ሂደቶች ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ, ስለዚህም ህይወታችንን እንዲቻል ያደርጋሉ.

እነዚህ አራት ቅንጣቶች የቁስ አካል የመጀመሪያ ትውልድ የሚባሉትን ይመሰርታሉ - ከአራቱ መሠረታዊ የተፈጥሮ ኃይሎች ጋር ፣ ይህ ብቻ ነው ዩኒቨርስን ለመፍጠር የሚያስፈልገው። ሆኖም ፣ ገና ሙሉ በሙሉ ባልተረዱ ምክንያቶች ፣ ተፈጥሮ ሁለት ተጨማሪ ትውልዶችን ሊሰጠን መረጠ - የመጀመሪያዎቹ ክሎኖች ፣ እነዚህ ቅንጣቶች ብቻ የበለጠ ግዙፍ ናቸው። በሁለተኛው እና በሦስተኛው አምዶች ውስጥ ቀርበዋል. 11.1. በተለይም የላይኛው ኳርክ ከሌሎች መሠረታዊ ቅንጣቶች የበለጠ ክብደት አለው. በብሔራዊ የፈጣን ላቦራቶሪ ውስጥ በተፋጠነው ላይ ተገኝቷል. እ.ኤ.አ. በ1995 በቺካጎ አቅራቢያ ኤንሪኮ ፈርሚ ፣ እና መጠኑ የተለካው ከፕሮቶን ከ180 እጥፍ በላይ ነበር። የላይኛው ኳርክ ከኤሌክትሮን ነጥብ ጋር ተመሳሳይ በመሆኑ ለምን እንደዚህ አይነት ጭራቅ ሆነ ፣ አሁንም ምስጢር ነው። እነዚህ ሁሉ ተጨማሪ የቁስ ትውልዶች በአጽናፈ ሰማይ ተራ ጉዳዮች ላይ ቀጥተኛ ሚና ባይኖራቸውም፣ ከቢግ ባንግ በኋላ ወዲያውኑ ቁልፍ ተዋናዮች ሳይሆኑ አይቀሩም...ነገር ግን ይህ የተለየ ታሪክ ነው።

በስእል. በቀኝ ዓምድ ውስጥ 11.1 በተጨማሪም መስተጋብር ተሸካሚ ቅንጣቶችን ያሳያል። የስበት ኃይል በሠንጠረዥ ውስጥ አይታይም. የስታንዳርድ ሞዴል ስሌቶችን ወደ የስበት ኃይል ጽንሰ-ሐሳብ ለማስተላለፍ የሚደረግ ሙከራ አንዳንድ ችግሮች ያጋጥሙታል. በስበት ኃይል ኳንተም ቲዎሪ ውስጥ የአንዳንዶች አለመኖር ጠቃሚ ንብረቶችየስታንዳርድ ሞዴል ባህሪ, ተመሳሳይ ዘዴዎች እዚያ እንዲተገበሩ አይፈቅድም. በፍጹም የለም እያልን አይደለም; ስትሪንግ ቲዎሪ የስበት ኃይልን ከግምት ውስጥ ለማስገባት የሚደረግ ሙከራ ነው፣ ነገር ግን እስካሁን ድረስ ስኬቱ ውስን ነው። የስበት ኃይል በጣም ደካማ ስለሆነ በከፊዚክስ ፊዚክስ ሙከራዎች ውስጥ ጉልህ ሚና አይጫወትም, እና በዚህ በጣም ተግባራዊ ምክንያት ስለ እሱ የበለጠ አንነጋገርም. በመጨረሻው ምእራፍ ውስጥ, ፎቶን በኤሌክትሪክ በተሞሉ ቅንጣቶች መካከል የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ስርጭትን እንደሚያስተላልፍ አረጋግጠናል, እና ይህ ባህሪ የሚወሰነው በአዲሱ የመበተን ደንብ ነው. ቅንጣቶች ወእና ዜድለደካማው ኃይል ተመሳሳይ ነገር ያድርጉ, እና ግሉኖች ጠንካራውን ኃይል ይታገሳሉ. በሃይሎች ኳንተም መግለጫዎች መካከል ያሉት ዋና ዋና ልዩነቶች የመበታተን ህጎች የተለያዩ በመሆናቸው ነው። አዎ፣ ሁሉም ነገር (ከሞላ ጎደል) ያን ያህል ቀላል ነው፣ እና አንዳንድ አዲስ የመበታተን ደንቦችን በስእል ውስጥ አሳይተናል። 11.2. ከኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ጋር ተመሳሳይነት የጠንካራ እና ደካማ ኃይሎችን አሠራር ለመረዳት ቀላል ያደርገዋል; ለእነርሱ የመበተን ደንቦች ምን እንደሆኑ ብቻ መረዳት አለብን, ከዚያ በኋላ ባለፈው ምዕራፍ ለኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ያቀረብነውን የፌይንማን ንድፎችን መሳል እንችላለን. እንደ እድል ሆኖ, የመበታተን ደንቦችን መለወጥ ለሥጋዊው ዓለም በጣም አስፈላጊ ነው.

ሩዝ. 11.2. ለጠንካራ እና ለደካማ መስተጋብር አንዳንድ የመበተን ደንቦች

በኳንተም ፊዚክስ ላይ የመማሪያ መጽሃፍ እየጻፍን ከሆነ፣ በስእል ላይ ለሚታዩት ለእያንዳንዱ የመበተን ህጎች አመጣጥ መቀጠል እንችላለን። 11.2 ሂደቶች, እንዲሁም ለብዙ ሌሎች. እነዚህ ደንቦች የፌይንማን ህጎች በመባል ይታወቃሉ፣ እና እርስዎን ወይም የኮምፒዩተር መርሃ ግብር በኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ምዕራፍ ላይ እንዳደረግነው የአንድን ሂደት እድል ያሰሉታል።

እነዚህ ደንቦች በዓለማችን ውስጥ በጣም አስፈላጊ የሆነ ነገርን የሚያንፀባርቁ ናቸው, እና ወደ ቀላል ስዕሎች እና መግለጫዎች መቀነስ መቻላቸው በጣም ዕድለኛ ነው. እኛ ግን በኳንተም ፊዚክስ ላይ የመማሪያ መጽሃፍ እየጻፍን አይደለም፣ ስለዚህ በምትኩ ከላይ በቀኝ በኩል ባለው ሥዕል ላይ እናተኩር፡ ይህ የመበታተን ደንብበተለይም በምድር ላይ ላለው ህይወት አስፈላጊ ነው. ወደ ላይ ያለ ኳርክ ወደ ታች ኳርክ እንዴት እንደሚቀየር ያሳያል ወ- ቅንጣት፣ እና ይህ ባህሪ በፀሃይ እምብርት ላይ ወደ አስደናቂ ውጤቶች ይመራል።

ፀሐይ አንድ ሚሊዮን የምድር ሉሎች የሚያክሉ የፕሮቶን፣ የኒውትሮን፣ ኤሌክትሮኖች እና የፎቶኖች ጋዝ የሆነ ባህር ነው። ይህ ባህር በራሱ የስበት ኃይል እየፈረሰ ነው። የማይታመን ሃይል መጨናነቅ የፀሃይ ማእከሉን ወደ 15,000,000 ℃ ያሞቀዋል እና በዚህ የሙቀት መጠን ፕሮቶኖች መቀላቀል ይጀምራሉ ፣ ሂሊየም ኒዩክሊዎችን ይፈጥራሉ። ይህ ኃይልን ያስወጣል, ይህም በኮከቡ ውጫዊ ደረጃዎች ላይ ያለውን ጫና ይጨምራል, የውስጣዊውን ስበት ማመጣጠን.

ይህንን ያልተጠበቀ ሚዛናዊ ርቀት በ epilogue ውስጥ በዝርዝር እንመለከታለን፣ አሁን ግን “ፕሮቶኖች እርስ በርሳቸው መቀላቀል ጀመሩ” ምን ማለት እንደሆነ ለመረዳት እንፈልጋለን። በጣም ቀላል ነው የሚመስለው ነገር ግን በፀሃይ ማእከሉ ውስጥ የዚህ አይነት ውህደት ትክክለኛው ዘዴ በ 1920 ዎቹ እና 1930 ዎቹ ውስጥ የማያቋርጥ ሳይንሳዊ ውዝግብ ምንጭ ነበር. እንግሊዛዊው ሳይንቲስት አርተር ኤዲንግተን የፀሃይ ሃይል ምንጭ ኒዩክሌር ውህድ ነው ሲሉ በመጀመሪያ ይጠቁማሉ ነገር ግን በወቅቱ በሚታወቀው የፊዚክስ ህግ መሰረት ይህን ሂደት ለመጀመር የሙቀት መጠኑ በጣም ዝቅተኛ መስሎ መታየቱ በፍጥነት ታወቀ። ኤዲንግተን ግን በጠመንጃው ላይ ተጣበቀ። አስተያየቱ የሚታወቅ ነው፡- “እኛ የምንገናኝበት ሂሊየም በተወሰነ ጊዜ የሆነ ቦታ ላይ የተፈጠረ መሆን አለበት። ለዚህ ሂደት ኮከቦች በቂ ሙቀት የላቸውም ከሚለው ተቺ ጋር አንከራከርም። የበለጠ ሞቃታማ ቦታ እንዲያገኝ እንመክራለን።

ችግሩ በሶላር ኮር ውስጥ ያሉ ሁለት በፍጥነት የሚንቀሳቀሱ ፕሮቶኖች እርስ በእርሳቸው ሲቃረቡ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር (ወይም በኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ቋንቋ ፣ የፎቶን ልውውጥ) እርስ በእርስ እንዲጣላ ያደርጋቸዋል። ለመዋሃድ ከሞላ ጎደል ሙሉ በሙሉ መደራረብ ላይ መድረስ አለባቸው እና የሶላር ፕሮቶኖች ኤዲንግተን እና ባልደረቦቹ በደንብ እንደሚያውቁት በፍጥነት አይንቀሳቀሱም (ምክንያቱም ፀሀይ በቂ ሙቀት ስለሌለው) የጋራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጠለፋዎቻቸውን ለማሸነፍ። አውቶቡሱ በዚህ መንገድ ተፈትቷል፡ ወደ ፊት ይመጣል ወ- ቅንጣት ሁኔታውን ያድናል. በግጭት ውስጥ፣ ከፕሮቶኖች አንዱ ኒውትሮን ሊሆን ይችላል፣ አንዱን ወደ ላይ ኳርኮችን ወደ ታች ኳርክ ይለውጣል፣ በስእል ውስጥ የመበተን ደንብ ምሳሌ ላይ እንደሚታየው። 11.2. አሁን አዲስ የተቋቋመው ኒውትሮን እና የተቀረው ፕሮቶን በጣም ሊቀራረቡ ይችላሉ, ምክንያቱም ኒውትሮን ምንም አይነት የኤሌክትሪክ ኃይል አይሸከምም. በኳንተም መስክ ቲዎሪ ቋንቋ ይህ ማለት ኒውትሮን እና ፕሮቶን እርስበርስ የሚገፉበት የፎቶኖች ልውውጥ የለም ማለት ነው። ከኤሌክትሮማግኔቲክ ማገገሚያ የተላቀቀው ፕሮቶን እና ኒውትሮን አንድ ላይ በመዋሃድ (በኃይለኛው ሃይል) አማካኝነት ዲዩትሮን ይፈጥራሉ፣ ይህም በፍጥነት ሂሊየም እንዲፈጠር ያደርጋል፣ ይህም ለዋክብት ህይወት የሚሰጠውን ሃይል ያስወጣል። ይህ ሂደት በስእል ውስጥ ይታያል. 11.3 እና ያንን እውነታ ያንጸባርቃል ወ- ቅንጣቱ ለረጅም ጊዜ አይቆይም ፣ ወደ ፖዚትሮን እና ኒውትሪኖ እየበሰበሰ - ይህ በሰውነታችን ውስጥ የሚበሩት የነዚያ የኒውትሪኖዎች ምንጭ ነው። የኤዲንግተን ተዋጊ የመከላከያ ውህደት እንደ ምንጭ የፀሐይ ኃይልፍትሃዊ ነበር ፣ ምንም እንኳን እሱ ዝግጁ-የተሰራ መፍትሄ ትንሽ ፍንጭ ባይኖረውም። ወእየሆነ ያለውን ነገር የሚያብራራ ቅንጣት በ CERN አብሮ ተገኝቷል ዜድ-በ 1980 ዎቹ ውስጥ ቅንጣት.

ሩዝ. 11.3. ከፖዚትሮን እና ኒውትሪኖ ልቀት ጋር በደካማ መስተጋብር ማዕቀፍ ውስጥ ፕሮቶን ወደ ኒውትሮን መለወጥ። ያለዚህ ሂደት ፀሐይ ማብራት አልቻለችም

በማጠቃለል አጭር መግለጫበመደበኛ ሞዴል ወደ ጠንካራ መስተጋብር እንሸጋገራለን. የመበተን ደንቦች ኳርኮች ብቻ ወደ ግሉኖኖች ሊለወጡ የሚችሉ ናቸው. እንዲያውም ከምንም ነገር በላይ ይህን ለማድረግ ዕድላቸው ሰፊ ነው። ይህ ግሉኖችን የማስለቀቅ ዝንባሌ ጠንካራው ሃይል ስሙን ያገኘው እና ለምን ግሉዮን መበተን በአዎንታዊ ኃይል የተሞላ ፕሮቶን እንዲሰበር የሚያደርገውን ኤሌክትሮማግኔቲክ አስጸያፊ ኃይልን ማሸነፍ የሚችለው። እንደ እድል ሆኖ, ጠንካራው የኑክሌር ኃይል የሚጓዘው አጭር ርቀት ብቻ ነው. ግሉኖች ከ 1 femtometer (10-15 ሜትር) የማይበልጥ ርቀት ይሸፍናሉ እና እንደገና ይበሰብሳሉ. የ gluons ተጽእኖ በጣም ውስን የሆነበት ምክንያት በተለይም በመላው ዩኒቨርስ ውስጥ ሊጓዙ ከሚችሉት ፎቶኖች ጋር ሲነፃፀሩ ግሉኖኖች ወደ ሌሎች ግሉኖኖች ሊለወጡ ይችላሉ ፣ ይህም በምስል የመጨረሻዎቹ ሁለት ሥዕላዊ መግለጫዎች ላይ እንደሚታየው ። 11.2. ይህ በ gluons በኩል ያለው ብልሃት ጠንካራ መስተጋብርን ከኤሌክትሮማግኔቲክ አንዱ የሚለይ እና የእንቅስቃሴውን መስክ በአቶሚክ ኒውክሊየስ ይዘት ላይ ይገድባል። ፎቶኖች እንደዚህ አይነት ራስን የመለወጥ ችሎታ የላቸውም, እና ይህ ጥሩ ነው, ምክንያቱም ያለበለዚያ በአፍንጫዎ ፊት ምን እንደሚከሰት አይታዩም, ምክንያቱም ወደ እርስዎ የሚበሩት ፎቶኖች በእይታዎ መስመር ላይ በሚንቀሳቀሱት ይቃወማሉ. በፍፁም የምናየው ከተፈጥሮ ድንቆች አንዱ ነው፣ እና ፎቶኖች እምብዛም የማይገናኙ መሆናቸውን ለማስታወስ ያገለግላል።

እነዚህ ሁሉ አዲስ ህጎች ከየት እንደመጡ አልገለፅንም ወይም ለምን አጽናፈ ሰማይ በትክክል የሚሰራውን የስብስብ ስብስብ እንደያዘ አልገለፅንም። እና ለዚህ ጥሩ ምክንያት፡ ለእነዚህ ጥያቄዎች የአንዳቸውም መልስ በትክክል አናውቅም። አጽናፈ ዓለማችንን ያካተቱት ቅንጣቶች - ኤሌክትሮኖች ፣ ኒውትሪኖዎች እና ኳርክክስ - በዓይናችን ፊት በሚታየው የኮስሚክ ድራማ ውስጥ ዋና ሚና የሚጫወቱ ተዋናዮች ናቸው ፣ ግን ቀረጻው ለምን እንደዚህ መሆን እንዳለበት እስካሁን ድረስ አሳማኝ መንገድ አላገኘንም ።

ነገር ግን, እውነት ነው, የንጥሎች ዝርዝር ከተሰጠ, በስርጭት ህጎች በተደነገገው መሰረት እርስ በርስ የሚገናኙበትን መንገድ በከፊል መተንበይ እንችላለን. የፊዚክስ ሊቃውንት የመበተን ሕጎቹን ከቀጭን አየር አላስወጡትም፡ በሁሉም ሁኔታዎች የተተነበዩት የንጥቆችን መስተጋብር የሚገልጸው ንድፈ ሐሳብ ከተወሰነ ጭማሪ ጋር የኳንተም መስክ ንድፈ ሐሳብ መሆን አለበት በሚለው መሠረት ነው, የመለኪያ ኢንቫሪነስ ይባላል.

የመበታተን ደንቦችን አመጣጥ መወያየት ከመጽሐፉ ዋና ሐሳብ በጣም ይርቀናል - ነገር ግን አሁንም ልንደግመው የምንፈልገው መሠረታዊ ሕጎች በጣም ቀላል ናቸው፡ ዩኒቨርስ በተከታታይ ሽግግር መሠረት በሚንቀሳቀሱ እና በሚገናኙ ቅንጣቶች የተሠራ ነው እና የመበተን ደንቦች. “የሆነ ነገር” የመሆኑን እድል ለማስላት እነዚህን ህጎች ልንጠቀም እንችላለን እየተከሰተ ነው።, መደወያዎች መደወያ ረድፎች መደራረብ፣ እያንዳንዱ መደወያ "የሆነ ነገር" ባለበት እያንዳንዱ መንገድ ጋር ይዛመዳል። ሊከሰት ይችላል .

የጅምላ አመጣጥ

ቅንጣቶች ሁለቱም ከነጥብ ወደ ነጥብ መዝለል እና መበታተን እንደሚችሉ በማወጅ፣ ወደ ኳንተም መስክ ንድፈ ሃሳብ ግዛት እንገባለን። መሸጋገሪያ እና መበታተን ብቻ ነው የምታደርገው። ሆኖም ግን, እኛ ብዙም ገና አልጠቀስንም, ምክንያቱም እኛ በጣም አስደሳች የሆነውን ለመጨረሻ ጊዜ ለማስቀመጥ ወሰንን.

ዘመናዊ ቅንጣት ፊዚክስ የጅምላ አመጣጥ ጥያቄን ለመመለስ ተጠርቷል እና ከአዲስ ቅንጣት ጋር በተገናኘ በሚያምር እና በሚያስደንቅ የፊዚክስ ቅርንጫፍ እገዛ ይሰጣል። ከዚህም በላይ በዚህ መጽሐፍ ገጾች ላይ እስካሁን ስላላጋጠመን ብቻ ሳይሆን በምድር ላይ ማንም ሰው “ፊት ለፊት” ስላላገኘው አዲስ ነገር ነው። ይህ ቅንጣት Higgs boson ይባላል፣ እና LHC እሱን ለማግኘት ተቃርቧል። ከሴፕቴምበር 2011 ጀምሮ፣ ይህንን መጽሐፍ በምንጽፍበት ጊዜ፣ በኤልኤችሲ ውስጥ የማወቅ ጉጉት ያለው Higgs የመሰለ ነገር ታይቷል፣ ነገር ግን አንድ መሆኑን ወይም አለመሆኑን ለመወሰን እስካሁን በቂ አልሆነም። ምናልባት እነዚህ ተጨማሪ ምርመራ ሲደረግ የጠፉ አስደሳች ምልክቶች ብቻ ነበሩ። የጅምላ አመጣጥ ጥያቄው በተለይ የሚደነቅ ሲሆን ለእሱ የሚሰጠው መልስ ክብደት ምን እንደሆነ ለማወቅ ካለን ግልጽ ፍላጎት በላይ ጠቃሚ ነው። ይህን ሚስጥራዊ እና እንግዳ በሆነ መልኩ የተሰራውን ዓረፍተ ነገር በበለጠ ለማብራራት እንሞክር።

ስለ ፎቶኖች እና ኤሌክትሮኖች በኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ውስጥ ስንነጋገር ለእያንዳንዳቸው የሽግግር ደንብ አስተዋውቀናል እና እነዚህ ደንቦች የተለያዩ መሆናቸውን አስተውለናል-ከአንድ ነጥብ ሽግግር ጋር የተያያዘ ኤሌክትሮን ሀበትክክል ውስጥምልክቱን ተጠቀምን። ፒ(A፣ለ), እና ከፎቶን ጋር ለተዛመደው ተጓዳኝ ህግ, ምልክቱ ኤል (A, B)በእነዚህ ሁለት ጉዳዮች ላይ ደንቦቹ ምን ያህል የተለያዩ እንደሆኑ ግምት ውስጥ ማስገባት ጊዜው አሁን ነው. ልዩነቱ ለምሳሌ ኤሌክትሮኖች በሁለት ይከፈላሉ (እንደምናውቀው ከሁለት የተለያዩ መንገዶች በአንዱ "ይሽከረከራሉ"), እና ፎቶኖች በሶስት ይከፈላሉ, ነገር ግን ይህ ልዩነት አሁን እኛን አይስብም. ለሌላ ነገር ትኩረት እንሰጣለን-ኤሌክትሮን ክብደት አለው ፣ ግን ፎቶን የለውም። የምንመረምረው ይህንን ነው።

በስእል. ምስል 11.4 የአንድን ቅንጣት በጅምላ እንዴት ማሰራጨት እንደምንችል አንዱን አማራጮች ያሳያል። በሥዕሉ ላይ ያለው ቅንጣት ከአንድ ነጥብ ይዘላል ሀበትክክል ውስጥበበርካታ ደረጃዎች. ከነጥቡ ተንቀሳቀሰች። ሀወደ ነጥብ 1፣ ከነጥብ 1 እስከ ነጥብ 2 እና የመሳሰሉት፣ እስከ መጨረሻው ከ 6 ነጥብ ወደ ነጥብ ይደርሳል። ውስጥ. ትኩረት የሚስብ ነው, ነገር ግን, በዚህ ቅጽ ውስጥ ለእያንዳንዱ ዝላይ የሚሆን ደንብ ዜሮ የጅምላ ጋር ቅንጣት የሚሆን ደንብ ነው, ነገር ግን አንድ አስፈላጊ caveat ጋር: በእያንዳንዱ ጊዜ ቅንጣት አቅጣጫ ሲቀየር, እኛ መደወያ ለመቀነስ አዲስ ህግ መተግበር አለብን, ጋር. የመቀነሱ መጠን ከተገለጹት ቅንጣቶች ጋር በተቃራኒው ተመጣጣኝ ነው. ይህ ማለት በእያንዳንዱ ጊዜ ሰዓቱ በተቀየረ ቁጥር ከከባድ ቅንጣቶች ጋር የተቆራኙት የሰዓት ፊቶች ከቀላል ቅንጣቶች ጋር ከተያያዙት የሰዓት ፊቶች በእጅጉ ይቀንሳሉ ማለት ነው። ይህ ሥርዓታዊ ደንብ መሆኑን አጽንዖት መስጠት አስፈላጊ ነው.

ሩዝ. 11.4. ከነጥብ የሚንቀሳቀስ ግዙፍ ቅንጣት ሀበትክክል ውስጥ

ሁለቱም የዚግዛግ እንቅስቃሴ እና የሚቀነሰው የሰዓት ፊት ምንም አይነት ሌላ ግምት ሳይኖር የፌይንማን ግዙፍ ቅንጣትን ለማሰራጨት ህጎችን በቀጥታ ይከተላሉ። በስእል. 11.4 ቅንጣት ከነጥብ ለመምታት አንድ መንገድ ብቻ ያሳያል ሀበትክክል ውስጥ- ከስድስት ዙር በኋላ እና ስድስት ይቀንሳል. ከአንድ ነጥብ የሚንቀሳቀስ ግዙፍ ቅንጣት ጋር የተያያዘውን የመጨረሻውን የሰዓት ፊት ለማግኘት ሀበትክክል ውስጥአንድ ቅንጣት የዚግዛግ መንገዱን ከነጥብ ሊሠራበት ከሚችልባቸው መንገዶች ሁሉ ጋር የተቆራኙ እንደ ሁልጊዜው የማይቆጠሩ የሰዓት ብዛት መጨመር አለብን። ሀበትክክል ውስጥ. ቀላሉ መንገድ ምንም መዞር የሌለበት ቀጥተኛ መንገድ ነው, ነገር ግን በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸውን መንገዶች ግምት ውስጥ ማስገባት አለብዎት.

ዜሮ ክብደት ላላቸው ቅንጣቶች ከእያንዳንዱ ሽክርክሪት ጋር የተያያዘው የመቀነሻ ምክንያት ገደብ የሌለው ስለሆነ በቀላሉ ገዳይ ነው። በሌላ አነጋገር ከመጀመሪያው መዞር በኋላ መደወያውን ወደ ዜሮ እንቀንሳለን. ስለዚህ ፣ ጅምላ ለሌላቸው ቅንጣቶች ፣ ቀጥተኛ መንገድ ብቻ ነው የሚመለከተው - በቀላሉ ከሌሎች አቅጣጫዎች ጋር የሚዛመድ የሰዓት ፊት የለም። ልክ እኛ የጠበቅነው ይህ ነው፡ ጅምላ ለሌላቸው ቅንጣቶች የዝላይ ህግን መጠቀም እንችላለን። ነገር ግን፣ ዜሮ ላልሆኑ ቅንጣቶች፣ መዞር ይፈቀዳል፣ ምንም እንኳን ቅንጣቱ በጣም ቀላል ከሆነ፣ የመቀነሱ ሁኔታ ብዙ መዞሪያዎችን በእጅጉ ይገድባል።

ስለዚህ, በጣም ሊሆኑ የሚችሉ መንገዶች ጥቂት ተራዎችን ይይዛሉ. በተቃራኒው, ከባድ ቅንጣቶች በሚታጠፉበት ጊዜ በጣም ብዙ የመቀነስ ምክንያት አይገጥማቸውም, ስለዚህ የዚግ-ዛግ መንገዶችን የመከተል ዕድላቸው ከፍተኛ ነው. ስለዚህ, ከባድ ቅንጣቶች ከአንድ ነጥብ የሚንቀሳቀሱ ጅምላ ሳይሆኑ እንደ ቅንጣቶች ሊቆጠሩ እንደሚችሉ ግምት ውስጥ ማስገባት እንችላለን ሀበትክክል ውስጥዚግዛግ የዚግዛጎች ብዛት "ጅምላ" ብለን የምንጠራው ነው.

ይህ ሁሉ በጣም ጥሩ ነው ምክንያቱም አሁን ግዙፍ ቅንጣቶችን የምንወክልበት አዲስ መንገድ ስላለን። በስእል. ምስል 11.5 ከአንድ ነጥብ እየጨመረ የሚሄደውን የሦስት የተለያዩ ቅንጣቶች ስርጭት ያሳያል ሀበትክክል ውስጥ. በሁሉም ሁኔታዎች ከእያንዳንዱ የመንገዳቸው "ዚግዛግ" ጋር የተያያዘው ደንብ ጅምላ ከሌለው ቅንጣት ጋር ተመሳሳይ ነው, እና እያንዳንዱ መዞር የሰዓት ፊት በመቀነስ መከፈል አለበት. ግን በጣም መደሰት የለብንም: እስካሁን ምንም መሠረታዊ ነገር አልገለፅንም. እስካሁን የተደረገው ሁሉ “ጅምላ” የሚለውን ቃል “ዚግዛጎችን ለማግኘት መጣር” በሚለው ቃል መተካት ነው። ይህ ሊሆን የቻለው ሁለቱም አማራጮች ግዙፍ ቅንጣትን ለማሰራጨት በሂሳብ አቻ መግለጫዎች በመሆናቸው ነው። ነገር ግን እንደዚህ ባሉ ገደቦች እንኳን, መደምደሚያዎቻችን አስደሳች ይመስላሉ, እና አሁን ይህ ከሂሳብ ጉጉት በላይ እንደሚሆን እየተማርን ነው.

ሩዝ. 11.5. የጅምላ መጨመር ያላቸው ቅንጣቶች ከአንድ ነጥብ ይንቀሳቀሳሉ ሀበትክክል ውስጥ. ቅንጣቱ የበለጠ ግዙፍ ፣ በእንቅስቃሴው ውስጥ ብዙ ዚግዛጎች

ወደ ግምታዊው ዓለም እንሂድ - ምንም እንኳን ይህን መጽሐፍ በሚያነቡበት ጊዜ, ጽንሰ-ሐሳቡ ቀድሞውኑ የተረጋገጠ ሊሆን ይችላል.

በአሁኑ ጊዜ በኤል.ኤች.ሲ. ከጠቅላላው የ 7 ቴቪ ኃይል ጋር የፕሮቶን ግጭቶች እየተከሰቱ ነው። ቴቪ ቴራኤሌክትሮንቮልትስ ሲሆን ይህም ኤሌክትሮን በ 7,000,000 ሚሊዮን ቮልት ልዩነት ውስጥ ቢያልፍ ከሚኖረው ሃይል ጋር ይዛመዳል። ለማነፃፀር ይህ በግምት ከቢግ ባንግ በኋላ የሱባቶሚክ ቅንጣቶች በሰከንድ ትሪሊዮንኛ የነበራቸው ሃይል ነው ይህ ሃይል ከቀጭን አየር 7000 ፕሮቶኖችን የሚመጣጠን ብዛት ለመፍጠር በቂ ነው (በአንስታይን ቀመር መሰረት ኢ=ኤምሲ²)። እና ይህ ከተሰላ ሃይል ግማሽ ብቻ ነው አስፈላጊ ከሆነ, LHC ከፍተኛ ፍጥነትን ማብራት ይችላል.

በአለም ዙሪያ 85 ሀገራት ተባብረው ይህን ግዙፍ እና ደፋር ሙከራ እንዲያደርጉ ካደረጉት ዋና ዋና ምክንያቶች አንዱ የመሠረታዊ ቅንጣቶችን ብዛት ለመፍጠር ሃላፊነት ያለው ዘዴ መፈለግ ነው። የጅምላ አመጣጥ በጣም የተለመደው ሀሳብ ከዚግዛጎች ጋር ያለው ግንኙነት ነው እና ሌሎች ቅንጣቶች በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ሲዘዋወሩ “የሚገቡበት” አዲስ መሠረታዊ ቅንጣትን ያቋቁማል። ይህ ቅንጣት የ Higgs boson ነው። እንደ ስታንዳርድ ሞዴል፣ ያለ ሂግስ ቦሰን መሰረታዊ ቅንጣቶች ያለ ምንም ዚግዛግ ከቦታ ወደ ቦታ ይዝላሉ፣ እና ዩኒቨርስ ፍፁም የተለየ ይሆናል። ነገር ግን ባዶውን ቦታ በ Higgs ቅንጣቶች ከሞላን, ወደ ዚግዛግ እንዲፈጠር በማድረግ ቅንጣቶችን ማዞር ይችላሉ, ይህም ቀደም ሲል እንዳስቀመጥነው, ወደ "ጅምላ" መልክ ይመራል. በተጨናነቀ ባር ውስጥ እንደመራመድ ነው፡ ወደ ግራ እና ቀኝ ተገፍተሃል፣ እና በተግባር ወደ ባንኮኒው ዚግዛግ ትሄዳለህ።

የሂግስ አሠራር በኤድንበርግ ቲዎሪስት ፒተር ሂግስ የተሰየመ ነው; ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በ 1964 ወደ ቅንጣት ፊዚክስ ገባ። ሃሳቡ በግልጽ በአየር ላይ ነበር ፣ ምክንያቱም እሱ በተመሳሳይ ጊዜ በብዙ ሰዎች ተገልጿል-በመጀመሪያ ፣ እሱ ራሱ ሂግስ ፣ እንዲሁም ሮበርት ብሮውት እና ፍራንሷ ኢንግለር በብራስልስ ይሰሩ የነበሩ እና የለንደኑ ጄራልድ ጉራልኒክ ፣ ካርል ሃጋን እና ቶም ኪብል. ሥራቸው በተራው፣ ቨርነር ሄይሰንበርግ፣ ዮይቺሮ ናምቡ፣ ጄፍሪ ጎልድስቶን፣ ፊሊፕ አንደርሰን እና ስቲቨን ዌይንበርግን ጨምሮ የበርካታ ቀዳሚዎች ቀደምት ሥራ ላይ ተገንብቷል። እ.ኤ.አ. በ 1979 ሼልደን ግላሾ ፣ አብዱሰላም እና ዌይንበርግ የተቀበሉት የዚህ ሀሳብ ሙሉ ግንዛቤ የኖቤል ሽልማት፣ ከቅንጣት ፊዚክስ መደበኛ ሞዴል የበለጠ ምንም አይደለም። ሀሳቡ ራሱ በጣም ቀላል ነው ባዶ ቦታ በትክክል ባዶ አይደለም, ይህም ወደ ዚግዛግ እንቅስቃሴ እና የጅምላ መልክን ያመጣል. እኛ ግን በግልጽ የምናብራራ ብዙ ነገር እንዳለን ግልጽ ነው። ባዶ ቦታ በድንገት በሂግስ ቅንጣቶች የተሞላው እንዴት ሆነ - ይህንን ቀደም ብለን አናስተውለውም ነበር? እና ይህ እንግዳ ነገር በመጀመሪያ ደረጃ እንዴት ሊፈጠር ቻለ? ፕሮፖዛሉ በጣም የተጋነነ ይመስላል። በተጨማሪም፣ አንዳንድ ቅንጣቶች (እንደ ፎቶን ያሉ) ምንም ክብደት የሌላቸው ለምን እንደሆነ አልገለፅንም፣ ሌሎች ደግሞ ( ወ bosons እና top quarks) ከብር ወይም ከወርቅ አቶም ብዛት ጋር የሚወዳደር ብዛት አላቸው።

ሁለተኛው ጥያቄ ከመጀመሪያው በአንደኛው እይታ ቢያንስ ለመመለስ ቀላል ነው። ቅንጣቶች እርስ በርስ የሚገናኙት በመበተን ደንብ መሰረት ብቻ ነው; በዚህ ረገድ የሂግስ ቅንጣቶች ምንም ልዩነት የላቸውም. ለላይ ኳርክ የመበተን ደንብ የሚያመለክተው ከሂግስ ቅንጣት ጋር ሊዋሃድ እንደሚችል ነው፣ እና በሰዓቱ ላይ ያለው ተጓዳኝ መቀነስ (ሁሉም የመበተን ህጎች የመቀነስ ሁኔታ እንዳላቸው አስታውስ) ከቀላል ኳርኮች አንፃር ሲታይ በጣም ያነሰ ጠቀሜታ ይኖረዋል። ይህ "ለምን" ነው የላይኛው ኳርክ ከላይኛው ኳርክ በጣም ግዙፍ የሆነው። ሆኖም ፣ ይህ ፣ በእርግጥ ፣ ለምን የመበታተን ደንብ ምን እንደሆነ አይገልጽም። ውስጥ ዘመናዊ ሳይንስየዚህ ጥያቄ መልስ የሚያሳዝን ነው፡ “ምክንያቱም”። ይህ ጥያቄ ከሌሎች ጋር ተመሳሳይ ነው፡- “ለምን በትክክል ሶስት ትውልዶች ቅንጣቶች አሉ?” እና "የስበት ኃይል በጣም ደካማ የሆነው ለምንድነው?" በተመሳሳይ መልኩ ለፎቶኖች ከ Higgs ቅንጣቶች ጋር ለማጣመር እድል የሚሰጥ ምንም አይነት የመበታተን ህግ የለም, በዚህም ምክንያት ከእነሱ ጋር አይገናኙም. ይህ ደግሞ በ zigzags ውስጥ እንዳይንቀሳቀሱ እና ምንም ክብደት እንዳይኖራቸው ያደርጋል. ምንም እንኳን እኛ, አንድ ሰው, ኃላፊነታችንን የተወ ብንልም, ይህ አሁንም ቢያንስ አንድ ዓይነት ማብራሪያ ነው. እናም ኤል.ኤች.ሲ የ Higgs bosonsን ፈልጎ ካገኘ እና ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር በዚህ መንገድ ማጣመር ከቻለ በእርግጠኝነት ተፈጥሮ በሚያስደንቅ ሁኔታ እንዴት እንደሚሰራ ለማየት እድሉን አግኝተናል ብለን በእርግጠኝነት መናገር እንችላለን።

የጥያቄዎቻችን የመጀመሪያ መልስ በተወሰነ ደረጃ ከባድ ነው። እያሰብን እንደነበር እናስታውስ፡ ባዶ ቦታ በሂግስ ቅንጣቶች የተሞላው እንዴት ሆነ? ነገሮችን ለማሞቅ ኳንተም ፊዚክስ ባዶ ቦታ የሚባል ነገር የለም ይላል። እኛ የምንለው ነገር ሊወገድ የማይችል የሱባቶሚክ ቅንጣቶች የሚያቃጥል አዙሪት ነው። ይህንን ከተገነዘብን ፣ ባዶ ቦታ በሂግስ ቅንጣቶች የተሞላ የመሆኑን እውነታ የመቀበላችን ዕድላችን ከፍ ያለ ነው። ግን መጀመሪያ ነገሮች መጀመሪያ።

አንድ ትንሽ የኢንተርስቴላር ቦታ በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ - ብቸኛ የሆነ የአጽናፈ ዓለሙ ጥግ፣ በሚሊዮን የሚቆጠሩ የብርሃን ዓመታት ከቅርብ ጋላክሲ። ከጊዜ በኋላ, ቅንጣቶች ያለማቋረጥ ከየትኛውም ቦታ ይወጣሉ እና ወደ የትም ይጠፋሉ. ለምን? እውነታው ግን ደንቦቹ የፀረ-ቅንጣትን የመፍጠር እና የማጥፋት ሂደትን ይፈቅዳሉ. በሥዕሉ የታችኛው ሥዕል ላይ አንድ ምሳሌ ማግኘት ይቻላል ። 10.5: በላዩ ላይ ከኤሌክትሮኒካዊ ዑደት በስተቀር ምንም ነገር እንደሌለ አስብ. ስዕሉ አሁን ከኤሌክትሮን-ፖዚትሮን ጥንድ ድንገተኛ ገጽታ እና መጥፋት ጋር ይዛመዳል። ምልክቱን መሳል ማንኛውንም የኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ህጎችን የማይጥስ ስለሆነ ፣ ይህ እውነተኛ ዕድል መሆኑን መቀበል አለብን-አስታውስ ፣ ሁሉም ነገር ሊከሰት ይችላል ፣ ይከሰታል። ይህ ልዩ ዕድል አንዱ ብቻ ነው። ማለቂያ የሌለው ቁጥርበባዶ ቦታ ላይ ላለው ምስቅልቅል ህይወት አማራጮች፣ እና የምንኖረው በኳንተም ዩኒቨርስ ውስጥ ስለሆነ፣ እነዚህን ሁሉ እድሎች ማጠቃለል ትክክል ይሆናል። በሌላ አነጋገር የቫኩም አወቃቀሩ በማይታመን ሁኔታ የበለፀገ እና ሁሉንም ያካትታል ሊሆኑ የሚችሉ መንገዶችመልክ እና ቅንጣቶች መጥፋት.

በመጨረሻው አንቀፅ ውስጥ ክፍተቱ ባዶ አለመሆኑን ጠቅሰናል ፣ ግን የሕልውናው ምስል በጣም ዲሞክራሲያዊ ይመስላል ሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ሚናቸውን ይጫወታሉ። የሂግስ ቦሰንን በጣም የተለየ የሚያደርገው ምንድን ነው? ቫክዩም አንቲሜተር-ቁስ ጥንዶችን ለመወለድ እና ለማጥፋት የሚያስችል የመራቢያ ቦታ ብቻ ቢሆን ኖሮ ሁሉም አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዜሮ ክብደት ይኖራቸው ነበር፡ ኳንተም ሉፕስ እራሳቸው ብዛት አያመነጩም። አይ፣ ቫክዩም በሌላ ነገር መሙላት አለብህ፣ እና ይሄ ሙሉ መኪና የሂግስ ቅንጣቶች ወደ ጨዋታ የሚገቡበት ነው። ፒተር ሂግስ ይህ ለምን እንደ ሆነ ወደ ማንኛውም ጥልቅ ማብራሪያ ለመግባት ሳይገደድ ባዶ ቦታ በተወሰኑ ቅንጣቶች የተሞላ ነው የሚለውን ግምት በቀላሉ ወሰደ። በቫክዩም ውስጥ ያሉ የሂግስ ቅንጣቶች የዚግዛግ ዘዴን ይፈጥራሉ እንዲሁም ያለማቋረጥ ያለ እረፍት በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ካሉት ግዙፍ ቅንጣቶች ጋር ይገናኛሉ ፣ እንቅስቃሴያቸውን እየመረጡ እና ብዙ ይፈጥራሉ። በተራ ቁስ አካል እና በሂግስ ቅንጣቶች የተሞላው ክፍተት መስተጋብር አጠቃላይ ውጤት አለም ከቅርፅ ወደሌለው ወደ ልዩ ልዩ እና አስደናቂ ፣ በከዋክብት ፣ ጋላክሲዎች እና በሰዎች የተሞላ መሆኑ ነው።

በእርግጥ ይህ አዲስ ጥያቄ ያስነሳል-Higgs bosons በመጀመሪያ ከየት መጡ? መልሱ እስካሁን አልታወቀም ነገር ግን እነዚህ ከቢግ ባንግ በኋላ ብዙም ሳይቆይ የተከሰቱት የምዕራፍ ሽግግር ቀሪዎች እንደሆኑ ይታመናል። በቂ የሆነ የመስኮት መቃን ከተመለከቱ የክረምት ምሽትእየቀዘቀዘ ሲሄድ፣ በድግምት የሚመስል የበረዶ ክሪስታሎች የተዋቀሩ ፍጽምና በምሽት አየር ውስጥ ከውሃ ትነት ሲወጡ ያያሉ። የውሃ ሞለኪውሎች ወደ በረዶ ክሪስታሎች ስለሚሻሻሉ ከውኃ ትነት ወደ በረዶ በቀዝቃዛ ብርጭቆ ላይ የሚደረግ ሽግግር የደረጃ ሽግግር ነው ። ይህ በሙቀት መጠን መቀነስ ምክንያት ቅርጽ የሌለው የእንፋሎት ደመና ሲምሜትሪ በድንገት መስበር ነው። የበረዶ ቅንጣቶች የሚፈጠሩት በሃይል ተስማሚ ስለሆነ ነው። ኳስ ከታች ዝቅተኛ የኃይል ደረጃ ላይ ለመድረስ በተራራ ላይ እንደሚንከባለል ሁሉ ኤሌክትሮኖች በአቶሚክ ኒውክሊየስ ዙሪያ ራሳቸውን አስተካክለው ሞለኪውሎችን አንድ ላይ የሚይዙ ቦንዶችን እንደሚፈጥሩ ሁሉ የበረዶ ቅንጣትም ውበት ያለው የበረዶ ቅንጣት ዝቅተኛ ኃይል ያለው የውሃ ሞለኪውሎች ውቅር ነው። ቅርጽ የሌለው የእንፋሎት ደመና.

በአጽናፈ ዓለም ታሪክ መጀመሪያ ላይ ተመሳሳይ ነገር እንደተፈጠረ እናምናለን። አዲስ የተወለደው ዩኒቨርስ መጀመሪያ ላይ ትኩስ የጋዝ ቅንጣቶች ነበር፣ ከዚያም ተስፋፋ እና ቀዝቅዟል፣ እና የሂግስ ቦሶንስ ያለ ቫክዩም በሃይል የማይመች ሆኖ ተገኘ፣ እና በHiggs ቅንጣቶች የተሞላ የቫኩም ሁኔታ ተፈጥሯዊ ሆነ። ይህ ሂደት በመሠረቱ ውሃ ወደ ጠብታዎች ወይም በቀዝቃዛ መስታወት ላይ በረዶ ከመጨመር ጋር ተመሳሳይ ነው. በቀዝቃዛ ብርጭቆዎች ላይ በሚጣበቁበት ጊዜ የውሃ ጠብታዎች በድንገት መፈጠር በቀላሉ “ከየትም” እንደፈጠሩ እንዲሰማቸው ያደርጋል። የሂግስ ቦሶንስም እንዲሁ ነው፡ ከቢግ ባንግ በኋላ በሞቃት ደረጃ፣ ቫክዩም በሚያልፍ የኳንተም መዋዠቅ (በእኛ ፊይንማን ስዕላዊ መግለጫዎች የተወከለው): ቅንጣቶች እና ፀረ-ፓርቲከሎች ከየትም ወጥተው ወደ የትም ጠፉ። ግን ከዚያ ፣ አጽናፈ ሰማይ ሲቀዘቅዝ ፣ አንድ ጽንፈኛ ነገር ተከሰተ ፣ በድንገት ፣ ከየትም ፣ በመስታወት ላይ እንደሚታይ የውሃ ጠብታ ፣ የሂግስ ቅንጣቶች “ኮንደንስሽን” ታየ ፣ እሱም በመጀመሪያ በመስተጋብር አንድ ላይ ተጣምሮ ወደ አጭር - ሌሎች ቅንጣቶች የሚሰራጩበት እገዳ የኖረ።

ቫክዩም በቁሳቁስ የተሞላ ነው የሚለው ሃሳብ እኛ ልክ እንደ ሌሎች አጽናፈ ዓለማት ሁሉ፣ አጽናፈ ዓለሙ ሲቀዘቅዝ በተፈጠረው ግዙፍ ኮንደንስ ውስጥ እንደምንኖር ይጠቁማል። ልክ እንደ ማለዳ ጠል። ስለዚህ ቫክዩም የተገኘው ይዘት በሂግስ ቦሶንስ ኮንደንስሽን ምክንያት ብቻ ነው ብለን እንዳናስብ፣ በቫክዩም ውስጥ እነሱ ብቻ እንዳልሆኑ እንጠቁማለን። አጽናፈ ዓለሙ የበለጠ ሲቀዘቅዝ፣ ኳርኮች እና ግሉኖኖችም ተሰባሰቡ፣ በዚህም ምክንያት የሚያስደንቅ አይደለም፣ ኳርክ እና ግሉዮን ኮንደንስተሮች ውስጥ ገቡ። የእነዚህ ሁለቱ ሕልውና በሙከራ የተረጋገጠ ነው, እና ስለ ጠንካራ የኑክሌር ኃይል ግንዛቤ ውስጥ በጣም ጠቃሚ ሚና ይጫወታሉ. በእርግጥ፣ አብዛኛው የፕሮቶን እና የኒውትሮን ብዛት የታየበት በዚህ ጤዛ ነው። የሂግስ ቫክዩም በመጨረሻ የምንመለከተውን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ብዛት ፈጠረ - ኳርክክስ ፣ ኤሌክትሮኖች ፣ ታው ፣ ወ- እና ዜድ- ቅንጣቶች. ብዙ ኳርኮች ሲጣመሩ ፕሮቶን ወይም ኒውትሮን ሲፈጥሩ ምን እንደሚፈጠር ለማብራራት ሲመጣ Quark condensate ወደ ጨዋታ ይመጣል። የሚገርመው፣ ምንም እንኳን የሂግስ አሠራር የፕሮቶን፣ የኒውትሮን እና የከባድ አቶሚክ ኒዩክሊዎችን ብዛት ለማብራራት በአንፃራዊነት ትንሽ ዋጋ ቢኖረውም፣ ወ- እና ዜድ- ቅንጣቶች በጣም አስፈላጊ ናቸው. ለእነሱ፣ የሂግስ ቅንጣት በማይኖርበት ጊዜ የኳርክ እና ግሉዮን ኮንደንስተሮች 1 ጂአይቪ አካባቢ ይፈጥራሉ፣ ነገር ግን በሙከራ የተገኙት የእነዚህ ቅንጣቶች ብዛት 100 እጥፍ ከፍ ያለ ነው። LHC የተነደፈው በኃይል ዞን ውስጥ እንዲሠራ ነው። ወ- እና ዜድ- ቅንጣቶች በአንፃራዊነት ለትልቅ ብዛታቸው ተጠያቂ የሆነው የትኛው ዘዴ እንደሆነ ለማወቅ። ይህ ምን ዓይነት ዘዴ ነው - ለረጅም ጊዜ ሲጠበቅ የነበረው ሂግስ ቦሶን ወይም ማንም ሊያስብበት የማይችል ነገር - ጊዜ እና ጥቃቅን ግጭቶች ብቻ ይታያሉ።

ምክንያቶቹን በአስደናቂ አሃዞች እንሰርዘው፡- በ 1 m3 ባዶ ቦታ ውስጥ የሚገኘው የኳርክ እና ግሉኖን ጤዛ የተነሳ ሃይል ከ1035 ጁል ጋር እኩል ነው፣ እና በሂግስ ቅንጣቶች ጤዛ የተነሳ ሃይል ሌላ ነው። 100 እጥፍ ይበልጣል። አንድ ላይ ሆነው ፀሀያችን በ1000 ዓመታት ውስጥ የምታወጣውን የኃይል መጠን እኩል ነው። ይበልጥ በትክክል፣ ቫክዩም ዝቅተኛ ስለሆነ “አሉታዊ” ሃይል ነው። የኃይል ሁኔታምንም ዓይነት ቅንጣቶች ከሌለው ዩኒቨርስ. አሉታዊ ኃይልከኮንዳንስ መፈጠር ጋር አብሮ የሚሄድ አስገዳጅ ሃይል ነው እና በራሱ በምንም መንገድ ሚስጥራዊ አይደለም። ውሃ ለማፍላት (እና ከእንፋሎት ወደ ፈሳሽ ያለውን የደረጃ ሽግግር መቀልበስ) ሃይል ከሚያስፈልገው እውነታ የበለጠ አያስደንቅም።

ግን አሁንም አንድ እንቆቅልሽ አለ-የሁሉም ሰው እንደዚህ ያለ ከፍተኛ አሉታዊ የኃይል ጥንካሬ ካሬ ሜትርባዶ ቦታ ኮከቦችም ሆኑ ሰዎች እንዳይታዩ በአጽናፈ ሰማይ ላይ እንደዚህ ያለ ውድመት ማምጣት አለበት። ከቢግ ባንግ በኋላ አጽናፈ ሰማይ በጥሬው ይፈርሳል። የቫኩም ኮንደንስሽን ትንቢቶችን ከፓርቲካል ፊዚክስ ወስደን በቀጥታ ወደ አንስታይን የስበት እኩልታዎች ብንጨምር እና በጠቅላላው ዩኒቨርስ ላይ ተግባራዊ ብንደረግ ይህ ነው። ይህ ደስ የማይል እንቆቅልሽ የኮስሞሎጂ ቋሚ ችግር በመባል ይታወቃል. በእውነቱ ይህ የመሠረታዊ ፊዚክስ ማዕከላዊ ችግሮች አንዱ ነው። የቫኩም እና/ወይም የስበት ኃይል ምንነት ሙሉ በሙሉ ተረድቻለሁ ሲል አንድ ሰው በጣም መጠንቀቅ እንዳለበት ታስታውሰናለች። በጣም መሠረታዊ የሆነ ነገር ገና አልገባንም።

ታሪኩን በዚህ አረፍተ ነገር እንጨርሰዋለን, ምክንያቱም የእውቀታችን ወሰን ላይ ደርሰናል. የታወቀው ዞን የምርምር ሳይንቲስቱ የሚሠራው አይደለም. የኳንተም ቲዎሪ፣ በመጽሐፉ መጀመሪያ ላይ እንደገለጽነው፣ ማንኛውንም የቁሳቁስ ቅንጣቶች ባህሪ ስለሚፈቅድ ውስብስብ እና በእውነቱ እንግዳ የሆነ ስም አለው። ነገር ግን ከዚህ የመጨረሻው ምዕራፍ በስተቀር የገለጽነው ሁሉ የታወቀ እና በሚገባ የተረዳ ነው። አለመከተል ትክክለኛ, እና ማስረጃዎች, እኛ መግለጽ የሚችል ንድፈ ሐሳብ ላይ ደርሰናል ትልቅ መጠንክስተቶች - በሞቃት አተሞች ከሚለቀቁት ጨረሮች ወደ ኮከቦች የኑክሌር ውህደት. ተግባራዊ አጠቃቀምይህ ጽንሰ-ሐሳብ በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን በጣም አስፈላጊ የቴክኖሎጂ ግኝቶችን አስገኝቷል - የ transistor ገጽታ, እና የዚህ መሳሪያ አሠራር ለዓለም የኳንተም አቀራረብ ከሌለ ሙሉ በሙሉ ለመረዳት የማይቻል ይሆናል.

ነገር ግን የኳንተም ቲዎሪ ከማብራራት ድል በላይ ነው። በኳንተም ቲዎሪ እና አንጻራዊነት መካከል በተደረገው የግዳጅ ጋብቻ ምክንያት አንቲሜትተር እንደ ቲዎሬቲካል አስፈላጊነት ታየ ፣ እሱም ከዚያ በእውነቱ ተገኝቷል። ማሽከርከር - መሠረታዊ ንብረትየአተሞች መረጋጋት ስር ያሉ የሱባቶሚክ ቅንጣቶች እንዲሁ በመጀመሪያ ለንድፈ ሃሳቡ መረጋጋት የሚያስፈልገው የንድፈ ሃሳብ ትንበያ ነበር። እና አሁን፣ በሁለተኛው ኳንተም ክፍለ ዘመን፣ ትልቁ ሀድሮን ኮሊደር ቫክዩም እራሱን ለመፈተሽ ወደማይታወቅ ስራ ገባ። ያ ነው ነገሩ ሳይንሳዊ እድገትበመጨረሻ ሕይወታችንን የሚቀይር የማብራሪያ እና ትንበያ ስብስብ የማያቋርጥ እና በጥንቃቄ መፍጠር። ሳይንስን ከሁሉም ነገር የሚለየው ይህ ነው። ሳይንስ የተለየ አመለካከት ብቻ ሳይሆን በጣም ጠማማ እና እውነተኛ ምናብ ባለቤት እንኳን ለማሰብ አስቸጋሪ የሆነውን እውነታ ያንፀባርቃል። ሳይንስ የእውነታ ጥናት ነው, እና እውነታው እውን ሆኖ ከተገኘ, ያ ነው. የኳንተም ቲዎሪ ከሁሉ የተሻለው የሃይል ምሳሌ ነው። ሳይንሳዊ ዘዴ. በተቻለ መጠን ጥንቃቄ የተሞላበት እና ዝርዝር ሙከራ ከሌለ ማንም ሊመጣ አይችልም ነበር, እና የቲዎሪቲካል ፊዚክስ ሊቃውንት በፊታቸው ያለውን ማስረጃ ለማስረዳት ስለ ዓለም ያላቸውን ጥልቅ እምነት ወደ ጎን ትተው ነበር. ምናልባት የቫኩም ኢነርጂ ምስጢር አዲስ የኳንተም ጉዞ ጥሪ ነው; ምናልባት LHC አዲስ እና ያልተገለፀ መረጃን ያቀርባል; ምናልባት በዚህ መጽሐፍ ውስጥ የተካተቱት ነገሮች ሁሉ የጠለቀ ስዕል መጠበቂያ ብቻ ይሆናሉ - ኳንተም አጽናፈ ሰማይን ለመረዳት አስደናቂው መንገድ ይቀጥላል።

ይህን መጽሐፍ ብቻ እያሰብን ሳለ፣ እንዴት እንደምናጠናቅቅ ለተወሰነ ጊዜ ተከራከርን። በጣም ተጠራጣሪ የሆነውን አንባቢ እንኳ ሳይንስ በሁሉም ዝርዝር ሁኔታ በዓለም ላይ ያለውን ነገር እንደሚያንጸባርቅ የሚያሳምን የኳንተም ቲዎሪ ምሁራዊ እና ተግባራዊ ኃይል ነጸብራቅ ለማግኘት ፈልጌ ነበር። ምንም እንኳን ስለ አልጀብራ መጠነኛ ግንዛቤን የሚፈልግ ቢሆንም እንዲህ ዓይነት ነጸብራቅ እንዳለ ሁለታችንም ተስማምተናል። እኩልታዎችን በጥንቃቄ ሳንመረምር ለማመዛዘን የተቻለንን ያህል ሞክረን ነበር ነገርግን ይህንን ለማስወገድ ምንም መንገድ ስለሌለ ቢያንስ ማስጠንቀቂያ እንሰጣለን። ስለዚህ ተጨማሪ ቢፈልጉም መጽሐፋችን እዚህ ያበቃል። ኢፒሎግ በኛ አስተያየት የኳንተም ቲዎሪ ሃይል በጣም አሳማኝ ማሳያን ይዟል። መልካም ዕድል - እና ጥሩ ጉዞ።

Epilogue: የከዋክብት ሞት

ብዙ ከዋክብት ሲሞቱ ከብዙ ኤሌክትሮኖች ጋር የተሳሰሩ እጅግ በጣም ጥቅጥቅ ያሉ የኒውክሌር ቁስ ኳሶች ይሆናሉ። እነዚህ ነጭ ድንክ የሚባሉት ናቸው. ይህ በ5 ቢሊዮን ዓመታት ውስጥ የኒውክሌር ነዳጅ ክምችት ሲያልቅ የኛ ፀሀይ እጣ ፈንታ እና ከ95% በላይ የሚሆኑ የከዋክብት ጋላክሲያችን እጣ ፈንታ ይሆናል። እስክሪብቶ፣ወረቀት እና ትንሽ ጭንቅላት ብቻ በመጠቀም የእንደዚህ አይነት ኮከቦች ትልቁን ብዛት ማስላት ይችላሉ። በመጀመሪያ በ1930 በሱራኒያ ቻንድራሰካር የተከናወኑት እነዚህ ስሌቶች ኳንተም ቲዎሪ እና አንጻራዊነት ተጠቅመው ሁለት ግልጽ ትንበያዎችን አድርገዋል። በመጀመሪያ ፣ እሱ የነጭ ድንክዬዎች ሕልውና ትንበያ ነበር - የቁስ ኳሶች ፣ እንደ ፓውሊ መርህ ፣ በራሳቸው የስበት ኃይል ከጥፋት ይድናሉ። በሁለተኛ ደረጃ አእምሯችንን ከወረቀት ላይ በሁሉም የቲዎሬቲክ ስክሪፕቶች አውጥተን የሌሊቱን ሰማይ ብናይ በፍጹምከፀሀያችን ከ1.4 እጥፍ በላይ የሆነ የጅምላ ነጭ ድንክ አናይም። እነዚህ ሁለቱም ግምቶች በሚያስደንቅ ሁኔታ ደፋር ናቸው።

በዛሬው ጊዜ የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች 10,000 የሚያህሉ ነጭ ድንክዎችን አውጥተዋል። አብዛኛዎቹ ወደ 0.6 የሚጠጋ የፀሐይ ክምችት አላቸው, እና ትልቁ የተመዘገበው ነው ትንሽ ያነሰ 1.4 የፀሐይ ብዛት. ይህ ቁጥር, 1.4, የሳይንሳዊ ዘዴን ድል የሚያሳይ ማስረጃ ነው. የኑክሌር ፊዚክስ፣ ኳንተም ፊዚክስ እና ግንዛቤን ይስባል ልዩ ጽንሰ-ሐሳብየአንስታይን አንጻራዊነት - የ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ፊዚክስ ሶስት ምሰሶዎች. የእሱ ስሌት ደግሞ በዚህ መጽሐፍ ውስጥ ቀደም ሲል ያጋጠመንን የተፈጥሮ መሠረታዊ ቋሚዎችን ይፈልጋል. በ epilogue መጨረሻ ላይ ከፍተኛው የጅምላ መጠን በሬሾው እንደሚወሰን እናገኛለን

የጻፍነውን በጥንቃቄ ተመልከት: ውጤቱም በዚህ ላይ የተመሰረተ ነው የፕላንክ ቋሚ, የብርሃን ፍጥነት, የኒውተን የስበት ቋሚ እና የፕሮቶን ክብደት. በመሠረታዊ ቋሚዎች ጥምረት በመጠቀም ከፍተኛውን የሚሞት ኮከብ መተንበይ መቻላችን አስደናቂ ነው። በቀመር ውስጥ የሚታየው የሶስትዮሽ የስበት፣ አንፃራዊነት እና የድርጊት ብዛት ጥምረት ( hc/ጂ½ የፕላንክ ክብደት ይባላል እና ቁጥሮቹን በሚተካበት ጊዜ በግምት 55 μg እኩል ይሆናል ፣ ማለትም ፣ የአሸዋ መጠን። ስለዚህ ፣ በሚያስደንቅ ሁኔታ ፣ የቻንድራሰካር ወሰን በሁለት ብዛት - የአሸዋ እና ፕሮቶን በመጠቀም ይሰላል። ከእንደዚህ ዓይነት ኢምንት መጠኖች ፣ የአጽናፈ ሰማይ የጅምላ አዲስ መሠረታዊ ክፍል ተፈጠረ - የሚሞት ኮከብ ብዛት። የ Chandrasekhar ገደብ እንዴት እንደሚገኝ መቀጠል እና መቀጠል እንችላለን, ነገር ግን ይልቁንስ ትንሽ ወደ ፊት እንሄዳለን: ትክክለኛዎቹን ስሌቶች እንገልጻለን, ምክንያቱም የሂደቱ በጣም አስገራሚ አካል ናቸው. ትክክለኛውን ውጤት አናገኝም (1.4 የፀሐይ ጅምላዎች) ፣ ግን ወደ እሱ እንቀርባለን እና ባለሙያ የፊዚክስ ሊቃውንት እንዴት ጥልቅ መደምደሚያ ላይ እንደሚደርሱ በጥንቃቄ የታሰቡ የሎጂካዊ እንቅስቃሴዎች ቅደም ተከተል ፣ ለታወቁ የአካላዊ መርሆች በቋሚነት ይማርካሉ። በማንኛውም ጊዜ ቃላችንን ለእሱ መውሰድ የለብዎትም. አሪፍ ጭንቅላትን በመያዝ፣ በዝግታ እና በማይታወቅ ሁኔታ ወደ ፍፁም አስገራሚ ድምዳሜዎች እንቀርባለን።

በጥያቄው እንጀምር፡ ኮከብ ምንድን ነው? ያለ ስህተት ማለት ይቻላል ማለት ይቻላል። የሚታይ አጽናፈ ሰማይሃይድሮጅን እና ሂሊየም ያካትታል - ሁለቱ በጣም ቀላል ንጥረ ነገሮችከቢግ ባንግ በኋላ በመጀመሪያዎቹ ደቂቃዎች ውስጥ ተፈጠረ። ከግማሽ ቢሊየን አመታት መስፋፋት በኋላ አጽናፈ ሰማይ ቀዝቀዝ ያለ በመሆኑ በጋዝ ደመና ውስጥ ያሉ ጥቅጥቅ ያሉ ክልሎች በራሳቸው የስበት ኃይል ተጽኖ መሰባሰብ ጀመሩ። እነዚህ የመጀመሪያዎቹ የጋላክሲዎች ጅምር ናቸው, እና በውስጣቸው, በትንሽ "ክላምፕስ" ዙሪያ, የመጀመሪያዎቹ ኮከቦች መፈጠር ጀመሩ.

በነዚህ የፕሮቶታይፕ ኮከቦች ውስጥ ያለው ጋዝ ሲወድቁ የበለጠ ይሞቃል፣ ማንኛውም ሰው የብስክሌት ፓምፕ ያለው እንደሚያውቀው፡ ጋዝ ሲጨመቅ ይሞቃል። ጋዙ ወደ 100,000 ℃ የሙቀት መጠን ሲደርስ ኤሌክትሮኖች በሃይድሮጅን እና በሂሊየም ኒዩክሊየሮች ዙሪያ መዞር አይችሉም እና አተሞች ይበታተኑ እና ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖችን ያቀፈ ሙቅ ፕላዝማ ይፈጥራሉ። ትኩስ ጋዝ ለመዘርጋት ይሞክራል, ተጨማሪ ውድቀትን ይቋቋማል, ነገር ግን በበቂ መጠን, የስበት ኃይል ይቆጣጠራል.

ፕሮቶኖች አወንታዊ የኤሌክትሪክ ኃይል ስለሚኖራቸው እርስ በርሳቸው ይቃወማሉ። ነገር ግን የስበት ውድቀት ጥንካሬን ያገኛል, የሙቀት መጠኑ እየጨመረ ይሄዳል, እና ፕሮቶኖች በፍጥነት መንቀሳቀስ ይጀምራሉ. ከጊዜ በኋላ, በብዙ ሚሊዮን ዲግሪዎች የሙቀት መጠን, ፕሮቶኖች በተቻለ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ እና ደካማው የኒውክሌር ኃይል እንዲያሸንፍ እርስ በርስ ይቀራረባሉ. ይህ በሚሆንበት ጊዜ ሁለቱ ፕሮቶኖች እርስ በርሳቸው ምላሽ ሊሰጡ ይችላሉ-ከመካከላቸው አንዱ በድንገት ኒውትሮን ይሆናል, በአንድ ጊዜ ፖዚትሮን እና ኒውትሪኖን ያመነጫል (በትክክል በስእል 11.3 እንደሚታየው). ከኤሌክትሪክ መቀልበስ ኃይል ነፃ የሆኑት ፕሮቶን እና ኒውትሮን በጠንካራ የኑክሌር ኃይል ምክንያት ዲዩትሮን ፈጠሩ። ይህ ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል ያስወጣል ምክንያቱም ልክ እንደ ሃይድሮጂን ሞለኪውል መፈጠር አንድን ነገር አንድ ላይ ማገናኘት ሃይልን ያስወጣል።

አንድ ነጠላ የፕሮቶን ውህደት በዕለት ተዕለት መመዘኛዎች በጣም ትንሽ ኃይልን ይለቃል። አንድ ሚሊዮን የፕሮቶን ጥንድ ውህዶች በበረራ ውስጥ ከምትገኘው የወባ ትንኝ ጉልበት ወይም ከአንድ ናኖሴኮንድ 100 ዋት አምፖል የጨረር ኃይል ጋር እኩል የሆነ ኃይል ያመነጫሉ። ነገር ግን በአቶሚክ ሚዛን ይህ ግዙፍ መጠን ነው; በተጨማሪም፣ እየተነጋገርን ያለነው በ1 ሴሜ³ ውስጥ ያለው የፕሮቶኖች ብዛት 1026 ስለሚደርስ ስለሚሰበረው የጋዝ ደመና ጥቅጥቅ እምብርት መሆኑን አስታውሱ። በአንድ ኪዩቢክ ሴንቲሜትር ውስጥ ያሉት ሁሉም ፕሮቶኖች ወደ ዲዩትሮን ከተዋሃዱ 10¹³ ጁል ሃይል ይለቀቃል - በቂ ነው። የአንድ ትንሽ ከተማን ዓመታዊ ፍላጎቶች ለማሟላት.

የሁለት ፕሮቶኖች ውህደት ወደ ዲዩትሮን በጣም ያልተገራ ውህደት መጀመሪያ ነው። ይህ ዲዩትሮን ራሱ ከሦስተኛው ፕሮቶን ጋር በመዋሃድ ቀለል ያለ የሂሊየም (ሄሊየም-3) አይሶቶፕ በመፍጠር እና ፎቶን በማመንጨት እነዚህ ሂሊየም ኒዩክሊዮች ጥንድ በማምረት ወደ መደበኛው ሂሊየም (ሄሊየም-4) ሁለት ፕሮቶኖችን በማመንጨት ይፈልጋል። በእያንዳንዱ የመዋሃድ ደረጃ, ብዙ እና ተጨማሪ ጉልበት ይለቀቃል. በተጨማሪም ፣ በትራንስፎርሜሽን ሰንሰለት መጀመሪያ ላይ የሚታየው ፖዚትሮን እንዲሁ በፍጥነት በዙሪያው ባለው ፕላዝማ ውስጥ ካለው ኤሌክትሮን ጋር ይቀላቀላል ፣ ጥንድ ፎቶን ይፈጥራል። ይህ ሁሉ የተለቀቀው ሃይል ፎቶኖች፣ ኤሌክትሮኖች እና ኒዩክሊይዎችን ባቀፈ ሙቅ ጋዝ ውስጥ ይመራል፣ ይህም የቁስ መጨናነቅን የሚቋቋም እና የስበት ውድቀትን ያቆማል። ይህ ኮከብ ነው፡ የኑክሌር ውህደት በውስጡ ያለውን የኑክሌር ነዳጅ ያቃጥላል፣ ውጫዊ ጫና በመፍጠር ኮከቡን የሚያረጋጋ፣ የስበት ውድቀት እንዳይከሰት ይከላከላል።

እርግጥ ነው, በተወሰነ ጊዜ የሃይድሮጂን ነዳጅ ያበቃል, ምክንያቱም መጠኑ የተወሰነ ነው. ተጨማሪ ጉልበት ካልተለቀቀ, ውጫዊ ግፊቱ ይቋረጣል, የስበት ኃይል እንደገና ይቆጣጠራል, እና ኮከቡ የዘገየ ውድቀትን ይቀጥላል. አንድ ኮከብ በበቂ ሁኔታ ግዙፍ ከሆነ፣ ዋናው ወደ 100,000,000 ℃ የሙቀት መጠን ሊደርስ ይችላል። በዚህ ደረጃ ሂሊየም - ሃይድሮጂንን የሚያቃጥል ውጤት - በማቀጣጠል እና ውህደት ይጀምራል, ካርቦን እና ኦክሲጅን ይፈጥራል, እና የስበት ውድቀት እንደገና ይቆማል.

ግን ኮከቡ ለሂሊየም ውህደት በቂ ካልሆነ ምን ይከሰታል? ክብደታቸው ከፀሐያችን ከግማሽ በታች በሆነው ኮከቦች ላይ በጣም አስገራሚ ነገር ደረሰ። ኮከቡ ሲወድቅ ይሞቃል, ነገር ግን ዋናው ወደ 100,000,000 ℃ የሙቀት መጠን ከመድረሱ በፊት እንኳን, የሆነ ነገር ውድቀትን ያቆማል. ይህ የጳውሎስን መርህ የሚታዘዙ የኤሌክትሮኖች ግፊት ነው። አስቀድመን እንደምናውቀው፣ አተሞች እንዴት እንደሚረጋጉ ለመረዳት የጳውሊ መርሕ አስፈላጊ ነው። እሱ የቁስ አካላትን ባህሪያት መሠረት ያደርጋል። እና እዚህ ሌላ ጥቅም አለ-ምንም እንኳን እነሱ ቀድሞውኑ ሁሉንም የኑክሌር ነዳጆችን ቢያሟጡም ፣ እነሱ መኖራቸውን የሚቀጥሉ የታመቁ ኮከቦች መኖርን ያብራራል። እንዴት ነው የሚሰራው?

አንድ ኮከብ ሲዋዋል በውስጡ ያሉት ኤሌክትሮኖች አነስተኛ መጠን መያዝ ይጀምራሉ. የኮከብ ኤሌክትሮን ከግፋቱ አንፃር ልንወክል እንችላለን ገጽበዚህም ከደ Broglie የሞገድ ርዝመት ጋር በማያያዝ፣ h/p. አንድ ቅንጣት ሊገለጽ የሚችለው ከሱ ጋር የተያያዘውን የሞገድ ርዝመት ያህል ቢያንስ ትልቅ በሆነ በሞገድ ፓኬት ብቻ መሆኑን ያስታውሱ። ይህ ማለት ኮከቡ ጥቅጥቅ ያለ ከሆነ ኤሌክትሮኖች እርስ በእርሳቸው መደራረብ አለባቸው, ማለትም, በገለልተኛ ሞገድ እሽጎች ሊገለጹ አይችሉም. ይህ ማለት ደግሞ የኳንተም ሜካኒክስ ውጤቶች በተለይም የፖል መርሆ ኤሌክትሮኖችን ለመግለፅ አስፈላጊ ናቸው. ኤሌክትሮኖች አንድ ቦታ ለመያዝ ሁለት ኤሌክትሮኖች እስኪወዳደሩ ድረስ አንድ ላይ ተጨናንቀዋል, እና የፓውሊ መርህ ኤሌክትሮኖች ይህንን ማድረግ አይችሉም. ስለዚህ ፣ በ የሚሞት ኮከብኤሌክትሮኖች እርስ በርስ ይከላከላሉ, ይህም ተጨማሪ የስበት ውድቀትን ለማስወገድ ይረዳል.

የቀላል ኮከቦች እጣ ፈንታ ይህ ነው። በፀሐይ እና በሌሎች ተመሳሳይ የጅምላ ኮከቦች ላይ ምን ይሆናል? ሂሊየምን ወደ ካርቦን እና ሃይድሮጂን ስናቃጥል ከሁለት አንቀጾች በፊት እንተዋቸው ነበር። ሂሊየም እንዲሁ ሲያልቅ ምን ይሆናል? እንዲሁም በራሳቸው የስበት ኃይል ተጽእኖ መጭመቅ መጀመር አለባቸው, ማለትም ኤሌክትሮኖች ጥቅጥቅ ያሉ ይሆናሉ. እና የፓውሊ መርህ ፣ ልክ እንደ ቀላል ኮከቦች ፣ በመጨረሻ ጣልቃ በመግባት ውድቀትን ያቆማል። ነገር ግን በጣም ግዙፍ ለሆኑት ኮከቦች, የፓውሊ መርህ እንኳን ሁሉን ቻይ አይደለም. ኮከቡ ሲዋሃድ እና ኤሌክትሮኖች ጥቅጥቅ ያሉ ሲሆኑ, ኮር ይሞቃል እና ኤሌክትሮኖች በፍጥነት መሄድ ይጀምራሉ. በቂ ክብደት ባላቸው ኮከቦች ውስጥ ኤሌክትሮኖች ወደ ብርሃን ፍጥነት ይቀርባሉ, ከዚያም አዲስ ነገር ይከሰታል. ኤሌክትሮኖች በዚህ ፍጥነት መንቀሳቀስ ሲጀምሩ ኤሌክትሮኖች የስበት ኃይልን ለመቋቋም የሚያዳብሩት ግፊት ይቀንሳል, እና ይህን ችግር መፍታት አይችሉም. በቀላሉ የስበት ኃይልን መዋጋት እና ውድቀትን ማቆም አይችሉም። የእኛ ስራ በዚህ ምዕራፍ ውስጥ ይህ መቼ እንደሚሆን ማስላት ነው, እና አስደሳችውን ክፍል አስቀድመን ሸፍነነዋል. የኮከቡ ብዛት 1.4 ጊዜ ወይም ከዚያ በላይ ከሆነ የፀሃይ ክብደት ኤሌክትሮኖች ይሸነፋሉ እና የስበት ኃይል ያሸንፋል።

ስለዚህ ግምገማው ያበቃል, ይህም ለስሌታችን መሰረት ሆኖ ያገለግላል. አሁን የኑክሌር ውህደትን ረስተን መቀጠል እንችላለን ምክንያቱም የሚቃጠሉ ከዋክብት ከፍላጎታችን ውጭ ስለሚገኙ። በሟች ከዋክብት ውስጥ ምን እንደሚፈጠር ለመረዳት እንሞክራለን. የኮንደንስድ ኤሌክትሮኖች የኳንተም ግፊት የስበት ኃይልን እንዴት እንደሚመጣጠን እና ኤሌክትሮኖች በፍጥነት ከተንቀሳቀሱ ይህ ግፊት እንዴት እንደሚቀንስ ለመረዳት እንሞክራለን። ስለዚህ የጥናታችን ፍሬ ነገር በስበት ኃይል እና በኳንተም ግፊት መካከል ያለው ግጭት ነው።

ምንም እንኳን ይህ ሁሉ ለቀጣይ ስሌቶች በጣም አስፈላጊ ባይሆንም ሁሉንም ነገር በትክክል መጣል አንችልም አስደሳች ቦታ. አንድ ግዙፍ ኮከብ ሲወድቅ ሁለት አማራጮች ይኖሩታል. በጣም ከባድ ካልሆነ ፕሮቶን እና ኤሌክትሮኖችን ወደ ኒውትሮን እስኪቀላቀሉ ድረስ መጨመቁን ይቀጥላል. ስለዚህ፣ አንድ ፕሮቶን እና አንድ ኤሌክትሮን በድንገት በኒውትሪኖስ ልቀት ወደ ኒውትሮን ይለወጣሉ፣ እንደገናም ደካማ በሆነው የኒውክሌር ሃይል ምክንያት። በተመሳሳይም ኮከቡ በማይታወቅ ሁኔታ ወደ ትንሽ የኒውትሮን ኳስ ይቀየራል። እንደ ሩሲያዊው የፊዚክስ ሊቅ ሌቭ ላንዳው ከሆነ ኮከቡ "አንድ ግዙፍ ኮር" ይሆናል. ላንዳው ይህንን የጻፈው በ1932 ቱward a Theory of Stars በተሰኘው ጋዜጣ ላይ ሲሆን ጄምስ ቻድዊክ ኒውትሮን ባገኘበት በዚያው ወር በታተመ። ላንዳው የኒውትሮን ኮከቦችን መኖር ተንብዮ ነበር ማለት በጣም ደፋር ሊሆን ይችላል ነገርግን በእርግጠኝነት ተመሳሳይ የሆነ ነገር አስቀድሞ አይቷል እና በታላቅ አርቆ አስተዋይነት። በ1933 ለጻፉት ዋልተር ባዴ እና ፍሪትዝ ዝዊኪ ቅድሚያ ሊሰጣቸው ይገባል:- “ሱፐርኖቫዎች ከተራ ከዋክብት ወደ መሸጋገሪያ የሚደረግ ሽግግር ነው ብለን የምንገምትበት በቂ ምክንያት አለን። የኒውትሮን ኮከቦችበመጨረሻው የሕልውና ደረጃ ላይ እጅግ በጣም ጥቅጥቅ ያሉ ኒውትሮኖችን ያቀፈ ነው።

ሀሳቡ በጣም ያልተለመደ ከመሆኑ የተነሳ በሎስ አንጀለስ ታይምስ (ስእል 12.1 ይመልከቱ) እና የኒውትሮን ኮከቦች እስከ 1960 ዎቹ አጋማሽ ድረስ የንድፈ ሃሳብ ጉጉት ነበራቸው።

እ.ኤ.አ. በ 1965 አንቶኒ ሄዊሽ እና ሳሙኤል ኦኮዬ “በክራብ ኔቡላ ውስጥ ያልተለመደ ከፍተኛ ሙቀት ያለው የሬዲዮ ብሩህነት ምንጭ ማስረጃ” አግኝተዋል ፣ ምንም እንኳን ምንጩን እንደ ኒውትሮን ኮከብ መለየት ባይችሉም ። መታወቂያው በ 1967 ለጆሴፍ ሽክሎቭስኪ ምስጋና ይግባውና ብዙም ሳይቆይ የበለጠ ዝርዝር ጥናት ካደረጉ በኋላ ለጆሴሊን ቤል እና ለተመሳሳይ ሄዊሽ ምስጋና ይግባው ። በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ካሉት በጣም እንግዳ ነገሮች አንዱ የመጀመሪያው ምሳሌ ሄዊሽ-ኦኮዬ ፑልሳር ተብሎ ይጠራ ነበር። የሚገርመው፣ ሁይሽ-ኦኮዬ ፑልሳርን የወለደችው ያው ሱፐርኖቫ ከ1000 ዓመታት በፊት በሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች ታይቷል። በ 1054 ታላቁ ሱፐርኖቫ, በታሪክ ውስጥ በታሪክ ውስጥ እጅግ ብሩህ, በቻይናውያን የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች እና በታዋቂው ዋሻ ሥዕል እንደሚታወቀው በደቡብ ምዕራብ ዩናይትድ ስቴትስ በቻኮ ካንየን ነዋሪዎች ታይቷል.

እነዚህ ኒውትሮኖች የስበት ኃይልን ለመቋቋም እና ተጨማሪ ውድቀትን እንዴት እንደሚከላከሉ እስካሁን አልተነጋገርንም ፣ ግን ምናልባት እርስዎ እራስዎ ይህ ለምን እንደሚከሰት መገመት ይችላሉ ። ኒውትሮኖች (እንደ ኤሌክትሮኖች) የፓውሊ መርህ ባሪያዎች ናቸው። በተጨማሪም ውድቀትን ማቆም ይችላሉ, እና የኒውትሮን ኮከቦች, ልክ እንደ ነጭ ድንክዬዎች, የኮከብን ህይወት ለማጥፋት አንዱ አማራጮች ናቸው. የኒውትሮን ኮከቦችበእውነቱ ፣ ከታሪካችን የተወሰደ ፣ ግን እነዚህ በአስደናቂው አጽናፈ ዓለማችን ውስጥ በጣም ልዩ ዕቃዎች መሆናቸውን ልብ ልንል አንችልም። , እና እርስ በእርሳቸው በሚሽከረከሩበት ተፈጥሯዊ "ጠላትነት" ምክንያት ብቻ አይበታተኑም.

በአጽናፈ ዓለም ውስጥ ላሉት በጣም ግዙፍ ከዋክብት አንድ ዕድል ብቻ ይቀራል። በእነዚህ ኮከቦች ውስጥ ኒውትሮን እንኳን ወደ ብርሃን ፍጥነት በሚጠጋ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ. ኒውትሮኖች የስበት ኃይልን ለመቋቋም በቂ ጫና መፍጠር ባለመቻላቸው እንደነዚህ ያሉ ከዋክብት ለአደጋ ይጋለጣሉ። የከዋክብትን እምብርት ፣ የፀሐይን ሦስት እጥፍ ያህል ፣ በራሱ ላይ ከመውደቅ ለመከላከል ምንም የታወቀ የአካል ዘዴ የለም ፣ በዚህም ምክንያት ጥቁር ቀዳዳ - ሁሉም የታወቁ የፊዚክስ ህጎች የተወገዱበት ቦታ። የተፈጥሮ ህግጋቶች አሁንም ተፈጻሚ እንደሆኑ ይታሰባል, ነገር ግን የጥቁር ጉድጓድ ውስጣዊ አሠራርን ሙሉ በሙሉ ለመረዳት የኳንተም የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ያስፈልገዋል, እሱም እስካሁን የለም.

ሆኖም፣ ወደ ነጥቡ የምንመለስበት እና ነጭ ድንክ መኖራቸውን ለማረጋገጥ እና የቻንድራሰካርን ገደብ ለማስላት መንትያ ግቦቻችን ላይ ትኩረት ማድረግ የምንችልበት ጊዜ ነው። ምን ማድረግ እንዳለብን እናውቃለን፡ የስበት ኃይልን እና የኤሌክትሮን ግፊትን ማመጣጠን አለብን። እንደዚህ ያሉ ስሌቶች በጭንቅላታችሁ ውስጥ ሊደረጉ አይችሉም, ስለዚህ የእርምጃ እቅድ ማውጣት ጠቃሚ ነው. ስለዚህ እቅዱ እዚህ አለ; በጣም ረጅም ነው ምክንያቱም በመጀመሪያ አንዳንድ ጥቃቅን ዝርዝሮችን ለማብራራት እና ለትክክለኛዎቹ ስሌቶች መድረክን ለማዘጋጀት እንፈልጋለን.

ደረጃ 1በጣም በተጨመቁ ኤሌክትሮኖች በኮከቡ ውስጥ ያለው ግፊት ምን እንደሚፈጠር መወሰን አለብን። በኮከብ ውስጥ ላሉት ሌሎች ቅንጣቶች ትኩረት የማንሰጠው ለምንድነው ብለው ይጠይቁ ይሆናል፡ ስለ ኒውክሊየስ እና ፎቶኖችስ? ፎቶኖች የፓውሊ ማግለል መርህን አይታዘዙም፣ ስለዚህ በመጨረሻ ኮከቡን ይተዋሉ። የስበት ኃይልን በመዋጋት ረገድ ምንም ረዳት አይደሉም. ኑክሊዮዎችን በተመለከተ፣ ግማሽ ኢንቲጀር ስፒን ያላቸው ኒውክላይዎች የጳውሎስን ማግለል መርህ ይታዘዛሉ፣ ነገር ግን (እንደምናየው) ብዙ ብዛት ስላላቸው፣ ከኤሌክትሮኖች ያነሰ ጫና ስለሚያደርጉ እና የስበት ኃይልን ለመዋጋት የሚያደርጉትን አስተዋፅዖ በአስተማማኝ ሁኔታ ችላ ሊባል ይችላል። ይህ ችግሩን በእጅጉ ያቃልላል: የሚያስፈልገን የኤሌክትሮን ግፊት ብቻ ነው. በዚህ እንረጋጋ።

ደረጃ 2የኤሌክትሮን ግፊትን ካሰላን፣ ሚዛናዊ ጉዳዮችን ማስተናገድ አለብን። ቀጥሎ ምን ማድረግ እንዳለበት ግልጽ ላይሆን ይችላል። "የስበት ኃይል ይጫናል, እና ኤሌክትሮኖች ይህን ግፊት ይቃወማሉ" ማለት አንድ ነገር ነው, ነገር ግን በቁጥሮች መስራት ሌላ ነገር ነው. በኮከቡ ውስጥ ያለው ግፊት ይለያያል: በማዕከሉ ውስጥ ትልቅ እና ያነሰ ይሆናል. የግፊት ልዩነት መኖሩ በጣም አስፈላጊ ነው. ምስል ላይ እንደሚታየው በከዋክብት ውስጥ ያለ ኩብ የሆነ ነገር በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ። 12.2. የስበት ኃይል ኩብውን ወደ ኮከቡ መሃል ይመራዋል፣ እና የኤሌክትሮን ግፊት ይህንን እንዴት እንደሚቋቋም መረዳት አለብን። በጋዝ ውስጥ ያለው የኤሌክትሮኖች ግፊት በእያንዳንዱ የኩቤው ስድስት ፊት ላይ ተጽእኖ ያሳድራል, እና ይህ ተጽእኖ በፊቱ አካባቢ ከተባዛው ፊት ላይ ካለው ግፊት ጋር እኩል ይሆናል. ይህ አባባል ትክክል ነው። ከዚህ በፊት፣ ስለ ጋዝ በቂ ግንዛቤ እንዳለን በማሰብ "ግፊት" የሚለውን ቃል እንጠቀም ነበር። ከፍተኛ የደም ግፊትከዝቅተኛነት የበለጠ "ይጫናል". በእውነቱ፣ ይህ የተነጠፈ የመኪና ጎማ ለሚያነሳ ለማንኛውም ሰው ይታወቃል።

ሩዝ. 12.2. በኮከቡ መሃል ላይ የሆነ ትንሽ ኩብ። ቀስቶቹ በኮከቡ ውስጥ ካሉ ኤሌክትሮኖች በኩብ ላይ የሚሠራውን ኃይል ያሳያሉ

የግፊትን ምንነት በትክክል መረዳት ስለሚያስፈልገን ወደተለመደው ክልል አጭር ምልከታ እናድርግ። የጎማውን ምሳሌ እንመልከት። አንድ የፊዚክስ ሊቅ ጎማው ተበላሽቷል ምክንያቱም የውስጥ የአየር ግፊት ጎማውን ሳይቀይረው የመኪናውን ክብደት ለመደገፍ በቂ አይደለም - ለዚህ ነው እኛ የፊዚክስ ሊቃውንት ዋጋ የምንሰጠው። ከዚህ አልፈን 1500 ኪሎ ግራም ለሚመዝን መኪና የጎማው ግፊት ምን መሆን እንዳለበት ማስላት እንችላለን 5 ሴ.ሜ የጎማው የጎማ ክፍል የማያቋርጥ ንክኪ እንዲኖር ማድረግ በስእል እንደሚታየው። 12.3: የቦርዱ, የኖራ እና የጨርቅ ጨርቅ ጊዜው አሁን ነው.

የጎማው ስፋት 20 ሴ.ሜ ከሆነ እና ከመንገድ ጋር ያለው የገጽታ ርዝመት 5 ሴ.ሜ ከሆነ የጎማው ወለል በቀጥታ ከመሬት ጋር የሚገናኝበት ቦታ ከ 20 × 5 = 100 ሴ.ሜ ጋር እኩል ይሆናል. . አስፈላጊውን የጎማ ግፊት ገና አናውቅም - ማስላት ያስፈልገናል, ስለዚህ በምልክቱ እንጠቁመው አር. በተጨማሪም የጎማው አየር በመንገድ ላይ የሚሠራውን ኃይል ማወቅ ያስፈልገናል. ከመንገድ ጋር በተገናኘ የጎማው አካባቢ ከተባዛው ግፊት ጋር እኩል ነው, ማለትም ፒ× 100 ሴሜ²። እንደሚያውቁት መኪና አራት ጎማዎች ስላሉት ይህንን በሌላ 4 ማባዛት አለብን። ፒ× 400 ሴሜ²። ይህ በመንገድ ላይ በሚሰሩ ጎማዎች ውስጥ ያለው የአየር አጠቃላይ ኃይል ነው. እስቲ አስቡት በጎማው ውስጥ ያለው የአየር ሞለኪውል መሬት ላይ እየተመታ ነው (ለትክክለኛነቱ፣ የጎማው ጎማ ከመሬት ጋር ግንኙነት አለው፣ ግን ይህ በጣም አስፈላጊ አይደለም)።

ምድር ብዙውን ጊዜ በዚህ ጉዳይ ላይ አይወድቅም, ማለትም, በእኩልነት ግን በተቃራኒው ኃይል ምላሽ ይሰጣል (ሁሬ, የኒውተን ሦስተኛው ህግ በመጨረሻ ለእኛ ጠቃሚ ነው). መኪናው በመሬት ተነስቶ በስበት ኃይል ዝቅ ይላል እና ወደ መሬት ውስጥ ስለማይሰምጥ ወይም በአየር ላይ ስለማይንሳፈፍ, እነዚህ ሁለቱ ሀይሎች እርስበርስ መመጣጠን እንዳለባቸው እንረዳለን. ስለዚህም ኃይሉ እንደሆነ ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። ፒ× 400 ሴሜ² በስበት ኃይል ዝቅተኛ ኃይል የተመጣጠነ ነው። ይህ ኃይል ከመኪናው ክብደት ጋር እኩል ነው, እና የኒውተን ሁለተኛ ህግን በመጠቀም እንዴት እንደሚሰላ እናውቃለን F = ማ፣ የት ሀ- በምድር ገጽ ላይ የስበት ኃይል ማፋጠን ፣ ይህም ከ 9.81 ሜ / ሰ² ጋር እኩል ነው። ስለዚህ ክብደቱ 1500 ኪ.ግ × 9.8 m/s² = 14,700 N (ኒውተን: 1 ኒውተን በግምት 1 ኪ.ግ ሜትር / ሰ² ነው, ይህም የፖም ክብደት በግምት ነው). ሁለቱ ሃይሎች እኩል ስለሆኑ ታዲያ

ፒ × 400 ሴሜ² = 14,700 N.

ይህ እኩልነት ለመፍታት ቀላል ነው፡- ፒ= (14,700/400) N/cm² = 36.75 N/cm²። የ 36.75 H በሴሜ² ግፊት የጎማ ግፊትን የሚገልፅ በጣም የታወቀ መንገድ ላይሆን ይችላል ነገር ግን በቀላሉ ወደታወቁት "ባር" ሊቀየር ይችላል።

ሩዝ. 12.3. ጎማው ከመኪናው ክብደት በታች በትንሹ ይበላሻል።

አንድ ባር መደበኛ የአየር ግፊት ሲሆን ይህም በአንድ m² ከ101,000 N ጋር እኩል ነው። በ1 m² ውስጥ 10,000 ሴሜ ² አለ፣ ስለዚህ 101,000 N በ m² 10.1 N በሴሜ²። ስለዚህ የእኛ የምንፈልገው የጎማ ግፊት 36.75 / 10.1 = 3.6 bar (ወይም 52 psi - እርስዎ እራስዎ ማወቅ ይችላሉ). የእኛን እኩልታ በመጠቀም የጎማው ግፊት በ 50% ወደ 1.8 ባር ቢቀንስ የጎማውን ቦታ ከመንገድ ወለል ጋር በመገናኘት በእጥፍ እንደምናደርገው መረዳት እንችላለን ፣ ማለትም ጎማው በትንሹ እንደሚቀንስ። ከዚህ የሚያድስ ጉዞ ወደ የግፊት ስሌቶች ከተጓዝን በኋላ፣ በስእል ላይ ወደሚታየው የከዋክብት ንጥረ ነገር ኩብ ለመመለስ ተዘጋጅተናል። 12.2.

የኩባው የታችኛው ፊት ወደ ኮከቡ መሃል ቅርብ ከሆነ በላዩ ላይ ያለው ግፊት ከላይኛው ፊት ላይ ካለው ግፊት ትንሽ ከፍ ያለ መሆን አለበት። ይህ የግፊት ልዩነት በኩብ ላይ የሚሠራውን ኃይል ያመነጫል, ይህም ከኮከቡ መሃከል (በሥዕሉ ላይ "ወደ ላይ") እንዲገፋው ያደርገዋል, ይህም እኛ ልናሳካው የምንፈልገው ነው, ምክንያቱም በተመሳሳይ ጊዜ ኩብ የሚገፋው በ. ስበት ወደ ኮከቡ መሃል (በሥዕሉ ላይ "ታች") . እነዚህን ሁለት ሃይሎች እንዴት ማጣመር እንዳለብን ካወቅን ስለ ኮከብ ያለንን ግንዛቤ እናሻሽል ነበር። ግን ይህ ከመናገር የበለጠ ቀላል ነው ፣ ምክንያቱም ምንም እንኳን ደረጃ 1የኤሌክትሮን ግፊት በኩብ ላይ ምን እንደሆነ እንድንረዳ ያስችለናል, አሁንም ቢሆን የስበት ግፊቱ በተቃራኒው አቅጣጫ ምን ያህል ታላቅ እንደሆነ ማስላት አለብን. በነገራችን ላይ በኩባው የጎን ገጽታዎች ላይ ያለውን ጫና ግምት ውስጥ ማስገባት አያስፈልግም, ምክንያቱም እነሱ ከኮከቡ መሃል እኩል ርቀት ላይ ስለሚገኙ በግራ በኩል ያለው ግፊት በቀኝ በኩል ያለውን ግፊት ያስተካክላል, እና ኩብ ወደ ቀኝ ወይም ወደ ግራ አይንቀሳቀስም.

በአንድ ኪዩብ ላይ የስበት ኃይል ምን ያህል እንደሚሰራ ለማወቅ ወደ ኒውተን የመሳብ ህግ መመለስ አለብን። ከቅርቡ ያነሰ ይጫኑ . በእኛ ኩብ ላይ ያለው የስበት ግፊት ለተለያዩ የከዋክብት ንጥረ ነገሮች እንደ ርቀታቸው የተለያየ መሆኑ ከባድ ችግር ቢመስልም ቢያንስ በመርህ ደረጃ እዚህ ነጥብ ላይ እንዴት እንደምናገኝ እንመለከታለን። እና ከዚያ እያንዳንዱ እንደዚህ አይነት ቁራጭ በእኛ ኩብ ላይ የሚሠራውን ኃይል እናሰላለን. እንደ እድል ሆኖ, እርስዎ ሊጠቀሙበት የሚችሉት ጥሩ መፍትሄ ስላለ የምግብ አሰራር ኮከብ መቁረጡን ማስተዋወቅ አያስፈልግም. የጋውስ ሕግ (ከታዋቂው የጀርመን የሒሳብ ሊቅ ካርል ጋውስ ስም) እንዲህ ይላል፡- ሀ) ከኮከቡ መሀል ከኩብ በላይ የሚገኙትን የሁሉም ቁራጮች መስህብ ሙሉ በሙሉ ችላ ማለት እንችላለን። ለ) ወደ መሃሉ የሚጠጉ የሁሉም ቁርጥራጮች አጠቃላይ የስበት ግፊት እነዚህ ክፍሎች በትክክል በኮከቡ መሃል ላይ ቢሆኑ ሊያደርጉት ከሚችለው ግፊት ጋር እኩል ነው። የጋውስ ህግን እና የኒውተንን የመሳብ ህግን በመጠቀም፣ አንድ ሃይል በኩብ ላይ እንደሚተገበር መደምደም እንችላለን፣ እሱም ወደ ኮከቡ መሃል ይገፋዋል እና ይህ ሃይል እኩል ነው

የት ደቂቃራዲየስ በሉል ውስጥ ያለው የኮከብ ብዛት ነው። ከርቀት ጋር እኩል ነውከመሃል እስከ ኪዩብ ፣ ማኩቤየኩብ ክብደት ነው, እና አር- ከኩብ እስከ ኮከቡ መሃል ያለው ርቀት ( ጂ- የኒውተን ቋሚ). ለምሳሌ ፣ ኩብ በኮከብ ላይ ካለ ፣ ከዚያ ደቂቃየኮከቡ አጠቃላይ ብዛት ነው። ለሁሉም ሌሎች አካባቢዎች ደቂቃያነሰ ይሆናል.

የተወሰነ ስኬት አግኝተናል ምክንያቱም በኩብ ላይ ያለውን ተጽእኖ ለማመጣጠን (አስታውስ ይህ ማለት ኩብ አይንቀሳቀስም, ኮከቡ አይፈነዳም ወይም አይወድቅም) ያስፈልጋል.

የት Pbottomእና ፕቶፕየጋዝ ኤሌክትሮኖች ግፊት በኩብ የታችኛው እና የላይኛው ፊት ላይ ነው, እና ሀየኩቤው የእያንዳንዱ ጎን ስፋት ነው (በግፊት የሚሠራው ኃይል ከግፊት ጊዜ አካባቢ ጋር እኩል መሆኑን ያስታውሱ)። ይህንን እኩልነት በቁጥር (1) ላይ ምልክት አድርገነዋል ምክንያቱም በጣም አስፈላጊ ስለሆነ እና ወደ እሱ በኋላ እንመለሳለን.

ደረጃ 3: አንዴ ከጨረስክ በኋላ እራስህን ሻይ አዘጋጅተህ ተደሰት ደረጃ 1, ግፊቱን እናሰላለን Pbottomእና ፕቶፕ, እና ከዛ ደረጃ 2ኃይሎቹን በትክክል እንዴት ማመጣጠን እንደሚቻል ግልጽ ሆነ። ሆኖም ግን, ዋናው ሥራ አሁንም ወደፊት ነው, ምክንያቱም መጨረስ ያስፈልገናል ደረጃ 1እና በግራ በኩል በቀመር (1) ላይ የሚታየውን የግፊት ልዩነት ይወስኑ። ይህ ቀጣዩ ስራችን ይሆናል።

በኤሌክትሮኖች እና በሌሎች ቅንጣቶች የተሞላ ኮከብ በዓይነ ሕሊናህ ይታይህ። እነዚህ ኤሌክትሮኖች እንዴት ይበተናሉ? ለ "የተለመደ" ኤሌክትሮን ትኩረት እንስጥ. ኤሌክትሮኖች የፓውሊ ማግለል መርህን እንደሚታዘዙ እናውቃለን፣ ይህም ማለት ምንም ሁለት ኤሌክትሮኖች በአንድ የጠፈር ክልል ውስጥ ሊሆኑ አይችሉም። በኮከባችን ውስጥ "ጋዝ ኤሌክትሮኖች" ብለን የምንጠራው ለዚያ የኤሌክትሮኖች ባህር ይህ ምን ማለት ነው? ኤሌክትሮኖች እርስ በእርሳቸው በግልጽ ስለሚለያዩ እያንዳንዱ በራሱ ትንሽ ምናባዊ ኩብ በኮከቡ ውስጥ እንዳለ መገመት እንችላለን። በእውነቱ ፣ ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም ፣ ምክንያቱም ኤሌክትሮኖች በሁለት ዓይነቶች እንደሚከፈሉ እናውቃለን - “በመሽከርከር” እና “በሚሽከረከር” ፣ እና የፓውሊ መርህ ተመሳሳይ ቅንጣቶችን ቅርበት ብቻ ይከለክላል ፣ ማለትም ፣ በንድፈ-ሀሳብ ሊኖር ይችላል። እና ሁለት ኤሌክትሮኖች. ይህ ኤሌክትሮኖች የፓውሊ ማግለል መርህን ካላከበሩ ከሚፈጠረው ሁኔታ ጋር ይቃረናል። በዚህ ሁኔታ, በ "ምናባዊ እቃዎች" ውስጥ ሁለት ሁለት አይቀመጡም. እነሱ ተዘርግተው ብዙ የመኖሪያ ቦታ ይደሰቱ ነበር። በእውነቱ, ችላ ማለት የሚቻል ከሆነ የተለያዩ መንገዶችኤሌክትሮኖች እርስ በእርሳቸው እና በኮከብ ውስጥ ካሉ ሌሎች ቅንጣቶች ጋር መስተጋብር ለመኖሪያ ቦታቸው ምንም ገደብ አይኖርም. የኳንተም ቅንጣትን ስንገድበው ምን እንደሚፈጠር እናውቃለን፡ በሄይሰንበርግ እርግጠኛ አለመሆን መርህ መሰረት ይዘላል፣ እና የበለጠ በተገደበ መጠን፣ የበለጠ ዝላይ ያደርጋል። ይህ ማለት የእኛ ነጭ ድንክ ሲወድቅ ኤሌክትሮኖች እየጨመሩ ይሄዳሉ እና በጣም ይደሰታሉ. የስበት መውደቅን የሚያቆመው በመነቃቃታቸው የሚፈጠረው ግፊት ነው።

የኤሌክትሮን ዓይነተኛ ሞመንተም ለማስላት የሃይዘንበርግ እርግጠኛ አለመሆን መርህን ስለምንጠቀም የበለጠ መሄድ እንችላለን። ለምሳሌ ኤሌክትሮን ወደ መጠኑ ክልል ከገደብነው Δx፣ በተለመደው ፍጥነት ይዘላል ገጽ ~ h/Δx. በእውነቱ, በምዕራፍ 4 ላይ እንደተናገርነው, ፍጥነቱ ወደ ላይኛው ገደብ ይደርሳል, እና የተለመደው ፍጥነት በዜሮ እና በዚህ እሴት መካከል የሆነ ቦታ ይሆናል; ይህንን መረጃ አስታውስ, በኋላ እንፈልጋለን. ፍጥነትን ማወቅ ሁለት ተጨማሪ ነገሮችን ወዲያውኑ ለማወቅ ያስችልዎታል. በመጀመሪያ፣ ኤሌክትሮኖች የፓውሊ መርህን የማይታዘዙ ከሆነ፣ መጠኑ ላልሆነ ክልል ብቻ ይወሰዳሉ Δx፣ ግን በመጠን በጣም ትልቅ። ይህ ደግሞ በጣም ያነሰ ማወዛወዝ ማለት ነው, እና ትንሽ ንዝረት, አነስተኛ ጫና. ስለዚህ የጳውሎስ መርህ ወደ ጨዋታ እንደሚመጣ ግልጽ ነው; በኤሌክትሮኖች ላይ ከፍተኛ ጫና ስለሚፈጥር በሃይዘንበርግ እርግጠኛ አለመሆን መርህ መሰረት ከመጠን በላይ መወዛወዝን ያሳያሉ። ከጥቂት ጊዜ በኋላ ከመጠን በላይ የመወዛወዝ ሃሳቦችን ወደ የግፊት ቀመር እንለውጣለን, ነገር ግን በመጀመሪያ "በሁለተኛ ደረጃ" ምን እንደሚሆን እናገኛለን. ከተነሳሱበት ጊዜ ጀምሮ p = mv, ከዚያም የመወዛወዝ ፍጥነት እንዲሁ አለው የተገላቢጦሽ ግንኙነትየጅምላ፣ ስለዚህ ኤሌክትሮኖች የከዋክብት አካል ከሆኑት ከክብደታቸው አስኳሎች በበለጠ ፍጥነት ወደ ኋላ እና ወደ ፊት ይዝላሉ። ለዚህም ነው የአቶሚክ ኒውክሊየስ ግፊት እዚህ ግባ የማይባል።

ታዲያ የኤሌክትሮን ፍጥነትን በማወቅ እነዚህን ኤሌክትሮኖች ባካተተ ጋዝ የሚፈጠረውን ጫና እንዴት ማስላት ትችላላችሁ? በመጀመሪያ የኤሌክትሮኖች ጥንድ ያላቸው ብሎኮች ምን ያህል መጠን ሊኖራቸው እንደሚገባ ማወቅ ያስፈልግዎታል። የእኛ ትናንሽ ብሎኮች መጠን አላቸው ( Δx³፣ እና ሁሉንም ኤሌክትሮኖች በኮከቡ ውስጥ ማስቀመጥ ስላለብን፣ ይህ በኮከቡ ውስጥ ባሉ ኤሌክትሮኖች ብዛት ሊገለጽ ይችላል ( ኤንበኮከቡ መጠን ተከፋፍሏል ( ቪ). ሁሉንም ኤሌክትሮኖች ለመግጠም, በትክክል ያስፈልግዎታል ኤን/ 2 ኮንቴይነሮች, እያንዳንዱ ኮንቴይነር ሁለት ኤሌክትሮኖችን ይይዛል. ይህ ማለት እያንዳንዱ ኮንቴይነር ድምጹን ይይዛል ቪ, ሲካፈል ኤን/2፣ ማለትም 2( ቪ/ኤን). መጠኑን በተደጋጋሚ እንፈልጋለን N/V(በአንድ ኮከብ ውስጥ የኤሌክትሮኖች ብዛት በአንድ ክፍል ውስጥ) ፣ ስለሆነም የራሱን ምልክት እንስጠው n. አሁን ሁሉም የኮከቡ ኤሌክትሮኖች በውስጡ እንዲገጣጠሙ የእቃዎቹ መጠን ምን መሆን እንዳለበት መፃፍ እንችላለን ፣ ማለትም ( Δx)³ = 2 / n. የኩብ ሥሩን ከትክክለኛው ስሌት በቀኝ በኩል ማንሳት ያንን ለመለየት ያስችለናል

ይህንን አሁን ካለእርግጠኛነት መርህ ከተገኘው አገላለፃችን ጋር ልናዛምደው እና የተለመደውን የኤሌክትሮኖች ሞመንተም እንደ ኳንተም ንዝረት ማስላት እንችላለን።

p~ ሸ(n/ 2)⅓, (2)

~ ምልክት ማለት "በግምት እኩል" ማለት ነው። እርግጥ ነው፣ እኩልታው ትክክለኛ ሊሆን አይችልም ምክንያቱም ሁሉም ኤሌክትሮኖች በተመሳሳይ መንገድ መንቀጥቀጥ ስለማይችሉ አንዳንዶቹ ከተለመደው እሴት በፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ፣ ሌሎች ደግሞ ቀርፋፋ ናቸው። የሃይዘንበርግ እርግጠኛ አለመሆን መርህ ምን ያህል ኤሌክትሮኖች በአንድ ፍጥነት እንደሚንቀሳቀሱ እና ስንት እንደሆኑ በትክክል መናገር አልቻለም። የበለጠ ግምታዊ መግለጫ ለመስጠት ያስችላል፡ ለምሳሌ፡ የኤሌክትሮን ክልልን ከጨመቁ፡ ከዚ ጋር እኩል በሆነ ሞመንተም ይንቀጠቀጣል። h/Δx. ይህንን ዓይነተኛ ፍጥነት እንወስዳለን እና ለሁሉም ኤሌክትሮኖች አንድ አይነት እናደርገዋለን። ስለዚህ ፣ በስሌቶች ትክክለኛነት ላይ ትንሽ እናጣለን ፣ ግን በቀላልነት ጉልህ በሆነ መልኩ እንጠቀማለን ፣ እና የዝግጅቱ ፊዚክስ በእርግጠኝነት ተመሳሳይ ይሆናል።

አሁን የኤሌክትሮኖች ፍጥነትን አውቀናል, ይህም በእኛ ኩብ ላይ የሚፈጥሩትን ጫና ለመወሰን በቂ መረጃ ይሰጠናል. ይህንን ለማየት፣ አንድ ሙሉ የኤሌክትሮኖች መርከቦች በአንድ አቅጣጫ በተመሳሳይ ፍጥነት እንደሚንቀሳቀሱ አስቡት ( ቁ) ወደ ቀጥታ መስተዋት. መስተዋቱን በመምታት ወደ ኋላ ተመለሱ, በተመሳሳይ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ, ነገር ግን በዚህ ጊዜ በተቃራኒው አቅጣጫ. ኤሌክትሮኖች በመስተዋቱ ላይ የሚሠሩበትን ኃይል እናሰላለን። ከዚህ በኋላ ኤሌክትሮኖች በተለያዩ አቅጣጫዎች በሚንቀሳቀሱባቸው ጉዳዮች ላይ ወደ ተጨባጭ ስሌቶች መሄድ ይችላሉ. ይህ ዘዴ በፊዚክስ ውስጥ በጣም የተለመደ ነው: በመጀመሪያ, መፍታት ስለሚፈልጉት ቀላል ስሪት ማሰብ አለብዎት. በዚህ መንገድ የክስተቱን ፊዚክስ በትንሽ ችግሮች መረዳት እና የበለጠ ከባድ ችግር ለመፍታት በራስ መተማመንን ማግኘት ይችላሉ።

የኤሌክትሮኖች መርከቦች ያካተተ እንደሆነ አስብ nቅንጣቶች በ m³ እና ለቀላልነት 1 m² ቦታ በክብ ክፍል ውስጥ፣ በስእል እንደሚታየው። 12.4. በአንድ ሰከንድ nvኤሌክትሮኖች መስተዋቱን ይመታሉ (ከሆነ) ቁበሴኮንዶች በሜትሮች ይለካሉ).

ሩዝ. 12.4. በተመሳሳይ አቅጣጫ የሚንቀሳቀሱ የኤሌክትሮኖች መርከቦች (ትናንሽ ነጠብጣቦች)። በዚህ መጠን ያለው ቱቦ ውስጥ ያሉት ሁሉም ኤሌክትሮኖች በየሰከንዱ መስታወቱን ይመታሉ

ለምንድነው ራሳችንን የምንጠይቀው ለምንድነው ጎበዝ እና ራሳቸውን የሰጡ ሰዎች ህይወታቸውን በጣም ጥቃቅን እና ሊታዩ የማይችሉ ነገሮችን ለማሳደድ ይወስዳሉ? በእውነቱ፣ ቅንጣት የፊዚክስ ሊቃውንት የሚያደርጉት ስለ ሰው የማወቅ ጉጉት እና የምንኖርበት ዓለም እንዴት እንደሚሰራ የማወቅ ፍላጎት ነው።" ሴን ካሮል

አሁንም የኳንተም ሜካኒክስ የሚለውን ሐረግ የሚፈሩ ከሆነ እና አሁንም መደበኛ ሞዴል ምን እንደሆነ ካላወቁ ወደ ድመቷ እንኳን ደህና መጡ. በህትመቴ ውስጥ የኳንተም አለምን መሰረታዊ ነገሮች እና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣት ፊዚክስ በተቻለ መጠን በቀላሉ እና በግልፅ ለማብራራት እሞክራለሁ። በፌርሚኖች እና ቦሶኖች መካከል ያሉ ዋና ዋና ልዩነቶች ምን እንደሆኑ፣ ኳርኮች ለምን እንደዚህ አይነት እንግዳ ስሞች እንዳሏቸው እና በመጨረሻም ለምን ሁሉም ሰው ሂግስ ቦሰንን ማግኘት እንደፈለገ ለማወቅ እንሞክራለን።

ከምን ተፈጠርን?

ደህና ፣ ወደ ማይክሮዌል ጉዟችንን በቀላል ጥያቄ እንጀምራለን-በዙሪያችን ያሉ ዕቃዎች ከምን ተሠሩ? ዓለማችን ልክ እንደ ቤት ብዙ ትናንሽ ጡቦችን ያቀፈች ሲሆን ይህም በልዩ ሁኔታ ሲዋሃድ ብቻ ሳይሆን አዲስ ነገር ይፈጥራል። መልክ, ነገር ግን በንብረቶቹ ውስጥም ጭምር. እንደውም እነርሱን በቅርበት ከተመለከቷቸው ብዙ አይነት ብሎኮች አለመኖራቸውን ታገኛላችሁ፣በየጊዜው በተለያየ መንገድ ይገናኛሉ፣አዲስ ቅጾችን እና ክስተቶችን ይፈጥራሉ። እያንዳንዱ ብሎክ የማይከፋፈል አንደኛ ደረጃ ቅንጣት ነው፣ እሱም በእኔ ታሪክ ውስጥ ይብራራል።

ለምሳሌ, አንዳንድ ንጥረ ነገሮችን እንውሰድ, ሁለተኛው ንጥረ ነገር ይሁን ወቅታዊ ሰንጠረዥሜንዴሌቭ ፣ የማይነቃነቅ ጋዝ ፣ ሂሊየም. በዩኒቨርስ ውስጥ እንዳሉት ሌሎች ንጥረ ነገሮች፣ ሂሊየም ሞለኪውሎችን ያቀፈ ሲሆን እነዚህም በተራው በአተሞች መካከል በሚፈጠር ትስስር ነው። ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ, ለእኛ, ሂሊየም አንድ አቶም ብቻ ስለሚይዝ ትንሽ ለየት ያለ ነው.

አቶም ምንን ያካትታል?

የሂሊየም አቶም በተራው ሁለት ኒውትሮን እና ሁለት ፕሮቶኖችን ያቀፈ ሲሆን እነዚህም የአቶሚክ ኒውክሊየስን ያቀፈ ሲሆን በዙሪያው ሁለት ኤሌክትሮኖች ይሽከረከራሉ. በጣም የሚያስደንቀው ነገር እዚህ ፈጽሞ የማይከፋፈል ብቸኛው ነገር ነው ኤሌክትሮን.

የኳንተም ዓለም አስደሳች ጊዜ

እንዴት ያነሰየአንደኛ ደረጃ ቅንጣት ብዛት፣ የ ተጨማሪቦታ ትይዛለች። ለዚህም ነው ከፕሮቶን 2000 እጥፍ የሚቀሉት ኤሌክትሮኖች ከአቶም አስኳል ጋር ሲነፃፀሩ ብዙ ቦታ የሚይዙት።

ኒውትሮኖች እና ፕሮቶኖች ከሚባሉት ቡድን ውስጥ ናቸው። ሃድሮንስ(በጠንካራ መስተጋብር ላይ ያሉ ቅንጣቶች) እና የበለጠ ትክክለኛ እንዲሆኑ ፣ baryons.

Hadrons በቡድን ሊከፋፈሉ ይችላሉ
ሶስት ኳርኮችን ያካተተ ባሪዮንስ

ሜሶኖች, እሱም ቅንጣቢ-አንቲፓርቲክ ጥንድ ያቀፈ

ኒውትሮን ፣ ስሙ እንደሚያመለክተው ፣ በገለልተኛ ኃይል ይሞላል እና ወደ ሁለት ታች ኳርክክስ እና አንድ ወደ ላይ ኳርክ ሊከፈል ይችላል። ፕሮቶን፣ በአዎንታዊ ቻርጅ የተደረገ ቅንጣት፣ ወደ አንድ ታች ኳርክ እና ሁለት ወደ ላይ ኳርኮች ይከፈላል።

አዎ፣ አዎ፣ እየቀለድኩ አይደለሁም፣ በእርግጥም የላይኛው እና የታችኛው ይባላሉ። ወደ ላይ እና ወደ ታች ያለውን ኳርክ እና ኤሌክትሮን እንኳን ብናገኝ መላውን ዩኒቨርስ ለመግለጽ ልንጠቀምባቸው የምንችል ይመስላል። ነገር ግን ይህ አባባል ከእውነት በጣም የራቀ ይሆናል.

ዋናው ችግር ቅንጣቶች በሆነ መንገድ እርስ በርስ መስተጋብር መፍጠር አለባቸው. ዓለም ይህንን ሥላሴ (ኒውትሮን፣ ፕሮቶን እና ኤሌክትሮን) ብቻ ያቀፈ ከሆነ፣ ንጣፎቹ በቀላሉ በሰፊው ሰፊው የጠፈር ስፔሻሊስቶች ዙሪያ ይበርራሉ እና በጭራሽ ወደ ትላልቅ ቅርጾች ለምሳሌ ሃድሮን አይሰበሰቡም።

Fermions እና Bosons

ከረጅም ጊዜ በፊት ሳይንቲስቶች መደበኛ ሞዴል ተብሎ የሚጠራውን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን የሚወክል ምቹ እና አጭር ቅጽ ይዘው መጡ። ሁሉም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ተከፋፍለዋል fermions, ከየትኛው ሁሉም ቁስ አካል, እና bosonsበፌርሚኖች መካከል የተለያዩ አይነት ግንኙነቶችን የሚሸከሙ።

በእነዚህ ቡድኖች መካከል ያለው ልዩነት በጣም ግልጽ ነው. እውነታው ግን ፌርሚኖች በኳንተም አለም ህግ መሰረት ለመኖር የተወሰነ ቦታ ይፈልጋሉ ፣ባልደረቦቻቸው ቦሶን ደግሞ በቀላሉ እርስ በእርሳቸው በትሪሊዮን የሚቆጠሩ ይኖራሉ።

ፌርሚኖች

ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው የፌርሚኖች ቡድን በዙሪያችን የሚታዩ ነገሮችን ይፈጥራል. የምናየው ነገር እና የት በፌርሚኖች የተፈጠረ ነው. ፌርሚኖች የተከፋፈሉ ናቸው መንቀጥቀጥ, እርስ በርስ በጥብቅ መስተጋብር እና እንደ hadrons ያሉ ውስብስብ ቅንጣቶች ውስጥ ተቆልፏል, እና ሌፕቶኖችከባልንጀሮቻቸው ተለይተው በጠፈር ውስጥ በነፃነት የሚኖሩ።

ኳርክስበሁለት ቡድን ይከፈላሉ.

ከፍተኛ ዓይነት። ከፍተኛ ኳርኮች፣ ከ+23 ክፍያ ጋር፣ የሚያካትቱት፡- ላይ፣ ማራኪ እና እውነተኛ ኳርኮች
የታችኛው ዓይነት. ከ -13 ክፍያ ጋር የታች ኳርኮች የሚከተሉትን ያጠቃልላሉ: ከታች, እንግዳ እና የውበት ኩርኩሮች

ወደ ላይ እና ወደ ታች ኩርባዎች ትልቁ ኳርኮች ናቸው ፣ እና ወደ ላይ እና ታች ኳርኮች በጣም ትንሹ ናቸው። ኳርኮች ለምን እንደዚህ ዓይነት ያልተለመዱ ስሞች ተሰጥተዋል ፣ ወይም በትክክል ፣ “ጣዕሞች” አሁንም የሳይንቲስቶች ክርክር ነው።

ሌፕቶኖችእንዲሁም በሁለት ቡድን ይከፈላሉ.

የመጀመሪያው ቡድን፣ ከ "-1" ክፍያ ጋር፣ የሚከተሉትን ያካትታል፡ ኤሌክትሮን፣ ሙኦን (ከባድ ቅንጣት) እና ታው ቅንጣት (በጣም ግዙፍ)
ሁለተኛው ቡድን ፣ ከገለልተኛ ክፍያ ጋር ፣ ኤሌክትሮን ኒዩትሪኖ ፣ ሙኦን ኒዩሪኖ እና ታው neutrino ይይዛል።

ኒውትሪኖ (neutrino) ትንሽ የቁስ አካል ነው, ይህም ለመለየት ፈጽሞ የማይቻል ነው. ክፍያው ሁል ጊዜ 0 ነው።

ጥያቄው የሚነሳው የፊዚክስ ሊቃውንት ከቀደምቶቹ የበለጠ ግዙፍ የሆኑ ብዙ ተጨማሪ ትውልዶችን ያገኛሉ። ለመመለስ አስቸጋሪ ነው, ነገር ግን የቲዎሪስቶች የሊፕቶኖች እና የኳርክ ትውልዶች በሶስት ብቻ የተገደቡ ናቸው ብለው ያምናሉ.

ምንም ተመሳሳይነት አይታይህም? ሁለቱም ኳርኮች እና ሌፕቶኖች በሁለት ቡድን ይከፈላሉ ፣ እርስ በእርሳቸው በሃላፊነት ይለያያሉ? ግን ከዚያ በኋላ የበለጠ ...

ቦሶንስ

እነሱ ከሌሉ ፌርሚኖች በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ ቀጣይነት ባለው ጅረት ይበርራሉ። ነገር ግን ቦሶን በመለዋወጥ፣ ፌርሞች እርስ በርሳቸው አንዳንድ ዓይነት መስተጋብር ይነጋገራሉ። ቦሶኖች እራሳቸው እርስ በርሳቸው አይገናኙም.

በ bosons የሚተላለፈው መስተጋብር የሚከተለው ነው-

ኤሌክትሮማግኔቲክ, ቅንጣቶች ፎቶኖች ናቸው. ብርሃን እነዚህን ጅምላ-አልባ ቅንጣቶች በመጠቀም ይተላለፋል።
ጠንካራ ኑክሌር, ቅንጣቶች gluons ናቸው. በእነሱ እርዳታ ከአቶሚክ ኒውክሊየስ የሚመጡ ኩርኩሮች ወደ ነጠላ ቅንጣቶች አይከፋፈሉም.
ደካማ የኑክሌር, ቅንጣቶች - W እና Z bosons. በእነሱ እርዳታ ፌርሚኖች ብዛትን ፣ ጉልበትን ያስተላልፋሉ እና እርስ በእርስ ሊለወጡ ይችላሉ።
የስበት ኃይል , ቅንጣቶች - ስበት. በአጉሊ መነጽር ሚዛን ላይ በጣም ደካማ ኃይል. በጣም ግዙፍ በሆኑ አካላት ላይ ብቻ የሚታይ ይሆናል።

ስለ ስበት መስተጋብር አንቀጽ.
የስበት ኃይል መኖር ገና በሙከራ አልተረጋገጠም። እነሱ እንደ ንድፈ ሃሳባዊ ስሪት ብቻ ይኖራሉ. በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች በመደበኛ ሞዴል ውስጥ አይቆጠሩም.

ያ ብቻ ነው, መደበኛው ሞዴል ተሰብስቧል.

ችግሮቹ ገና ተጀምረዋል።

በሥዕላዊ መግለጫው ውስጥ በጣም የሚያምር የንጥሎች ውክልና ቢኖርም ሁለት ጥያቄዎች ይቀራሉ። ቅንጣቶች ብዛታቸው ከየት ነው የሚያገኙት እና ምንድን ናቸው? ሂግስ ቦሰን, ይህም ከሌሎቹ ቦሶዎች ጎልቶ ይታያል.

የ Higgs bosonን የመጠቀም ሃሳብ ለመረዳት ወደ ኳንተም መስክ ቲዎሪ መዞር አለብን። መናገር በቀላል ቋንቋ፣ መላው ዓለም ፣ መላው ዩኒቨርስ ፣ ትናንሽ ቅንጣቶችን ሳይሆን ብዙ የተለያዩ መስኮችን ያቀፈ ነው ሊባል ይችላል-ግሉዮን ፣ ኳርክ ፣ ኤሌክትሮን ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ ፣ ወዘተ. በእነዚህ ሁሉ መስኮች, መጠነኛ ለውጦች በየጊዜው ይከሰታሉ. ነገር ግን ከእነሱ በጣም ጠንካራ የሆኑትን እንደ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እንገነዘባለን. አዎ፣ እና ይህ ተሲስ በጣም አከራካሪ ነው። ከቅንጣት-ማዕበል ምንታዌነት አንፃር፣ የማይክሮ አለም ተመሳሳይ ነገር የተለያዩ ሁኔታዎችእንደ ማዕበል ወይም እንደ ኤሌሜንታሪ ቅንጣት የሚመስለው፣ ሂደቱን የሚከታተል የፊዚክስ ሊቅ ሁኔታውን ለመቅረጽ እንዴት የበለጠ አመቺ እንደሆነ ላይ ብቻ የተመካ ነው።

የሂግስ መስክ

ወደ ዜሮ መቅረብ የማይፈልግበት አማካኝ እሴቱ የሂግስ መስክ የሚባል ነገር አለ። በውጤቱም፣ ይህ መስክ በመላው ዩኒቨርስ ውስጥ አንዳንድ ቋሚ ዜሮ ያልሆኑ እሴቶችን ለመውሰድ ይሞክራል። መስኩ በሁሉም ቦታ የሚገኝ እና ቋሚ ዳራ ነው፣ ይህም ሃይግስ ቦሰን በሚታይባቸው ኃይለኛ ንዝረቶች የተነሳ።
እና ቅንጣቶች በጅምላ የተሸለሙት ለሂግስ መስክ ምስጋና ይግባው ነው።
የአንደኛ ደረጃ ቅንጣት ክብደት ከHiggs መስክ ጋር ምን ያህል በጥብቅ እንደሚገናኝ ይወሰናልበውስጡ ያለማቋረጥ ይበርራሉ።
እና በትክክል በ Higgs boson ምክንያት ወይም በይበልጥ በትክክል በሜዳው ምክንያት, መደበኛው ሞዴል በጣም ብዙ ተመሳሳይ የሆኑ ቅንጣቶች ስብስብ አለው. የሂግስ መስክ እንደ ኒውትሪኖስ ያሉ ብዙ ተጨማሪ ቅንጣቶች እንዲፈጠሩ አስገድዷቸዋል.

ውጤቶች

እኔ የተጋራሁት ስለ መደበኛው ሞዴል ባህሪ እና ለምን Higgs Boson እንደሚያስፈልገን በጣም ላይ ላዩን ፅንሰ-ሀሳቦች ነው። አንዳንድ ሳይንቲስቶች እ.ኤ.አ. በ2012 በኤል.ኤች.ሲ. ላይ የተገኘው Higgs መሰል ቅንጣት በቀላሉ የስታቲስቲክስ ስህተት ነበር ብለው በጥልቅ ተስፋ ያደርጋሉ። ከሁሉም በላይ የሂግስ መስክ ብዙዎቹን ውብ የተፈጥሮ ሲሜትሮች ይሰብራል, የፊዚክስ ባለሙያዎችን ስሌት የበለጠ ግራ የሚያጋባ ያደርገዋል.
እንዲያውም አንዳንዶች መደበኛው ሞዴል ወደ መጨረሻው እየደረሰ እንደሆነ ያምናሉ. ያለፉት ዓመታትምክንያቱም አለፍጽምና. ነገር ግን ይህ በሙከራ የተረጋገጠ አይደለም፣ እና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛው ሞዴል የሰው ልጅ አስተሳሰብ ብልህነት ምሳሌ ሆኖ ይቆያል።

ተመሳሳይ ነገር ማድረግ እና የተለያዩ ውጤቶችን መጠበቅ ምንም ፋይዳ የለውም.

አልበርት አንስታይን

መደበኛ ሞዴል (የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች)(እንግሊዝኛ) የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል) ከተፈጥሮ ጋር የማይዛመድ የንድፈ ሃሳባዊ ግንባታ ሲሆን የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር አንዱ አካል በሰው ሰራሽ መንገድ ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ፣ ምናባዊ ደካማ እና መላምታዊ ጠንካራ የሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች መስተጋብር ይገልጻል። መደበኛው ሞዴል የስበት ኃይልን አያካትትም።

በመጀመሪያ, ትንሽ ዳይሬሽን. በሳይንስ ማዕቀፍ ውስጥ የሚሠራው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሐሳብ በፊዚክስ በተረጋገጠ መሠረት ላይ የተመሠረተ ነው።

ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ፣
የኳንተም ሜካኒክስ
የጥበቃ ህጎች መሰረታዊ የፊዚክስ ህጎች ናቸው።

ይህ መሠረታዊ ልዩነት ነው ሳይንሳዊ አቀራረብየአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሐሳብ ጥቅም ላይ የዋለ - እውነተኛ ንድፈ ሐሳብ በተፈጥሮ ህግጋት ውስጥ በጥብቅ መንቀሳቀስ አለበት፡ ይህ ሳይንስ ነው።

በተፈጥሮ ውስጥ የማይገኙ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችን በመጠቀም ፣ በተፈጥሮ ውስጥ የማይገኙ መሰረታዊ ግንኙነቶችን መፍጠር ፣ ወይም በተፈጥሮ ውስጥ ያሉትን ግንኙነቶች በአስደናቂ ሁኔታ መተካት ፣ የተፈጥሮን ህጎች ችላ ማለት ፣ ከእነሱ ጋር በሂሳብ ማጭበርበር (የሳይንስ መልክ መፍጠር) - ይህ በሳይንስ የተላለፈው የተረት ተረት ዕጣ ነው። በዚህ ምክንያት ፊዚክስ ወደ የሂሳብ ተረት ተረት ዓለም ውስጥ ገባ። ተረት-ተረት ኳርኮች በተረት ግሉኖኖች፣ ተረት-ተረት ስበት እና የ “ኳንተም ቲዎሪ” ተረት ተረት (በእውነታው የተላለፈው) የፊዚክስ የመማሪያ መጽሃፍትን ቀድመው ገብተዋል - ልጆቹን እናታልላለን? የሃቀኛ አዲስ ፊዚክስ ደጋፊዎች ይህንን ለመቃወም ሞክረዋል, ነገር ግን ኃይሎቹ እኩል አልነበሩም. እናም እስከ 2010 ድረስ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ፅንሰ-ሀሳብ ከመምጣቱ በፊት የፊዚክስ-ሳይንስ መነቃቃት ትግል ወደ ፊዚክስ ስልጣኑን በተቆጣጠረው በእውነተኛ ሳይንሳዊ ፅንሰ-ሀሳብ እና በሂሳብ ተረት ተረት መካከል ግልፅ ግጭት ውስጥ ሲገባ ነበር። ማይክሮዌል (እና ብቻ አይደለም).

ከዓለም ዊኪፔዲያ የተወሰደ ሥዕል

መጀመሪያ ላይ የኳርክ ሞዴል ሃድሮን በ 1964 በገለልተኛነት በጌልማን እና በዝዋይግ የቀረበ ሲሆን በሶስት መላምታዊ ኳርኮች እና ፀረ-ቅንጦቻቸው ብቻ የተወሰነ ነበር። ይህም ሊፕቶንን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ በወቅቱ የሚታወቁትን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ስፔክትረም በትክክል ለመግለጽ አስችሏል, ከታቀደው ሞዴል ጋር የማይጣጣሙ እና በአንደኛ ደረጃ ከኳርክክስ ጋር. የዚህ ዋጋ በተፈጥሮ ውስጥ የማይገኙ ክፍልፋይ የኤሌክትሪክ ክፍያዎችን ማስተዋወቅ ነበር. ከዚያም፣ ፊዚክስ ሲዳብር እና አዲስ የሙከራ መረጃ ሲገኝ፣ የኳርክ ሞዴል ቀስ በቀስ እያደገ እና ተለወጠ፣ ከአዳዲስ የሙከራ መረጃዎች ጋር መላመድ፣ በመጨረሻም ወደ መደበኛ ሞዴል ተለወጠ። - ከአራት ዓመታት በኋላ በ 1968 እ.ኤ.አ. በ 2010 የሰው ልጅ የአንደኛ ደረጃ ክፍሎችን የመስክ ንድፈ ሀሳብ እና በ 2015 - የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ፣ የሁለተኛው የፊዚክስ ብዙ የሂሳብ ታሪኮችን በመላክ ሀሳብ ላይ መሥራት ጀመርኩ አስደሳች ነው ። ይህንንም ጨምሮ ወደ ፊዚክስ የሃያኛው ክፍለ ዘመን እድገት ታሪክ መዝገብ ግማሹ።

1 የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል መሰረታዊ መርሆች

ሁሉም ቁስ አካል 12 መሠረታዊ የፌርሚዮን ቅንጣቶችን ያቀፈ ነው ተብሎ ይታሰባል፡ 6 ሌፕቶኖች (ኤሌክትሮን፣ ሙኦን፣ ታው ሌፕቶን፣ ኤሌክትሮን ኑትሪኖ፣ ሙኦን ኒውትሪኖ እና ታው ኑትሪኖ) እና 6 ኳርኮች (u፣d፣s፣c፣b፣t)።

ኳርኮች በጠንካራ, ደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ (ከኳንተም ቲዎሪ ግንዛቤ ጋር) መስተጋብር ውስጥ እንደሚሳተፉ ይከራከራሉ; የተሞሉ ሌፕቶኖች (ኤሌክትሮን, ሙኦን, ታው-ሌፕቶን) - በደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ; neutrinos - በደካማ መስተጋብር ውስጥ ብቻ.

ሶስቱም አይነት መስተጋብር የሚፈጠሩት አለማችን የተመጣጠነ መሆኗን ተከትሎ ነው። ሦስት ዓይነትየመለኪያ ለውጦች.

በአምሳያው የተዋወቀውን መስተጋብር የሚሸከሙት ቅንጣቶች የሚከተሉት ናቸው ተብሏል::

8 gluons ለግምታዊ ጠንካራ መስተጋብር (ሲምሜትሪ ቡድን SU (3));
3 ከባድ መለኪያ ቦሶኖች (W ± -bosons, Z 0 -boson) ለግምታዊ ደካማ መስተጋብር (SU (2) የሲሜትሪ ቡድን);
1 ፎቶን ለኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር (ሲምሜትሪ ቡድን ዩ(1))።

ይህ መላምታዊ ደካማ ኃይል ከተለያዩ ትውልዶች የተውጣጡ ፌርሞችን ሊቀላቀል ይችላል ፣ ይህም ከቀላል በስተቀር ሁሉም ወደ አለመረጋጋት ይመራል ፣ እንዲሁም እንደ ሲፒ ጥሰት እና መላምታዊ የኒውትሪኖ ማወዛወዝ ውጤቶች።

2 መደበኛ ሞዴል እና መሠረታዊ ግንኙነቶች

በእውነቱ ፣ የሚከተሉት የመሠረታዊ ግንኙነቶች ዓይነቶች በተፈጥሮ ውስጥ አሉ ፣ እንዲሁም ተጓዳኝ አካላዊ መስኮች አሉ-

ፊዚክስ በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሌሎች መሰረታዊ አካላዊ መስኮች መኖራቸውን አላስቀመጠም ፣ በእርግጥ ፣ አስደናቂ መስኮች (የኳንተም “ንድፈ-ሀሳብ” መስኮች-ግሉዮን ፣ ሂግስ መስክ ፣ ወዘተ) በስተቀር (ነገር ግን በሂሳብ ውስጥ ማንኛውም ቁጥር ሊኖር ይችላል) ). በኳንተም ቲዎሪ የተለጠፈ መላምታዊ ጠንካራ እና ግምታዊ ደካማ መስተጋብር በተፈጥሮ ውስጥ መኖር - አልተረጋገጠም, እና በመደበኛ ሞዴል ፍላጎቶች ብቻ ይጸድቃል. እነዚህ መላምታዊ መስተጋብር መላምቶች ናቸው። - በተፈጥሮ ውስጥ የኑክሌር ኃይሎች አሉ ፣ ወደ (በእውነቱ በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ) የኒውክሊዮኖች ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ ይወርዳሉ ፣ ነገር ግን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አለመረጋጋት የሚወሰነው በመበስበስ ቻናሎች መኖር እና ከሕግ ክልከላ ባለመኖሩ ነው። ተፈጥሮ, እና በምንም መልኩ ከአስደናቂው ደካማ መስተጋብር ጋር የተገናኘ አይደለም.

በተፈጥሮ ውስጥ የስታንዳርድ ሞዴል ቁልፍ ንጥረ ነገሮች መኖራቸው: ኳርክስ እና ግሉኖንስ አልተረጋገጠም. በአንዳንድ የፊዚክስ ሊቃውንት በሙከራዎች ውስጥ እንደ ኳርክክስ የሚተረጎመው ሌላ አማራጭ ትርጓሜዎችን ይፈቅዳል። ተፈጥሮ የተነደፈው የመላምታዊ ኳርኮች ብዛት ከተለዋጭ ኤሌክትሪክ ቋሚ ሞገዶች ብዛት ጋር እንዲገጣጠም በሚያስችል መንገድ ነው ። መግነጢሳዊ መስክየአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ. ነገር ግን በተፈጥሮ ውስጥ ከግምታዊ ኳርኮች ክፍያ ጋር እኩል የሆነ ክፍልፋይ የኤሌክትሪክ ክፍያ የለም። የዲፕሎል ኤሌክትሪክ ክፍያ መጠን እንኳን ምናባዊ ኳርኮች ምናባዊ የኤሌክትሪክ ኃይል መጠን ጋር አይጣጣምም. እና እንደተረዱት ፣ ኳርክስ ከሌለ መደበኛው ሞዴል ሊኖር አይችልም።.

እ.ኤ.አ. በ 1968 በስታንፎርድ ሊኒያር አክስሌሬተር (SLAC) ላይ የተደረጉ ጥልቅ የማይነጣጠሉ የመበተን ሙከራዎች ፕሮቶኖች ውስጣዊ መዋቅር እንዳላቸው አረጋግጠዋል እንዲሁም ሶስት ነገሮችን ያቀፈ ነው (ሁለት u-quarks እና አንድ d-quark -) ግን ይህ አልተረጋገጠም።ሪቻርድ ፌይንማን በኋላ በፓርቶን ሞዴል (1969) ማዕቀፍ ውስጥ ፓርቶን ብለው የጠሩት ፣ አንድ ተጨማሪ ድምዳሜ ላይ መድረስ ይቻላል - በሙከራዎች ፣ በተለዋዋጭ ሞገድ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ የቆሙ ሞገዶች ተስተውለዋል ፣ አንቲኖዶች ብዛት በትክክል ከ የተረት ኩርኩክ (ፓርኮች) ቁጥር . እና የአለም ዊኪፔዲያ "አጠቃላይ አጠቃላይ የሙከራ እውነታዎች በአምሳያው ትክክለኛነት ላይ ጥርጣሬ አይፈጥርም" የሚለው የጉራ መግለጫ ውሸት ነው።

3 መደበኛ ሞዴል እና መለኪያ ቦሶኖች

በተፈጥሮ ውስጥ የመለኪያ ቦሶኖች መኖራቸው አልተረጋገጠም - እነዚህ የኳንተም ቲዎሪ ግምቶች ናቸው። (W ± -bosons፣ Z 0 -boson) ተራ የቬክተር ሜሶኖች ከዲ-ሜሶን ጋር ተመሳሳይ ናቸው።
የኳንተም ቲዎሪ የለጠፈውን መስተጋብር ተሸካሚዎችን ይፈልጋል። ነገር ግን በተፈጥሮ ውስጥ እንደዚህ አይነት ቦሶኖች ስለሌለ በጣም ተስማሚ የሆኑ ቦሶኖች ተወስደዋል እና አስፈላጊውን መላምታዊ መስተጋብር ተሸካሚ የመሆን ችሎታ ተሰጥቷል.

4 መደበኛ ሞዴል እና ግሉኖች

እውነታው ግን በመላምታዊ ግሉኖች መደበኛው ሞዴል አሳፋሪ ሆነ።

ግሉዮን ምን እንደሆነ እናስታውስ - እነዚህ ግምታዊ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ለግምታዊ ኳርኮች መስተጋብር ተጠያቂ ናቸው። መናገር የሂሳብ ቋንቋ, gluons በኳንተም ክሮሞዳይናሚክስ ውስጥ ባሉ መላምታዊ ኳርኮች መካከል ለሚደረገው መላምታዊ ጠንካራ የቀለም መስተጋብር ተጠያቂ የሆኑት የቬክተር መለኪያ ቦሶኖች ናቸው። በዚህ ሁኔታ ፣ መላምታዊ ግሉኖኖች ራሳቸው የቀለም ክፍያ እንደሚሸከሙ ይታሰባል እና ስለሆነም መላምታዊ ጠንካራ ግንኙነቶች ተሸካሚዎች ብቻ ሳይሆኑ ራሳቸውም ይሳተፋሉ። መላምታዊው ግሉዮን በኳንተም ክሮሞዳይናሚክስ ውስጥ የቬክተር መስክ ኳንተም ነው፣ ምንም እረፍት የሌለው እና አሃድ ስፒን (እንደ ፎቶን) አለው። በተጨማሪም, መላምታዊ ግሉዮን የራሱ ፀረ-ፓርቲካል ነው.

ስለዚህ፣ ግሉዮን ዩኒት ስፒን (እንደ ፎቶን) እንዳለው እና የራሱ አንቲፓርቲካል እንደሆነ ተገልጿል። - ስለዚህ: እንደ ኳንተም ሜካኒክስ እና ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ (እና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሀሳብ ፣ ይህም አብረው እንዲሠሩ ለማድረግ ችሏል ። አጠቃላይ ውጤትበተፈጥሮ ውስጥ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ስፔክትረም የወሰነው - በተፈጥሮ ውስጥ አንድ ኤሌሜንታሪ ቅንጣት ብቻ አንድ አሃድ እሽክርክሪት ሊኖረው ይችላል (እንደ ፎቶን) እና የራሱ ፀረ-ፓርቲካል - ፎቶን ፣ ግን ቀድሞውኑ በኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ተይዟል። አሃድ ስፒን ያላቸው ሁሉም ሌሎች አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የቬክተር ሜሶኖች እና አስደሳች ግዛቶች ናቸው፣ ነገር ግን እነዚህ ሙሉ ለሙሉ የተለያዩ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ናቸው፣ እያንዳንዳቸው የራሳቸው አንቲፓርቲክል አላቸው።

እና ሁሉም የቬክተር ሜሶኖች ዜሮ ያልሆነ እረፍት እንዳላቸው ካስታወስን (የሜዳው ፅንሰ-ሀሳብ የኳንተም ቁጥር L ዜሮ ያልሆነ እሴት ውጤት) ፣ ከዚያ የትኛውም የቬክተር ሜሶኖች (ኢንቲጀር ስፒን ያላቸው ቅንጣቶች) ተስማሚ አይደሉም ። ተረት-ተረት gluon. ደህና፣ በተፈጥሮ ውስጥ አሃድ የሚሽከረከርላቸው ምንም ተጨማሪ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች የሉም። በተፈጥሮ ውስጥ ሊኖር ይችላል ውስብስብ ስርዓቶች, እኩል ቁጥር ያላቸው የሌፕቶኖች ወይም ባሮኖች ያቀፈ! ነገር ግን የእንደዚህ ዓይነቶቹ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ምስረታ ሕይወት ከአስደናቂው Higgs boson የሕይወት ዘመን በእጅጉ ያነሰ ይሆናል - ወይም በትክክል ፣ የቬክተር ሜሶን። ስለዚህ፣ የቱንም ያህል ቢፈለጉ እና ስንት ቢሊዮን ዩሮ ወይም ዶላሮች አስደናቂ ቅንጣቶችን ለመፈለግ ቢወጡ መላምታዊ ግሉኖች በተፈጥሮ ውስጥ ሊገኙ አይችሉም። እና የሆነ ቦታ ስለ ግኝታቸው መግለጫ ካለ ከእውነታው ጋር አይዛመድም።

ስለዚህ, በተፈጥሮ ውስጥ ለ gluons ምንም ቦታ የለም. በተፈጥሮ ውስጥ ካለው ነገር ይልቅ ስለ ጠንካራ መስተጋብር ተረት በመፍጠር የኑክሌር ኃይሎችከኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ጋር በማነፃፀር፣ “Quantum Theory” እና “Standard Model” በእነርሱ አለመሳሳት በመተማመን ራሳቸውን ወደ ሞተ መጨረሻ አመሩ። - ስለዚህ ምናልባት ለማቆም እና የሂሳብ ታሪኮችን ማመንን ለማቆም ጊዜው አሁን ነው።

5 መደበኛ ሞዴል እና የኃይል ጥበቃ ህግ

በምናባዊ ቅንጣቶች ልውውጥ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መስተጋብር መተግበር የኃይል ጥበቃን ህግ በቀጥታ ይጥሳል እና በተፈጥሮ ህጎች ላይ የሚደረግ ማንኛውም የሂሳብ አያያዝ በሳይንስ ተቀባይነት የለውም። ተፈጥሮ እና ምናባዊው የሂሳብ ዓለም ሁለት ናቸው። የተለያዩ ዓለማትእውነተኛ እና ልቦለድ - የሒሳብ ተረት ዓለም።

Gluons - መላምታዊ ጠንካራ መስተጋብር መላምታዊ ተሸካሚዎች ፣ ከምንም ነገር (ከቫክዩም) አዲስ gluons የመፍጠር አስደናቂ ችሎታ ያላቸው (የአንቀጽ መታሰርን ይመልከቱ) የኃይል ጥበቃን ሕግ በግልጽ ችላ ይላሉ።

ስለዚህም መደበኛው ሞዴል የኃይል ጥበቃ ህግን ይቃረናል.

6 መደበኛ ሞዴል እና ኤሌክትሮማግኔቲክስ.

መደበኛው ሞዴል ሳይታወቀው በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ ቋሚ የዲፕሎይል ኤሌክትሪክ መስኮች መኖራቸውን አምኖ ለመቀበል ተገድዷል። የኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች መላምታዊ ኳርኮችን ያቀፈ ነው ብለው ሲከራከሩ (በስታንዳርድ ሞዴል መሠረት) የኤሌክትሪክ ክፍያ ተሸካሚዎች ናቸው ፣ ስታንዳርድ ሞዴል በዚህ መንገድ በፕሮቶን ውስጥ መገኘቱን አውቋል ፣ ከክልሉ በተጨማሪ አዎንታዊ የኤሌክትሪክ ኃይል ፣ እንዲሁም ክልል ያለው ክልል አሉታዊ የኤሌክትሪክ ክፍያ, እና ተቃራኒ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ያላቸው ጥንድ ክልሎች መገኘት እና በኤሌክትሪክ "ገለልተኛ" ኒውትሮን. የሚያስደንቀው ነገር በእነዚህ አካባቢዎች የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ዋጋዎች ከኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሀሳብ ከሚመነጩት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ዋጋዎች ጋር መገጣጠማቸው ነው።

ስለዚህ መደበኛው ሞዴል ውስጣዊውን ለመግለጽ ችሏል የኤሌክትሪክ ክፍያዎችበገለልተኛ እና በአዎንታዊ መልኩ የተከሰሱ ባሮኖች፣ ነገር ግን በአሉታዊ መልኩ ከተከሰሱ ባሮኖች ጋር የተሳሳተ እሳት ነበር። በአሉታዊ መልኩ የተከሰሱት መላምታዊ ኳርኮች ክፍያ -e/3 ስለሆነ፣ አጠቃላይ ክፍያ ለማግኘት -e ሦስት አሉታዊ የተከሰሱ ኳርኮች ያስፈልጋሉ፣ እና ከፕሮቶን ኤሌክትሪክ መስክ ጋር የሚመሳሰል የዲፖል ኤሌክትሪክ መስክ ሊገኝ አይችልም። እርግጥ ነው, አንድ ሰው ፀረ-ኳርኮችን ሊጠቀም ይችላል, ነገር ግን ከባርዮን ይልቅ አንድ ሰው ፀረ-ባርዮን ያገኛል. ስለዚህ የባሪዮን የኤሌክትሪክ መስኮችን ለመግለጽ የስታንዳርድ ሞዴል "ስኬት" በገለልተኛ እና በአዎንታዊ ቻርጅ ብቻ የተገደበ ነበር.

የሜሶን ግምታዊ የኳርክ መዋቅር ከዜሮ ስፒን ጋር ከተመለከቱ፣ ኤሌክትሪክ ዳይፖል ሜዳዎች የሚገኙት ለገለልተኛ ሜሶኖች ብቻ ነው፣ እና ለተሞሉ ሜሶኖች ደግሞ የኤሌክትሪክ ዲፖል ሜዳ ከሁለት መላምታዊ ኳርኮች ሊፈጠር አይችልም - ክፍያዎቹ አይፈቅዱም። ስለዚህ፣ የሜሶን የኤሌክትሪክ መስኮች ከዜሮ ስፒን ጋር ሲገልጹ፣ መደበኛው ሞዴል ተሳክቶለታል። የኤሌክትሪክ መስኮችገለልተኛ ሜሶኖች. እዚህ ደግሞ የዲፕሎል ክልሎች የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ዋጋዎች ከኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሐሳብ ከሚነሱት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ዋጋዎች ጋር ተመሳሳይ ናቸው.

ነገር ግን ቬክተር ሜሶንስ የሚባል ሌላ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ቡድን አለ - እነዚህ ዩኒት ስፒን ያላቸው ሜሶኖች ናቸው ፣ እያንዳንዱ ቅንጣት የግድ የራሱ ፀረ-ፓርቲክል አለው። ሞካሪዎች በተፈጥሮ ውስጥ እነሱን ማግኘት ጀምረዋል ፣ ግን መደበኛው ሞዴል ፣ መዋቅራቸውን ላለማስተናገድ ፣ አንዳንዶቹን በእሱ የፈለሰፉ የግንኙነቶች ተሸካሚዎች (ስፒን) መፈረጅ ይመርጣል ። ከአንድ ጋር እኩል ነው።- ምንድን ነው የሚፈልጉት). እዚህ ፣ መደበኛው ሞዴል የገለልተኛ ሜሶኖች የኤሌክትሪክ መስኮችን ብቻ ነው ያመረተው ፣ ምክንያቱም የኳርኮች ብዛት ስላልተለወጠ (ጀርባዎቻቸው ከመቀነስ ይልቅ እንዲጨመሩ በቀላሉ ተዘዋውረዋል)።
መካከለኛ ውጤቶችን እናጠቃልል. የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የኤሌክትሪክ መስኮችን አወቃቀር በመግለጽ የስታንዳርድ ሞዴል ስኬት ግማሽ ልብ ሆነ። ይህ ለመረዳት የሚቻል ነው-በአንድ ቦታ ላይ መገጣጠም በሌላ ቦታ ላይ አለመግባባት አስከትሏል.

አሁን ስለ መላምታዊ ኳርኮች ብዛት። በሜሶን ወይም በባሪዮን ውስጥ ያሉ ብዙ መላምታዊ ኳርኮችን ከጨመርን የቀረውን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣት ትንሽ መቶኛ እናገኛለን። ስለዚህ፣ በስታንዳርድ ሞዴል ማዕቀፍ ውስጥ እንኳን፣ በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ ከጠቅላላው የጅምላ ግምታዊ ዋጋ በእጅጉ የሚበልጥ የኳርክ ያልሆነ ተፈጥሮ አለ። ስለዚህ፣ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ኳርክክስን ያካተቱ ናቸው የሚለው የስታንዳርድ ሞዴል መግለጫ እውነት አይደለም። በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ ከግምታዊ ኳርክክስ የበለጠ ኃይለኛ ምክንያቶች አሉ ፣ ይህም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን የስበት እና የማይነቃነቅ ጅምላ ይፈጥራል። የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ፅንሰ-ሀሳብ ፣ ከአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ጋር ፣ ከዚህ ሁሉ በስተጀርባ ሞገድ ፖላራይዝድ ተለዋጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ እንዳለ አረጋግጧል ፣ የሞገድ ባህሪያትኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች፣ የሚወስኑት የስታቲስቲክስ ባህሪ እና፣ በእርግጥ፣ የኳንተም መካኒኮች።

አንድ ተጨማሪ ነገር. ለምንድነው በግማሽ ኢንቲጀር እሽክርክሪት ባለ ሁለት ቅንጣቶች (ኳርኮች) የተጣመረ ስርዓት ፣ የንጥሎቹ ሽክርክሪቶች የግድ ፀረ-ተመጣጣኝ መሆን አለባቸው (የሜሶንን ሽክርክሪት ለማግኘት በስታንዳርድ ሞዴል ውስጥ ያለው አስፈላጊነት አሁንም የተፈጥሮ ህግ አይደለም) ). መስተጋብር ቅንጣቶች መካከል የሚሾር ትይዩ ሊሆን ይችላል, እና ከዚያም meson አንድ ብዜት ያገኛሉ, ነገር ግን አንድ አሃድ ፈተለ እና ትንሽ የተለየ የእረፍት የጅምላ ጋር, ተፈጥሮ በተፈጥሮ አልፈጠረም ይህም - ጋር መደበኛ ሞዴል ፍላጎት ግድ የለውም. የእሱ ተረት. ፊዚክስ መስተጋብርን ያውቃል ፣ በአከርካሪ-ተኮር ጥገኛ - እነዚህ የመግነጢሳዊ መስኮች ግንኙነቶች ናቸው ፣ ስለሆነም በኳንተም “ቲዎሪ” የማይወደዱ። ይህ ማለት መላምታዊ ኳርኮች በተፈጥሮ ውስጥ ካሉ ፣ ግንኙነቶቻቸው መግነጢሳዊ ናቸው (በተፈጥሮ አስደናቂ የሆኑትን ግሉኖችን አላስታውስም) - እነዚህ መስተጋብሮች በፀረ-ትይዩ መግነጢሳዊ አፍታዎች ቅንጣቶች ላይ ማራኪ ኃይሎችን ይፈጥራሉ (እና ስለዚህ ፀረ-ትይዩ የሚሽከረከር ፣ የማግኔቲክ ቬክተሮች ከሆነ) ቅጽበት እና እሽክርክሪት ትይዩ ናቸው) እና ጥንድ ቅንጣቶች ከትይዩ መግነጢሳዊ አፍታዎች (ትይዩ ስፒን አቅጣጫ) ጋር የታሰረ ሁኔታ መፍጠር አይፍቀዱ ፣ ከዚያ በኋላ ማራኪ ኃይሎች ወደ ተመሳሳይ አስጸያፊ ኃይሎች ይለወጣሉ። ነገር ግን የአንድ ጥንድ ትስስር ጉልበት ከሆነ መግነጢሳዊ አፍታዎችየተወሰነ እሴት ነው (0.51 MeV ለ π ± እና 0.35 MeV ለ π 0), ከዚያም በእራሳቸው ቅንጣቶች መግነጢሳዊ መስኮች ውስጥ የተከማቸ ሃይል (በግምት) ከፍተኛ መጠን ያለው ቅደም ተከተል ነው, እና ስለዚህ ተጓዳኝ ክብደት - የኤሌክትሮማግኔቲክ ክብደት. ቋሚ መግነጢሳዊ መስክ.

በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ የዲፕሎል ኤሌክትሪክ መስኮች መኖራቸውን ካሰበ ፣ መደበኛው ሞዴል የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መግነጢሳዊ መስኮችን ረስቷል ፣ የእነሱ መኖር በሙከራ የተረጋገጠ እና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መግነጢሳዊ አፍታዎች መጠን የሚለካው በ ከፍተኛ ዲግሪትክክለኛነት.

በመደበኛ ሞዴል እና መግነጢሳዊነት መካከል ያሉ አለመጣጣሞች በpi mesons ምሳሌ ላይ በግልጽ ይታያሉ። ስለዚህ፣ መላምታዊ ኳርኮች የኤሌክትሪክ ክፍያዎች አሏቸው፣ ይህ ማለት ቋሚ የኤሌክትሪክ መስክም አላቸው፣ እና ቋሚ መግነጢሳዊ መስክም አላቸው። እንደ ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ ሕጎች መሠረት, እስካሁን ያልተሰረዘ, እነዚህ መስኮች ውስጣዊ ጉልበት አላቸው, ስለዚህም ከዚህ ኃይል ጋር የሚዛመድ ብዛት. ስለዚህ የተከሰሱ π ± -ሜሶን ጥንድ መላምታዊ ኳርኮች የቋሚ መግነጢሳዊ መስኮች አጠቃላይ መግነጢሳዊ ብዛት 5.1 ሜቮ (ከ 7.6 ሜቮ) እና ለ π 0 -ሜሶን 3.5 ሜቮ (ከ4 ሜቮ) ነው። ወደዚህ ጅምላ እንጨምር የኤሌክትሪክ ብዛት ቋሚ የኤሌክትሪክ መስኮች የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፣ እሱ ከዜሮም የተለየ ነው። የክሶቹ መስመራዊ ልኬቶች እየቀነሱ ሲሄዱ ፣ የእነዚህ መስኮች ኃይል በየጊዜው ይጨምራል ፣ እና ሁሉም 100% መላምታዊ ኳርክ ውስጣዊ ኃይል በቋሚ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች ውስጥ ሲከማች በጣም በፍጥነት አንድ አፍታ ይመጣል። ከዚያ ለኳርኩ ራሱ የቀረው መልሱ ነው፡ ምንም የለም፣ እሱም የአንደኛ ደረጃ ክፍልፋዮች የመስክ ቲዎሪ የሚናገረው ነው። እናም የታየው “የመላምታዊ ኳርኮች ዱካዎች” ወደ ተለዋጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ የቆሙ ሞገዶች ዱካዎች ይለወጣሉ ፣ እሱ በእውነቱ እነሱ ናቸው። ግን አንድ ልዩ ነገር አለ-የማዕበል ተለዋጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ቋሚ ሞገዶች ፣ ስታንዳርድ ሞዴል እንደ “ኳርክስ” የሚሰጠው ፣ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ያላቸውን ቋሚ ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች መፍጠር አይችሉም)። ስለዚህ እኛ በተፈጥሮ ውስጥ ምንም ኳርኮች የሉም ወደሚል መደምደሚያ ላይ ደርሰናል ፣ እና ኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች ሞገድ ፖላራይዝድ ተለዋጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ፣ እንዲሁም ተያያዥ ቋሚ ኤሌክትሪክ እና ማግኔቲክ ዳይፖል መስኮችን ያቀፈ ነው ፣ ይህም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሀሳብ የሚናገረው ነው።

በጅምላ እሴቶች ፣ መደበኛው ሞዴል በሁሉም ፒ-ሜሶኖች ውስጥ የቀረውን ውስጣዊ ኃይል መኖሩን አቋቋመ ፣ ይህም በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ ስላለው ሞገድ ተለዋጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ከኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች የሜዳ ንድፈ ሀሳብ መረጃ ጋር የሚስማማ ነው። ነገር ግን ከ (95-97)% በላይ የሚሆነው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጣዊ ሃይል የኳርክ ተፈጥሮ ካልሆነ እና በሞገድ ተለዋጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ውስጥ የተከማቸ ከሆነ እና ከቀሪው (3-5)% ወደ መላምታዊ ኳርክስ ይወሰዳሉ ፣ (80- 90)% በቋሚ ኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ መስኮች የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ላይ ያተኮረ ነው ፣ ከዚያ እነዚህ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች በተፈጥሮ ውስጥ የማይገኙ ኳርኮችን ያካተቱ ናቸው የሚለው መሠረተ ቢስ መግለጫ በራሱ መደበኛ ሞዴል ማዕቀፍ ውስጥ እንኳን አስቂኝ ይመስላል።

በመደበኛ ሞዴል ውስጥ ያለው የፕሮቶን የኳርክ ስብጥር የበለጠ አሳዛኝ ሆኖ ተገኝቷል። አጠቃላይ የ 2 u-quarks እና አንድ d-quark 8.81 ሜቪ ሲሆን ይህም ከፕሮቶን እረፍት ክብደት 1 በመቶ ያነሰ ነው (938.2720 ሜቪ)። ማለትም፣ 99 በመቶው ፕሮቶን ከኒውክሌር ሃይሎች ጋር ዋናውን የስበት እና የማይነቃነቅ ጅምላ የሚፈጥር ነገር ይዟል እና ይህ ከኳርክክስ ጋር የተገናኘ አይደለም፣ ነገር ግን እኛ፣ ለበለጠ ጥቅም ብቁ በሆነ ጽናት፣ ሀሳዊ ሳይንስ ተረት መነገሩን እንቀጥላለን። ምንም እንኳን ሁሉም ጥረቶች እና የገንዘብ ሀብቶች ቢወጡም በተፈጥሮ ውስጥ በጭራሽ የማይገኙ ፕሮቶን ኳርክክስን ያቀፈ ነው ተብሎ ይታሰባል እና ይህንን ማጭበርበር እንድናምን ይፈልጋሉ። - ሂሳብ ማንኛውንም ተረት ተረት ለመፃፍ እና እንደ “ከፍተኛ” የ “ሳይንስ” ስኬት ለማስተላለፍ ይችላል። እንግዲህ ሳይንስን ከተጠቀምን የፕሮቶን መስክ ንድፈ ሃሳብን በመጠቀም የሜዳ ንድፈ ሃሳብን መሰረት በማድረግ ቋሚ ኤሌክትሪካዊ መስኩ 3.25MV ሃይል ይይዛል እና የቀረው ሃይል ለግምታዊ ኳርክስ ብዛት የተበደረው ከብዙ የበለጠ ነው። የኑክሌር ኃይሎቹን የሚፈጥር የፕሮቶን ኃይለኛ ቋሚ መግነጢሳዊ መስክ።

7 የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል እና የመስክ ንድፈ ሃሳብ

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሃሳብ በተፈጥሮ ውስጥ የማይገኙ ኳርኮች እና ግሉኖኖች መኖራቸውን ይክዳል ፣ መላምታዊ ጠንካራ እና ደካማ መስተጋብር መኖሩን ይክዳል (በኳንተም ቲዎሪ የተለጠፈ) እና አሃዳዊ ሲምሜትሪ ከእውነታው ጋር መገናኘቱን ይክዳል።
የ tau lepton የ muon አስደሳች ሁኔታ ነው ፣ እና ኒውትሪኖ የ muon neutrino አስደሳች ሁኔታ ነው።
(W ± -bosons, Z 0 -boson) ተራ የቬክተር ሜሶኖች ናቸው እና የኃይል ጥበቃ ህግን እንዲሁም ሌሎች የተፈጥሮ ሕጎችን ችላ ከማለት ጋር የተያያዙ ግንኙነቶች ተሸካሚዎች አይደሉም.
ፎቶን በተፈጥሮ ውስጥ የሚገኘው በእውነተኛ ሁኔታ ውስጥ ብቻ ነው። የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ምናባዊ ሁኔታ የተፈጥሮ ህጎችን የሂሳብ አያያዝ ነው።
የኑክሌር ኃይሎች በዋነኝነት የሚወርዱት በአቅራቢያው ዞን ውስጥ በሚገኙት የኑክሊዮኖች መግነጢሳዊ መስኮች መስተጋብር ላይ ነው።
ያልተረጋጋ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመበስበስ ምክንያቶች የመበስበስ ሰርጦች እና የተፈጥሮ ህጎች መኖራቸው ናቸው. ኤሌሜንታሪ ቅንጣት ልክ እንደ አቶም ወይም አስኳል፣ ዝቅተኛው ጉልበት ያለው ወደ አንድ ሁኔታ ይመራል - ዕድሎቹ ብቻ የተለያዩ ናቸው።
የ "neutrino oscillations" ወይም ይልቁንም ምላሾች ተብሎ የሚጠራው መሠረት በእረፍታቸው ብዛት ላይ ያለው ልዩነት ነው ፣ ይህም ወደ ከባድ መበስበስ ይመራል - muon neutrino። በአጠቃላይ፣ የአንዱ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣት ወደ ሌላ ክፍል መቀየሩ ከኤሌክትሮማግኔቲዝም ህጎች እና ከኃይል ጥበቃ ህግ ጋር ይቃረናል። - የተለያዩ የኒውትሪኖ ዓይነቶች የተለያዩ የኳንተም ቁጥሮች ስብስቦች አሏቸው, በዚህም ምክንያት ኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮችይለያያሉ ፣ የጠቅላላው የውስጥ ኃይል የተለያዩ እሴቶች አሏቸው ፣ እና በዚህ መሠረት ፣ የእረፍት ብዛት የተለያዩ እሴቶች። እንደ አለመታደል ሆኖ፣ የተፈጥሮን ህግጋት በሒሳብ መጠቀሚያ ማድረግ የ20ኛው ክፍለ ዘመን የፊዚክስ ተረት ንድፈ ሃሳቦች እና ሞዴሎች መደበኛ ሆኗል።

8 የፊዚክስ ቅንጣቶች በአለም እይታ ዊኪፔዲያ በ2017 መጀመሪያ ላይ

ከዓለም ዊኪፔዲያ አንጻር ቅንጣቶች በፊዚክስ ውስጥ ይህን ይመስላል።

ወደዚህ የውሸት ስዕል ሁለት ቀለሞችን ጨምሬያለሁ ምክንያቱም አንዳንድ ተጨማሪዎች ስለሚያስፈልገው። እውነት የሆነው በአረንጓዴ ጎልቶ ይታያል። ትንሽ ሆኖ ተገኘ፣ ግን ያ ብቻ ነው አስተማማኝ የሆነው። ፈዛዛው ቀለም በተፈጥሮ ውስጥ ያለውን ነገር አጉልቶ ያሳያል, ነገር ግን እንደ ሌላ ነገር እኛን ለማታለል እየሞከሩ ነው. ደህና፣ ሁሉም ቀለም የሌላቸው ፈጠራዎች ከዓለም ተረት ናቸው። እና አሁን ተጨማሪዎቹ እራሳቸው:

በተፈጥሮ ውስጥ ምንም ኳርኮች አለመኖራቸው የስታንዳርድ ሞዴል ደጋፊዎች ሊያውቁት የማይፈልጉት ነገር ነው ፣ ሁላችንም አዳዲስ ታሪኮችን በመመገብ በሙከራዎች ውስጥ የኳርክን አለመታየትን “ለማጽደቅ” ነው።
ከሌፕቶኖች የመሬት ውስጥ ግዛቶች ፣ በኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች የፊልድ ቲዎሪ መሠረት ፣ በተፈጥሮ ውስጥ የሚገኙት ሙን ያለው ሙን ያለው ኤሌክትሮን ብቻ ነው። የ tau lepton ስፒን ዋጋ፣ ከ1/2 ጋር እኩል ነው፣ ይህ ቅንጣት የሌፕቶኖች የመሬት ግዛቶች ንብረት ነው ማለት አይደለም - መዞሪያቸው በቀላሉ ይገጣጠማል። ደህና ፣ የእያንዳንዱ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣት አስደሳች ግዛቶች ብዛት ከማይታወቅ ጋር እኩል ነው - የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሀሳብ ውጤት። ሞካሪዎች እነሱን ማግኘት ጀምረዋል እና ከ tau lepton በስተቀር ሌሎች የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችን ብዙ አስደሳች ሁኔታዎችን አግኝተዋል ነገር ግን ይህንን ራሳቸው ገና አልተገነዘቡም። ደህና ፣ ለአንዳንዶች ፣ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሀሳብ በጉሮሮ ውስጥ እንደ አጥንት ነው - እነሱ ይታገሱታል ፣ እና እንደገና ቢማሩት እንኳን የተሻለ ነው።
በተፈጥሮ ውስጥ ምንም መለኪያ ቦሶኖች የሉም - በተፈጥሮ ውስጥ አሃድ ስፒን ያላቸው አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አሉ እነዚህ ፎቶኖች እና ቬክተር ሜሶኖች (እንደ አስደናቂ መስተጋብር ተሸካሚ ሆነው ማለፍ ይወዳሉ ፣ ለምሳሌ ፣ “ደካማ” መስተጋብር) በጉጉታቸው ግዛቶች, እንዲሁም የሜሶን የመጀመሪያ አስደሳች ሁኔታ.
አስደናቂው የሂግስ ቦሶንስ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የስበት ፅንሰ-ሀሳብ ይቃረናል። በሂግስ ቦሶን ሽፋን በቬክተር ሜሶን ሊወጉን እየሞከሩ ነው።
መሰረታዊ ቅንጣቶች በተፈጥሮ ውስጥ የሉም - በቀላሉ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች በተፈጥሮ ውስጥ ይገኛሉ።
ሱፐርፓርትነርስ እንደ ሌሎች መላምታዊ መሰረታዊ ቅንጣቶች ከዓለም ተረት ናቸው። ዛሬ የደራሲው ስም ምንም ይሁን ምን ተረት ተረት በጭፍን ማመን አይችልም። ማንኛውንም ቅንጣት መፈልሰፍ ትችላለህ፡ የዲራክ "መግነጢሳዊ ሞኖፖል"፣ የፕላንክ ቅንጣት፣ parton፣ የተለያዩ ዓይነቶችኳርክክስ፣ መናፍስት፣ “sterile” ቅንጣቶች፣ graviton (gravitino) ... - ግን የዜሮ ማስረጃ አለ። - እንደ ሳይንስ ስኬት ለሚቀርቡት ማንኛውም የውሸት ሳይንስ ዱሚ ትኩረት መስጠት የለብዎትም።
የተዋሃዱ ቅንጣቶችበተፈጥሮ ውስጥ አሉ, ነገር ግን እነዚህ ባሪዮን, ሄፐሮን እና ሜሶኖች አይደሉም. - እነዚህ አቶሞች ናቸው; አቶሚክ ኒውክሊየስ, ion እና የባሪዮኒክ ቁስ አካል ሞለኪውሎች እንዲሁም የኤሌክትሮን ኒውትሪኖስ ውህዶች በከዋክብት በከፍተኛ መጠን ይወጣሉ።
በኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች የመስክ ንድፈ ሃሳብ መሰረት በተፈጥሮ ውስጥ የተለያየ የግማሽ ኢንቲጀር ስፒል ዋጋ ያላቸው የባሪዮን ቡድኖች ሊኖሩ ይገባል: 1/2, 3/2, 5/2, 7/2, .... እመኛለሁ. ትልቅ እሽክርክሪት ያላቸውን ባርዮን በመለየት ለሙከራዎች ስኬት።
ሜሶኖች በቀላል (ከዜሮ እሽክርክሪት ጋር) በአስደሳች ግዛታቸው (በታሪክ ሬዞናንስ ይባላሉ) እና ቬክተር (ከኢንቲጀር ስፒን ጋር) ተከፍለዋል። የፊዚክስ ሊቃውንት ቀደም ሲል በተፈጥሮ ውስጥ የቬክተር ሜሶኖችን ማግኘት ጀምረዋል, ምንም እንኳን በሙከራዎች መካከል ለእነርሱ የሚታይ ፍላጎት ባይኖርም.
በአጭር ጊዜ ውስጥ ሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ የተፈጠሩ ልዩ አተሞች ኤሌክትሮን በሌላ በጣም ግዙፍ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣት የተተካ - ይህ ከ“የፊዚክስ ሊቃውንት እየተዝናናሁ” ከሚለው ዓለም የመጣ ነው። እና በሜጋ-አለም ውስጥ ምንም ቦታ የላቸውም.
በተፈጥሮ ውስጥ ምንም ጠንካራ የሆነ መስተጋብር ስለሌለ (በቀላሉ የኑክሌር ኃይሎች አሉ፣ እና እነዚህ የተለያዩ ፅንሰ-ሀሳቦች ናቸው) እና ስለሆነም በተፈጥሮ ውስጥ እንግዳ የሆኑትን ጨምሮ ሀድሮኖች የሉም።

ማንኛውንም ቅንጣትን እንደ የውሸት ቲዎሪ ድጋፍ መፈልሰፍ ትችላላችሁ፣ እና እንደ “ሳይንስ” ድል አድርገው ያስተላልፉት ፣ ግን ተፈጥሮ ከዚህ ጋር ምንም ግንኙነት የላትም።

ዛሬ በግልጽ ይታያል በአለም ዊኪፔዲያ ውስጥ ስለሚገኙ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መረጃን ማመን አይችሉም. በእውነተኛው አስተማማኝ የሙከራ መረጃ ላይ ያልተረጋገጡ የአብስትራክት ንድፈ-ሀሳባዊ ግንባታዎች የሳይንስ ከፍተኛ ግኝቶች እንደሆኑ አድርገው ጨምረዋል ፣ ግን በእውነቱ ተራ የሂሳብ ታሪኮች። የዓለም ዊኪፔዲያ የተቃጠለው በሳይንስ ገንዘብ በሚሠሩ አሳታሚዎች መረጃ በጭፍን እምነት በመተማመን ለጸሐፊዎች ገንዘብ የሚታተሙ ጽሑፎችን በሚቀበሉ አሳታሚዎች ነው - ስለዚህ ገንዘብ ያላቸው ሳይንስን የሚያዳብሩ ሐሳቦች ካላቸው ይልቅ ይታተማሉ። በአለም ዊኪፔዲያ ውስጥ ሳይንቲስቶች ወደ ጎን ሲገፉ እና የጽሑፎቹ ይዘት በልዩ ባለሙያዎች ቁጥጥር በማይደረግበት ጊዜ ይህ የሚሆነው ነው። የሂሳብ ተረት ደጋፊዎች በ20ኛው መቶ ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የማይክሮ ዓለሙ ፊዚክስ በወቅቱ ከነበሩት የተሳሳቱ አመለካከቶች ሌላ አማራጭ ሆኖ መነሳቱን በመዘንጋት ከዶግማዎቻቸው ጋር የሚደረገውን ትግል በንቀት “አማራጭነት” ይሉታል። ማይክሮ ዓለሙን በማጥናት ፣ ፊዚክስ ብዙ አዳዲስ ነገሮችን አግኝቷል ፣ ግን ከእውነተኛ የሙከራ መረጃ ጋር ፣ የአብስትራክት ቲዎሬቲካል ግንባታዎች ፍሰት እንዲሁ ወደ ፊዚክስ ፈስሷል ፣ የራሳቸው የሆነ ነገር በማጥናት እና የሳይንስ ከፍተኛ ስኬት አድርገውታል። ምናልባት በእነዚህ ጽንሰ-ሀሳቦች በተፈጠረው ምናባዊ ዓለም ውስጥ በእነሱ የተፈለሰፉ "የተፈጥሮ ህጎች" ይሠራሉ, ነገር ግን ፊዚክስ ተፈጥሮን እራሱን እና ህጎቹን ያጠናል, እና የሂሳብ ሊቃውንት የፈለጉትን ያህል ይዝናናሉ. ዛሬ የ21ኛው ክፍለ ዘመን ፊዚክስ በቀላሉ ከ20ኛው ክፍለ ዘመን ሽንገላ እና ማታለያዎች እራሱን ለማፅዳት እየሞከረ ነው።.

9 መደበኛ ሞዴል እና ከእውነታው ጋር ማስተካከል

የስትሪንግ ቲዎሪ ደጋፊዎች፣ ከስታንዳርድ ሞዴል ጋር በማነፃፀር እና ስለ string theory የሚሟገቱት፣ ስታንዳርድ ሞዴል ለሙከራ መረጃ ለማስማማት 19 ነፃ መለኪያዎች አሉት ይላሉ።

የሆነ ነገር ጠፍቷቸዋል። ስታንዳርድ ሞዴል አሁንም የኳርክ ሞዴል ተብሎ በሚጠራበት ጊዜ, 3 ኳርኮች ብቻ ያስፈልገዋል. ነገር ግን እየዳበረ ሲሄድ መደበኛው ሞዴል የኳርኮችን ቁጥር ወደ 6 (ወደ ታች ፣ ወደ ላይ ፣ እንግዳ ፣ ማራኪ ፣ ቆንጆ ፣ እውነት) ማሳደግ አስፈልጎታል እና እያንዳንዱ መላምታዊ ኳርክ እንዲሁ ሶስት ቀለሞች ተሰጥቷል (r ፣ g ፣ b) - እኛ እናገኛለን ። 6 * 3 = 18 ግምታዊ ቅንጣቶች. በተጨማሪም 8 ግሉኖችን መጨመር አስፈልጓቸዋል, እሱም "መገደብ" የሚባል ልዩ ችሎታ መሰጠት ነበረበት. በተፈጥሮ ውስጥ ምንም ቦታ ያልነበረው 18 ተረት ኳርኮች እና 8 ተረት gluons - እነዚህ ቀድሞውኑ 26 ምናባዊ ነገሮች ናቸው ፣ ከ 19 ነፃ የመገጣጠም መለኪያዎች በተጨማሪ። - ሞዴሉ አዲስ የሙከራ ውሂብን ለማስማማት በአዲስ ምናባዊ አካላት አድጓል። ነገር ግን በተረት ኳርኮች ውስጥ ቀለሞችን ማስተዋወቅ በቂ አለመሆኑን እና አንዳንዶች ቀድሞውኑ ማውራት ጀምረዋል። ውስብስብ መዋቅርመንቀጥቀጥ.

የኳርክን ሞዴል ወደ መደበኛው ሞዴል መለወጥ የማይቀር ውድቀትን ለማስቀረት ከእውነታው ጋር የመስተካከል ሂደት ነው ፣ ይህም ወደ ላግራንግያን ከፍተኛ እድገት ይመራል ።

እና ምንም ያህል መደበኛ ሞዴል በአዲስ “ችሎታዎች” ቢሰፋ ሳይንሳዊ አይሆንም - መሰረቱ ውሸት ነው።

10 የ 21 ኛው ክፍለ ዘመን ፊዚክስ: መደበኛ ሞዴል - ማጠቃለያ

መደበኛው ሞዴል (የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች) ምንም እንኳን ቢስተካከል ከእውነታው ጋር በደንብ የማይዛመድ መላምታዊ ግንባታ ነው።

የሶስት ዓይነት የመለኪያ ለውጦችን በተመለከተ የዓለማችን ተምሳሌት አልተረጋገጠም;
ኳርኮች በተፈጥሮ ውስጥ በማንኛውም ጉልበት አልተገኙም - በተፈጥሮ ውስጥ ኩርኩሮች የሉም;
ግሉኖች በተፈጥሮ ውስጥ ሊኖሩ አይችሉም።;
በተፈጥሮ ውስጥ ደካማ መስተጋብር መኖሩ አልተረጋገጠም, ተፈጥሮም አያስፈልገውም;
ጠንካራ መስተጋብር ተፈጠረከኑክሌር ኃይሎች ይልቅ (በእውነቱ በተፈጥሮ ውስጥ ይገኛል);
ምናባዊ ቅንጣቶች የኃይል ጥበቃ ህግን ይቃረናሉ- የተፈጥሮ መሠረታዊ ህግ;
በተፈጥሮ ውስጥ የመለኪያ ቦሶኖች መኖራቸው አልተረጋገጠም - በቀላሉ በተፈጥሮ ውስጥ ቦሶኖች አሉ።

መደበኛ ሞዴል በየትኛው መሠረት ላይ እንደተገነባ ለማየት ግልጽ እንደሆነ ተስፋ አደርጋለሁ.

አልተገኘም፣ አልተረጋገጠም፣ ወዘተ. ይህ ማለት ግን ገና አልተገኘም እና ገና አልተረጋገጠም ማለት አይደለም - ይህ ማለት የስታንዳርድ ሞዴል ዋና ዋና ነገሮች በተፈጥሮ ውስጥ ስለመኖሩ ምንም ማስረጃ የለም ማለት ነው. ስለዚህ, መደበኛ ሞዴል ከተፈጥሮ ጋር በማይዛመድ የውሸት መሠረት ላይ የተመሰረተ ነው. ስለዚህ፣ ስታንዳርድ ሞዴል የፊዚክስ ስህተት ነው። የስታንዳርድ ሞዴል ደጋፊዎች ሰዎች የመደበኛ ሞዴል ተረት ተረቶች ማመናቸውን እንዲቀጥሉ ይፈልጋሉ፣ ካልሆነ ግን እራሳቸውን እንደገና ማስተማር አለባቸው። እነሱ በቀላሉ የስታንዳርድ ሞዴል ትችትን ችላ ይላሉ, አስተያየታቸውን እንደ ሳይንሳዊ ውሳኔ ያቀርባሉ. ነገር ግን በፊዚክስ ውስጥ ያሉ የተሳሳቱ አመለካከቶች እየተደጋገሙ ሲሄዱ፣ በሳይንስ የተረጋገጠ አለመመጣጠን ቢሆንም፣ በፊዚክስ ውስጥ ያሉ የተሳሳቱ አመለካከቶች በፊዚክስ ወደ SCAM ይቀየራሉ።

በፊዚክስ ውስጥ የተሳሳቱ አመለካከቶች የስታንዳርድ ሞዴል ዋና ደጋፊን ያጠቃልላል - የሂሳብ ያልተረጋገጡ ግምቶች ስብስብ (በቀላሉ ለማስቀመጥ - የሂሳብ ታሪኮች ስብስብ ወይም እንደ አንስታይን አባባል) ከማይስማሙ የሃሳቦች ቁርጥራጭ የተሰበሰቡ እብድ ሀሳቦች ስብስብ") "የኳንተም ቲዎሪ" በሚለው ስም, መሰረታዊ የተፈጥሮ ህግን - የኃይል ጥበቃ ህግን ግምት ውስጥ ማስገባት የማይፈልግ. ማጭበርበሮች፣ ስኬቶቹ እንደ ሳይንሳዊ ለመመደብ አስቸጋሪ ይሆናሉ፣ ሳይንሳዊ ንድፈ ሃሳብ በተፈጥሮ ህግጋት ውስጥ በጥብቅ መንቀሳቀስ አለበት፣ ወይም ስህተት መሆናቸውን ማረጋገጥ አለበት፣ አለበለዚያ ከሳይንስ ወሰን በላይ ይሆናል።

በአንድ ወቅት ፣ መደበኛው ሞዴል ስለ ማይክሮዌልድ የሙከራ መረጃ በማከማቸት የተወሰነ አዎንታዊ ሚና ተጫውቷል - ግን ይህ ጊዜ አልቋል። ደህና፣ የሙከራ መረጃዎች መደበኛውን ሞዴል በመጠቀም ማግኘት ስለጀመሩ እና ስለቀጠሉ፣ ስለ አስተማማኝነታቸው ጥያቄው ይነሳል። የተገኙት የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች የኳርክ ጥንቅር ከእውነታው ጋር ምንም ግንኙነት የለውም። - ስለዚህ, መደበኛ ሞዴልን በመጠቀም የተገኘው የሙከራ መረጃ ከአምሳያው ማዕቀፍ ውጭ ተጨማሪ ማረጋገጫ ያስፈልገዋል.

በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ፣ በስታንዳርድ ሞዴል ላይ ታላቅ ተስፋዎች ተሰጥተዋል ፣ የሳይንስ ከፍተኛ ስኬት ተብሎ ቀርቧል ፣ ግን ሃያኛው ክፍለ ዘመን አብቅቷል ፣ እና በእሱም የውሸት መሠረት ላይ የተገነባ ሌላ የሂሳብ ተረት ንግሥና ፣ “ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል” በፊዚክስ አልቋል። ዛሬ፣ የስታንዳርድ ሞዴል ስህተት እሱን ሊያስተውሉት በማይፈልጉ ሰዎች አይስተዋሉም።

ቭላድሚር ጎሩኖቪች

አቅርቦቶች

መደበኛ ሞዴል የሚከተሉትን ድንጋጌዎች ያካትታል:

ሁሉም ነገር 24 መሰረታዊ የኳንተም ስፒን ½ መስኮችን ያቀፈ ነው ፣ የእነሱ ኳንታ መሠረታዊ ቅንጣቶች ናቸው - fermions ፣ በሦስት ትውልዶች ፌርሚኖች ሊጣመሩ ይችላሉ-6 ሌፕቶን (ኤሌክትሮን ፣ ሙኦን ፣ ታው ሌፕቶን ፣ ኤሌክትሮን ኒዩትሪኖ ፣ ሙኦን ኒውትሪኖ እና ታው ኒውትሪኖ) ), 6 ኳርኮች (u, d, s, c, b, t) እና 12 ተጓዳኝ ፀረ-ፓርቲሎች.
ኳርኮች በጠንካራ, ደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ውስጥ ይሳተፋሉ; የተሞሉ ሌፕቶኖች (ኤሌክትሮን, ሙኦን, ታው-ሌፕቶን) - በደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ውስጥ; neutrinos - በደካማ መስተጋብር ውስጥ ብቻ.
ሦስቱም የመስተጋብር ዓይነቶች ዓለማችን ከሦስት ዓይነት የመለኪያ ትራንስፎርሜሽን አንፃር የተመጣጠነ ነው በሚለው የፖስታ ውጤት ነው። መስተጋብርን የሚሸከሙት ቅንጣቶች ቦሶኖች ናቸው፡-

8 ግሉኖች ለጠንካራ መስተጋብር (ሲምሜትሪ ቡድን SU (3)); 3 ከባድ መለኪያ ቦሶኖች (W +, W -, Z 0) ለደካማ መስተጋብር (ሲምሜትሪ ቡድን SU (2)); አንድ ፎቶን ለኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር (ሲምሜትሪ ቡድን ዩ(1))።

ከኤሌክትሮማግኔቲክ እና ከጠንካራ መስተጋብር በተለየ ደካማው ኃይል ከተለያዩ ትውልዶች የተውጣጡ ፍሪሞችን ሊቀላቀል ይችላል, ይህም ከቀላል ቅንጣቶች በስተቀር ወደ ሁሉም አለመረጋጋት እና እንደ ሲፒ ጥሰት እና የኒውትሪኖ ማወዛወዝ የመሳሰሉ ተፅዕኖዎች ያስከትላል.
የመደበኛ ሞዴል ውጫዊ መለኪያዎች የሚከተሉት ናቸው-
- የሊፕቶኖች ብዛት (3 መለኪያዎች ፣ ኒውትሪኖዎች ጅምላ እንደሌላቸው ይገመታል) እና ኳርክክስ (6 መለኪያዎች) ፣ እንደ እርሻቸው ከሂግስ ቦሶን መስክ ጋር መስተጋብር ቋሚዎች ተብለው ይተረጎማሉ።
- የ CKM quark ድብልቅ ማትሪክስ መለኪያዎች - ሶስት የማደባለቅ ማዕዘኖች እና የ CP symmetryን የሚጥስ አንድ ውስብስብ ደረጃ - የኳርክክ መስተጋብር ከኤሌክትሮ ደካማ መስክ ጋር ፣
- ከቫክዩም አማካኝ እና ከሂግስ ቦሰን ብዛት ጋር የሚዛመዱት የሂግስ መስክ ሁለት መለኪያዎች ፣
- ከመለኪያ ቡድኖች ዩ(1) ፣ SU(2) እና SU(3) ጋር የተቆራኙ ሶስት የግንኙነቶች መለዋወጫ እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ፣ ደካማ እና ጠንካራ ግንኙነቶች አንጻራዊ ጥንካሬን ያሳያሉ።

የኒውትሪኖ ንዝረቶች በመገኘታቸው ምክንያት መደበኛው ሞዴል ተጨማሪ 3 የኒውትሪኖ ስብስቦችን እና ቢያንስ 4 የፒኤምኤንኤስ ኒውትሪኖ ድብልቅ ማትሪክስ ልክ እንደ CKM quark ማትሪክስ እና ምናልባትም 2 ተጨማሪ ድብልቅ መለኪያዎችን የሚያስተዋውቅ ማራዘሚያ ያስፈልገዋል። neutrinos Majorana ቅንጣቶች ከሆኑ. እንዲሁም የኳንተም ክሮሞዳይናሚክስ የቫኩም አንግል አንዳንድ ጊዜ በመደበኛ ሞዴል መለኪያዎች መካከል ይካተታል። መሆኑ ትኩረት የሚስብ ነው። የሂሳብ ሞዴልባለ 20-ያልሆኑ ቁጥሮች ስብስብ በፊዚክስ ውስጥ እስካሁን የተደረጉ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ሙከራዎችን ውጤት መግለጽ ይችላል።

ከመደበኛ ሞዴል ባሻገር

ተመልከት

ማስታወሻዎች

ስነ-ጽሁፍ

ኢሜሊያኖቭ ቪ.ኤም.መደበኛ ሞዴል እና ቅጥያዎቹ. - ኤም.: ፊዝማትሊት, 2007. - 584 p. - (መሰረታዊ እና ተግባራዊ ፊዚክስ). - ISBN 978-5-922108-30-0

አገናኞች

ዊኪሚዲያ ፋውንዴሽን 2010.

በሌሎች መዝገበ-ቃላቶች ውስጥ “መደበኛ ሞዴል” ምን እንደሆነ ይመልከቱ፡-

ስታንዳርድ ሞዴል፣ በጣም የሚወክለው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሞዴል እና ግንኙነቶቻቸው ሙሉ መግለጫ አካላዊ ክስተቶችከኤሌክትሪክ ጋር የተያያዘ. ቅንጣቶች ወደ HADRONS ተከፍለዋል (በኑክሌር ኃይሎች ወደ QUARKS በተቀየረበት)፣...... ሳይንሳዊ እና ቴክኒካል ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

በንጥል ፊዚክስ, ቲዎሪ, በመሠረታዊ መርሆች መሰረት. (መሰረታዊ) የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ኳርክስ እና ሌፕቶኖች ናቸው። ኳርኮች ወደ ሃድሮን የሚገቡበት ጠንካራ መስተጋብር የሚከሰተው በ gluons መለዋወጥ ነው። ኤሌክትሮ ደካማ ...... የተፈጥሮ ሳይንስ. ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት

- ... ዊኪፔዲያ

የአለም አቀፍ ንግድ መደበኛ ሞዴል- ዛሬ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው የአለም አቀፍ ንግድ ሞዴል, ተጽእኖውን ያሳያል የውጭ ንግድበግብይት ሀገሪቱ ዋና ዋና የማክሮ ኢኮኖሚ አመልካቾች፡- ምርት፣ ፍጆታ፣ ማህበራዊ ደህንነት... ኢኮኖሚክስ፡ መዝገበ ቃላት

- (ሄክቸር ኦሊን ሞዴል) በስዊድን ፈጣሪዎች ስም የተሰየመ የተለያዩ የኢንዱስትሪ መዋቅሮች ያሉት በአገሮች መካከል መደበኛ የውጭ ንግድ ሞዴል (ኢንትራ ኢንዱስትሪያል ንግድ)። በዚህ ሞዴል መሰረት ሀገራት ተመሳሳይ ምርት አላቸው....... የኢኮኖሚ መዝገበ ቃላት

የአለም ሳይንሳዊ ምስል (SPM) (አንዱ መሠረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦችበተፈጥሮ ሳይንስ ውስጥ) የእውቀት ስርዓት ፣ የጥራት አጠቃላይ እና የተለያዩ ርዕዮተ ዓለም ውህደት ልዩ ዓይነት። ሳይንሳዊ ጽንሰ-ሐሳቦች. መሆን አጠቃላይ ስርዓትስለ አጠቃላይ…… Wikipedia ሀሳቦች

መደበኛ ላይብረሪ የC ፕሮግራሚንግ ቋንቋ assert.h complex.h ctype.h errno.h fenv.h float.h inttypes.h iso646.h limits.h locale.h math.h setjmp.h ሲግናል.h stdarg.h stdbool .h stddef.h ... ውክፔዲያ

የሳይንስ ደረጃ ፅንሰ-ሀሳብ በኒዮፖዚቲቭስት የሳይንስ ፍልስፍና ከፍተኛ ተጽዕኖ ስር የተገነባ የተፈጥሮ ሳይንስ ንድፈ ሀሳቦች ምክንያታዊ እና ዘዴያዊ ትንተና ዓይነት ነው። በሳይንስ ስታንዳርድ ፅንሰ-ሀሳብ ውስጥ፣ የንድፈ ሃሳብ ባህሪያት (እንደ መተርጎም ...... የፍልስፍና ኢንሳይክሎፔዲያ

በኒዮፖዚቲቭስት የሳይንስ ፍልስፍና ከፍተኛ ተጽዕኖ ሥር የተገነባ የተፈጥሮ ሳይንስ ንድፈ ሀሳቦች አመክንዮአዊ እና ዘዴያዊ ትንተና። በሳይንስ መደበኛ ፅንሰ-ሀሳብ ማዕቀፍ ውስጥ የንድፈ ሃሳብ ባህሪያት (እንደ ሳይንሳዊ ትርጉም ያለው ስብስብ ተተርጉሟል ...... የፍልስፍና ኢንሳይክሎፔዲያ

መጽሐፍት።

ቅንጣት ፊዚክስ - 2013. ኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ እና መደበኛ ሞዴል, O. M. Boyarkin, G. G. Boyarkina. በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ ውስጥ ዘመናዊ ትምህርትን በያዘው ባለ ሁለት-ጥራዝ ሁለተኛ ክፍል ውስጥ ኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ የእውነተኛ መስተጋብር ጽንሰ-ሀሳብ የመጀመሪያ ምሳሌ ተደርጎ ይወሰዳል።…

ቅንጣት ሞዴል. ለጀማሪዎች የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መደበኛ ሞዴል። Epilogue: የከዋክብት ሞት

የመደበኛ ሞዴል መሰረታዊ አካላት

መደበኛው ሞዴል ማድረግ የሚችለው እና የማይችለው