В настоящее время в микромире выделяются следующие уровни вещества:
молекулярный; атомный; нуклонный; кварковый; суперструнный.
Нуклонный уровень
Нуклон - это ядро атома. Атомное ядро представляет центральную часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома (не менее 99,95 %) и весь его положительный заряд. Ядро атома называет нуклон, оно состоит из протона и нейтрона.
Протоны представляют собой элементарные частицы, которые являются ядрами атомов водорода. Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в периодической системе химических элементов и обозначается Z (число нейтронов - N). Протон несет элементарный положительный заряд. Он в 1836,1 раз тяжелее электрона; его размеры 10-13 см. Протон состоит из двух и-кварков с зарядом 0=+2/3 и одного d-кварка с 0= -1/3, связанных глюонным полем.
Нейтроны состоят из одного u-кварка и двух d-кварков. Электрический заряд его равен 0, масса ≈ 940 МэВ. Нейтрон стабилен в атомных ядрах. Свободный нейтрон распадается на электрон, протон и электронное антинейтрино. Нейтрон, как и протон, участвует во всех видах взаимодействий.
В ядре нуклоны связаны ядерными силами, которые на расстояниях порядка 10-15 м превышают любые другие силы, вследствие чего одноименно заряженные протоны не разлетаются под воздействием электростатического отталкивания. Размеры ядер атомов всех элементов порядка 10-15 – 10-14 м. Эта величина в десятки тысяч раз меньше размеров атома.
Кварковый уровень
Исходя из значения спина, все элементарные частицы можно разделить на две группы:
- частицы с целочисленным спином (0, 1, 2 ...) называются бозонами в честь известного физика Бозе. На них запрет Паули не распространяется, и они могут находиться вместе в любом количестве. В макромире бозоны проявляют себя обычно на уровне полей;
- частицы с полуцелым значением спина (1/2, 3/2 ...) называются фермионами в честь великого физика Ферми. Они могут находиться вместе только при условии, что их физические состояния и параметры не одинаковы. В макромире фермионы проявляются на уровне вещества. В свою очередь, фермионы разделяются на лептоны и кварки.
Кварки - электрически заряженные частицы, но их заряды имеют дробные значения по отношению к заряду электрона, принятого за 1, и равны 1/3, 2/3 с положительным или отрицательным знаком. Класс кварков содержит 6 частиц и столько же античастиц. Каждый тип кварков физики условно назвали ароматом. Ароматы обозначаются первыми буквами английских слов, обозначающих их названия: u - up - верх, d - down - низ, s - strange - странность, c - charmed - очарование, b - beauty - красота, t - truth - истина.
Аромат обозначает квантовое число, приписываемое частице данного типа.
Кварки и антикварки группируются по 2 или по 3 частицы и образуют составные частицы адроны. Отдельно от адронов кварки существовать не могут. Большую часть комбинаций кварков составляют резонансы - неустойчивые короткоживущие частицы, быстро распадающиеся на стабильные частицы. Дальнейшие исследования показали, что кварки одного аромата не идентичны и различаются характером взаимодействием друг с другом. Поэтому для их описания ввели еще одно квантовое число, которое условно назвали цветом. Эксперименты на ускорителях подтвердили, что разделение кварков одного аромата на три «цвета» - красный, зеленый и синий - отражает действительность.
Связь между массой и энергией
Важнейшее следствие теории относительности, играющее одну из главных ролей в ядерной физике и физике элементарных частиц - универсальная связь между энергией и массой.
Эта связь следует из закона сохранения энергии и того факта, что масса тела зависит от скорости его движения. С помощью «Теории относительности» Эйнштейн установил формулу связи между энергией и массой: E=mc2
Если изменяется энергия системы, то изменяется и ее масса. Заметные изменения массы возможны лишь при очень больших изменениях энергии. При химических реакциях или при нагревании в обычных условиях изменения энергии настолько малы, что соответствующие изменения масс не удается обнаружить на опыте. Лишь при превращениях атомных ядер и элементарных частиц изменения энергии оказываются настолько большими, что изменение массы уже заметно. Например, при взрыве водородной бомбы выделяется около 1017Дж. Эта энергия превышает выработку электроэнергии на всем земном шаре за несколько дней. Выделяющаяся энергия уносится вместе с излучением. Излучение наряду с энергией обладает массой, которая составляет 0,1% массы исходных материалов.
Тело обладает энергией и при скорости, равной нулю. Это энергия покоя Ео: E0 = m0c2
При превращениях элемента частиц, обладающих массой покоя в частицы, у которых mо=0, энергия покоя целиком превращается в кинетическую энергию вновь образовавшихся частиц. Этот факт является наиболее очевидным экспериментальным доказательством существования энергии покоя.
Другие работы по теме:
Задача по Экономике 2
Задача Проводится исследование спроса на некоторый вид товара. Пробные продажи показали следующую зависимость дневного спроса от цены: Цена у.е. 10 12 14 16 18
Проблема сознания в истории философии
В философии сравнительный анализ качественных характеристик психики человека и психики животных подтверждает тезис об общественно-исторической, социально-преобразующей природе сознания и языка, как в генетическом, так и в функциональном аспекте. Сознание человека не может ни возникнуть, ни функционировать вне общества.
Сознание и человеческая природа
Сознание и человеческая природа Сознание – высшая форма биологического отражения окружающего мира в духовных (мысленных, идеальных) образах и его осмысление, основанное на способности к абстрагированию.
Философия материи
Материя, как философское понятие. Движение, пpостpанство и вpемя - всеобщие атpибуты и основные способы существования матеpии. Диалектика и современная проблематика материи. Понятие материи - результат обобщения всех понятий о материальном мире.
К общей теории организации материи
Предлагаемые идеи являются развитием системно-структурного подхода к рассмотрению материальной действительности известнго под названием концепция уровней организации материи.
Философия активной материи
Для того чтобы понять структуру материи, и ее эволюцию во Вселенной, необходимо выработать основные принципы формирования ее структуры и принципы, приводящие ее к самодостаточности в своем развитии или принципы активности материи.
Материализм или идеализм?
Современный уровень научных знаний позволяет предложить простое, 5-и ходовое, логическое, аргументированное, научно правомерное решение проблемы противоречия между материалистическим и идеалистическим мировоззрениями.
Аксиомарные единые законы материи
Пути наук разошлись и парадокс непонимания Природы произошел именно потому, что пытаясь найти ответы на массу вопросов, которые задавала Природа, наука потеряла нить, которая связывала воедино всё научное знание.
Аристотель
Учение Аристотеля о материи как субстанции и первоначале.
Современные представления о жизни
Большой вклад в выяснение сущности жизни сделал Ф. Энгельс, который рассматривал жизнь как особую форму движения материи. "Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел" (Анти-Дюринг). "Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой" (Диалектика природы).
Философское понимание материи
Понятие материи как фундаментального понятия философии и естествознания. История возникновения и развития данного понятия. Религиозно-идеалистическое понимание материи в древнегреческой философии. Ленинское понимание и определение сущности материи.
Понятие материи
Платон - родоначальник понятия о материи. Аристотель о материи.
Умозаключения и их виды
Разделительно-категорическое умозаключение. Условно-категорическое умозаключение. Условно-разделительное умозаключение.
Галич Александр Иванович
Галич стоял у истоков антропологического космизма. В его философии человек - "сборное место" мироздания, гармонизирующее "средоточие" мира. Он исследует человека "в разуме общей природы", возводя проблему материи и духа до вселенских масштабов.
Философия Бернардино Телезио и Томазо Кампанеллы
Более поздним представителем натурфилософии является Бернардино Телезио (1509-1588). С его именем связывают такие направления, как сенсуализм или гилозоизм (учение о "живой материи"), оказавшие большое влияние на Томазо Кампанеллу (1568-1639).
О тождественности уровней
Обобщение теории относительности возможно на основе предположения об общей физической природе материи и энергии; исключительность скорости света при этом преодолевается, парадоксальным образом сохраняясь. Для взгляда наблюдателя электромагнитное излучение отличается от элементарных частиц "точкой зрения" наблюдателя, его "местом" в мире.
на тему «Абсолютный слух»
Преподаватель оставляет за собой право отклонить неоригинальные ("списанные") рефераты, неаккуратно оформленные рефераты, рефераты не по теме
: Учение Аристотеля о четырёх причинах
Аристотеля есть синоним платоновой "идеи" (греч eidos). Но для объяснения коренных свойств мира движения и изменения понятий "материи" и "формы" недостаточно. Поэтому, анализируя философское наследие своих предшественников, Аристотель вводит две дополнительных категории
Эволюция представлений о массе
Обмен товарами привел к появлению мер объема. Вес считался чем-то вроде запаха или цвета - свойством тела. Это свойство проявляется в падении: тяжелые тела падают быстрее, чем легкие. Понятия количества материи у древних не было.
Строение звезды
В центре звезды находится черная дыра, то есть скопление выгоревшей материи, полностью остановившиеся фрагменты вещества. Внутренняя температура и энергия чд равна абсолютному нулю.
Конденсация диффузной материи
Рост небесных тел происходит, за счет вычерпывания диффузной материи небесными телами, за счет падений на небесные тела Солнечной системы других, меньших по массе и размерам небесных тел; и за счет конденсации диффузной материи.
Энергия гравитационного поля
Искривление пространства происходит не только в математическом, но и в физическом плане. Физическое искривление пространства представляет собой не что иное, как искривление материальной основы пространства (материи).
Корпускулярно-волновой дуализм в современной физике
Представления А. Эйнштейна о квантах света, послужившие в 1913 г. отправным пунктом теории Н. Бора, через 10 лет снова оказали плодотворное воздействие на развитие атомной физики. Они привели к идее о «волнах материи».
Современные взгляды на время
Развитие материи, согласно представлениям современной философской мысли, приводит к возникновению новых видов этой самой материи, а также к появлению новых свойств, новых форм существования материи.
Евгений Дюринг (During)
Евгений Дюринг (During) (1833–1921) – немецкий философ и экономист, профессор механики. Основные работы: «Курс философии» (1875), «Критическая история национальной экономии и социализма» (1875), «Логика и теория науки» (1878).
Вильям Гершель
Вильям Гершель - английский астроном, основоположник звездной астрономии, член Лондонского королевского общества (с 1781 г.).
Аль-Кинди
Аль-Кинди (800 - ок. 879) - первый крупный арабоязычный философ. которого называли "философом арабов". Он хорошо изучил достижения предшествующей науки и древнегреческой философии -труды Птолемея, Евклида, Аристотеля и др.
Характеристики источников шума
Любой источник шума характеризуется: звуковой мощностью Р, т.е. общим количеством звуковой энергии, излучаемой им в единицу времени[Вт].