Корпа је празна

Куповина

Комад: 0

Укупно: 0,00

0

Елементарне честице

Елементарне честице

Кваркови и лептони су елементарне честице које граде материју, а интеракције међу њима преносе бозони.

Физика

Ознаке

Елементарне честице, ЛХЦ, CERN, Стандардни модел, квантна физика, квантна механика, Гравитон, акцелератор, слаб интеракција, Хигсов бозон, нуклеон, нуклеус, Лептон, протон, неутрон, бозон, неутрино, електрон, мион, фотон, глуон, јака интеракција, физика честица, податомску, античестица, Квантум, честица, атом, кварк, тау, електромагнетни, фермион, електронска орбитала, електронска љуска, интеракција, физика

Повезани додаци

Сцене

Неон атом

  • електрони - Честице једноструког негативног набоја. Њихова величина је: ‹ 10¯ m.
  • атомско језгро - Састоји се од нуклеона - позитивно наелектрисаних протона и електрично неутралних електрона. Њихова величина је: 10¯ m.

Атомско језгро

Нуклеони

  • протон - Састоји се од два u (up, горња) и једног d (down, доњег) кварка. Ова три кварка су различите боје: g (green, зелени), r (red, црвени) és b (blue, плави), стога је протон, као елементарна честица која се састоји од кваркова све три боје - "бео", односно његова обојеност је неутрална. Наелектрисаност u-кварка је +2/3, а d-кварка –1/3. Стога електрични набој протона износи: 2/3 + 2/3 – 1/3 = +1
  • неутрон - Састоји се од једног u (up, горњег) и два d (down, доња) кварка. Ова три кварка су различите боје: g (green, зелени), r (red, црвени) és b (blue, плави), стога је неутрон, као елементарна честица која се састоји од кваркова све три боје - "бео", односно његова обојеност је неутрална. Наелектрисаност u-кварка је +2/3, а d-кварка –1/3. Стога електрични набој неутрона износи: 2/3 – 1/3 – 1/3 = 0
  • кварк r - Честице су изграђене од кваркова, а они поседују пуњење у једној од три боје (g, r, b). Честице изграђене од кваркова су увек "беле", односно њихова обојеност је неутрална. Протон и неутрон се састоје од по једног кварка сваке боје. Величина кваркова је: ‹ 10¯ m.
  • кварк b - Честице су изграђене од кваркова, а они поседују пуњење у једној од три боје (g, r, b). Честице изграђене од кваркова су увек "беле", односно њихова обојеност је неутрална. Протон и неутрон се састоје од по једног кварка сваке боје. Величина кваркова је: ‹ 10¯ m.
  • кварк g - Честице су изграђене од кваркова, а они поседују пуњење у једној од три боје (g, r, b). Честице изграђене од кваркова су увек "беле", односно њихова обојеност је неутрална. Протон и неутрон се састоје од по једног кварка сваке боје. Величина кваркова је: ‹ 10¯ m.
  • глуон - Елементарна честица која преноси такозвану снажну интеракцију између кваркова. Резултат ове интеракције је сила дејства унутар нуклеона (између протона и неутрона), која одржава целину атомског језгра. Због веома снажне интеракције протони и неутрони су изузетно стабилни, из ове везе се кваркови не могу ослободити. Слободни кваркови постоје само у екстремним условима. Такви су услови владали у трајању од свега неколико милионитих делова секунде након великог праска. У највећем светском акцелератору честица, ЛХЦ-у (Large Hadron Collider) врше се експерименти са циљем "раздвајања" протона и неутрона, односно креирања кварк-глукон плазме.
  • кварк u (up, горњи) - У нуклеонима (протонима и неутронима) се налазе u (up, горњи) и d (down, доњи) кваркови. Протон се састоји од два u и једног d кварка. Неутрон се састоји од једног u и два d кварка. Кваркови располажу и бојом. Боја кварка не зависи од u/d врсте. То значи да и u и d кварк могу бити црвене, плаве или зелене боје.
  • кварк d (down, доњи) - У нуклеонима (протонима и неутронима) се налазе u (up, горњи) и d (down, доњи) кваркови. Протон се састоји од два u и једног d кварка. Неутрон се састоји од једног u и два d кварка. Кваркови располажу и бојом. Боја кварка не зависи од u/d врсте. То значи да и u и d кварк могу бити црвене, плаве или зелене боје.

Груписање кваркова

  • кварк r (up, горњи)
  • кварк r (down, доњи)
  • кварк r (charm, чаробни)
  • кварк r (strange, страни)
  • кварк r (top, вршни)
  • кварк r (bottom, дубински)
  • кварк g (up, горњи)
  • кварк g (down, доњи)
  • кварк g (charm, чаробни)
  • кварк g (strange, страни)
  • кварк g (top, вршни)
  • кварк g (bottom, дубински)
  • кварк b (up, горњи)
  • кварк b (down, доњи)
  • кварк b (charm, чаробни)
  • кварк b (strange, страни)
  • кварк b (top, вршни)
  • кварк b (bottom, дубински)

Стандардни модел

  • Три типа честица - Најчешћу материју, такозвану материју типа I, формирају електрони, електрон-нутрини, u- и d-кваркови. U- и d-кваркови граде неутроне и протоне.
  • I
  • II
  • III
  • кваркови - Елементарне честице важне за формирање материја поседују наелектрисање (–1/3 или 2/3). Ове честице граде хадроне који се деле у две подгрупе: мезоне и барионе. У барионе спадају нуклеони, односно, протони и неутрони. Кваркови поседују једну од три боје (g, r, b), честице изграђене од кваркова су "беле", односно њихова обојеност је неутрална. Или се честица састоји од по једног кварка сваке боје, као што је то случај код нуклеона, или се састоји од једног кварка и једног антикварка (антиматерија кварка) од којих један састојак носи у себи боју, а други одговарајућу антибоју (на пример r и анти-r). Три кварка граде нуклеоне, а кварк-антиквар парови мезоне. Постојање кваркова су предвидели Мари Гел-Ман и Џорџ Цвајг.
  • лептони - Ове елементарне честице су веома важне за градњу материја, али се, насупрот хадронима, не састоје од кваркова. У ову групу спадају електрично набијени електрони, миони и тау честице које поред гравитационе и слабе интеракције учествују и у електромагнетској интеракцији. Другу групу лептона чине неутрини који су електрично неутрални и стога учествују само у гравитационој и слабим интеракцијама.
  • бозони (честице које преносе интеракције) - Судећи по квантној механици, елементарне честице, односно бозони преносе интеракције. Четири врсте интеракције су: снажна, електромагнетна, слаба и гравитациона. Вероватно су то различити облици једне једине интеракције. Данас се врше обећавајући покушаји спајања интеракција. Један од њих је теорија струна.
  • електронски неутрино - Најчешћи неутрино је електрон-неутрино који гради обичну материју I типа. Његово постојање је предвидео Волфганг Паули 1930. године вршећи испитивања бета распада и Закона очувања енергије. Откривен је 1956. године. Неутрини су честице мале масе, електрично неутралне, а њихови антипарови су антинеутрини. Велики број ових честица се јавља у универзуму - сваке секунде кроз сваки квадратни центиметар људског тела пролази неколико милијарди неутрина. Међутим, тешко их је открити јер кроз материје пролазе готово неометано и изузетно ретко ступају у интеракцију са материјом. Разлог томе је што поред гравитације - која је у свету елементарних честица безначајна - учествују само у слабој интеракцији.
  • мионски неутрино - Гради обичну материју II типа, није учестао попут електрон-неутрина. Откривен је 1962. године. Неутрини су честице мале масе, електрично неутралне, а њихови антипарови су антинеутрини. Велики број ових честица се јавља у универзуму - сваке секунде кроз сваки квадратни центиметар људског тела пролази неколико милијарди неутрина. Међутим, тешко их је открити јер кроз материје пролазе готово неометано и изузетно ретко ступају у интеракцију са материјом. Разлог томе је што поред гравитације - која је у свету елементарних честица безначајна - учествују само у слабој интеракцији.
  • тау неутрино - Гради обичну материју III типа, није учестао попут електрон-неутрина и мион-неутрина. Откривен је 2000. године. Неутрини су честице мале масе, електрично неутралне, а њихови антипарови су антинеутрини. Велики број ових честица се јавља у универзуму - сваке секунде кроз сваки квадратни центиметар људског тела пролази неколико милијарди неутрина. Међутим, тешко их је открити јер кроз материје пролазе готово неометано и изузетно ретко ступају у интеракцију са материјом. Разлог томе је што поред гравитације - која је у свету елементарних честица безначајна - учествују само у слабој интеракцији.
  • електрон - Гради обичну материју I типа. Открио га је Џ. Џ. Томсон 1897. године. Честица је наелектрисана јединичним негативним набојем, а његова античестица је позитивно наелектрисан антиелектрон (позитрон). Због своје наелектрисаности ова честица, поред гравитационе и слабе интеракције, учествује и у електромагнетној интеракцији.
  • мион - Гради обичну материју II типа. Честица јединичног негативног набоја, а њена античестица је позитивно наелектрисан антимион. Због своје наелектрисаности ова честица, поред гравитационе и слабе интеракције, учествује и у електромагнетној интеракцији.
  • тау - Гради обичну материју III типа. Честица јединичног негативног набоја, а њена античестица је позитивно наелектрисан антитау. Због своје наелектрисаности ова честица, поред гравитационе и слабе интеракције, учествује и у електромагнетној интеракцији.
  • фотон - Посредује у преношењу електромагнетних деловања. Ова честица није наелектрисана и нема масу мировања. Сама је себи античестица.
  • глуон - Преноси снажне интеракције. Ова интеракција везује кваркове у барионима, укључујући и нуклеоне. Ова честица није наелектрисана и нема масу мировања.
  • бозон Z - Ова честица нема наелектрисање и сама је себи античестица. Z и W бозони су бозони велике масе, а преносе слабу интеракцију. Ова интеракција има улогу у радиоактивном бета распаду нуклеуса.
  • бозон W - Постоје две врсте ових честица: W+ и W–, наелектрисаност им је позитивна и негативна, а саме су себи античестице. Z и W бозони су бозони велике масе, а преносе слабу интеракцију. Ова интеракција има улогу у радиоактивном бета распаду нуклеуса.
  • Хигсов бозон - Једна од најважнијих особина материје је маса; гравитација преко масе задржава материју. За масу честица је вероватно одговоран Хигсов бозон, откривен 2012. године у највећем светксом акцелератору честица ЛХЦ-у, који је делимично и изграђен управо са циљем проналска "божје честице".
  • up кварк
  • down кварк
  • charm кварк
  • strange кварк
  • top кварк
  • bottom кварк

Интеракције

  • електронски неутрино - Најчешћи неутрино је електрон-неутрино који гради обичну материју I типа. Његово постојање је предвидео Волфганг Паули 1930. године вршећи испитивања бета распада и Закона очувања енергије. Откривен је 1956. године. Неутрини су честице мале масе, електрично неутралне, а њихови антипарови су антинеутрини. Велики број ових честица се јавља у универзуму - сваке секунде кроз сваки квадратни центиметар људског тела пролази неколико милијарди неутрина. Међутим, тешко их је открити јер кроз материје пролазе готово неометано и изузетно ретко ступају у интеракцију са материјом. Разлог томе је што поред гравитације - која је у свету елементарних честица безначајна - учествују само у слабој интеракцији.
  • мионски неутрино - Гради обичну материју II типа, није учестао попут електрон-неутрина. Откривен је 1962. године. Неутрини су честице мале масе, електрично неутралне, а њихови антипарови су антинеутрини. Велики број ових честица се јавља у универзуму - сваке секунде кроз сваки квадратни центиметар људског тела пролази неколико милијарди неутрина. Међутим, тешко их је открити јер кроз материје пролазе готово неометано и изузетно ретко ступају у интеракцију са материјом. Разлог томе је што поред гравитације - која је у свету елементарних честица безначајна - учествују само у слабој интеракцији.
  • тау неутрино - Гради обичну материју III типа, није учестао попут електрон-неутрина и мион-неутрина. Откривен је 2000. године. Неутрини су честице мале масе, електрично неутралне, а њихови антипарови су антинеутрини. Велики број ових честица се јавља у универзуму - сваке секунде кроз сваки квадратни центиметар људског тела пролази неколико милијарди неутрина. Међутим, тешко их је открити јер кроз материје пролазе готово неометано и изузетно ретко ступају у интеракцију са материјом. Разлог томе је што поред гравитације - која је у свету елементарних честица безначајна - учествују само у слабој интеракцији.
  • електрон - Гради обичну материју I типа. Открио га је Џ. Џ. Томсон 1897. године. Честица је наелектрисана јединичним негативним набојем, а његова античестица је позитивно наелектрисан антиелектрон (позитрон). Због своје наелектрисаности ова честица, поред гравитационе и слабе интеракције, учествује и у електромагнетној интеракцији.
  • мион - Гради обичну материју II типа. Честица јединичног негативног набоја, а њена античестица је позитивно наелектрисан антимион. Због своје наелектрисаности ова честица, поред гравитационе и слабе интеракције, учествује и у електромагнетној интеракцији.
  • тау - Гради обичну материју III типа. Честица јединичног негативног набоја, а њена античестица је позитивно наелектрисан антитау. Због своје наелектрисаности ова честица, поред гравитационе и слабе интеракције, учествује и у електромагнетној интеракцији.
  • фотон - Посредује у преношењу електромагнетних деловања. Ова честица није наелектрисана и нема масу мировања. Сама је себи античестица.
  • глуон - Преноси снажне интеракције. Ова интеракција везује кваркове у барионима, укључујући и нуклеоне. Ова честица није наелектрисана и нема масу мировања.
  • бозон Z - Ова честица нема наелектрисање и сама је себи античестица. Z и W бозони су бозони велике масе, а преносе слабу интеракцију. Ова интеракција има улогу у радиоактивном бета распаду нуклеуса.
  • бозон W - Постоје две врсте ових честица: W+ и W–, наелектрисаност им је позитивна и негативна, а саме су себи античестице. Z и W бозони су бозони велике масе, а преносе слабу интеракцију. Ова интеракција има улогу у радиоактивном бета распаду нуклеуса.
  • Хигсов бозон - Једна од најважнијих особина материје је маса; гравитација преко масе задржава материју. За масу честица је вероватно одговоран Хигсов бозон, откривен 2012. године у највећем светксом акцелератору честица ЛХЦ-у, који је делимично и изграђен управо са циљем проналска "божје честице".
  • Снажна интеракција - Ову интеракцију преносе честице глоуна. Делује између кваркова и најјача је од четири основне интеракције (снажна, електромагнетна, слаба и гравитациона). Одржава целину протона и неутрона и због тога не можемо уочити слободне кваркове. Одржавање целине позитивно наелектрисаног атомског језгра је такође, резултат снажне интеракције. За раздвајање протона и неутрона, односно за савладавање велике силе интеракције међу њима потребна је огормна енергија. Ово је један од разлога због чега је сагађен ЦЕРН-ов акцелератор, (Великом хадронском сударач), или ЛХЦ (Large Hadron Collider).
  • Електромагнетна интеракција - Ова интеракција постоји међу свим наелектрисаним честицама (односно, међу кварковима, а од лептона међу електронима, мионима и тау честицама). Јавља се између супротних наелектрисања. Ову силу преносе фотони. Теорија квантне електродинамике (QED) спаја слабу и електромагнетну интеракцију, што значи да су те две силе различите манифестације једне исте интеракције.
  • Слаба интеракција - Ова интеракција делује на све лептоне и кваркове. Преносе је W и Z-бозони, манифестује се приликом радиоактивног бета распада. (Том приликом се један протон распада на неутрон, електрон и антинеутрон.) Теорија квантне електродинамике (QED) спаја слабу и електромагнетну интеракцију, што значи да су те две силе различите манифестације једне исте интеракције.
  • Маса - Инерција тела, гравитација привлачи тела преко њихове масе. Масу честица обезбеђује Хигсов бозон.
  • up кварк
  • down кварк
  • charm кварк
  • strange кварк
  • top кварк
  • bottom кварк

Анимација

  • електрони
  • атомско језгро
  • протон
  • неутрон
  • кварк r
  • глуон
  • кварк u (up, горњи)
  • кварк d (down. доњи)
  • Три типа честица
  • I
  • II
  • III
  • кваркови
  • лептони
  • бозони (честице које преносе интеракције)
  • електрон
  • мион
  • тау
  • фотон
  • бозон Z
  • бозон W
  • Хигсов бозон
  • електронски неутрино
  • тау неутрино
  • Снажна интеракција
  • Електромагнетна интеракција
  • Слаба интеракција
  • Маса
  • up кварк
  • down кварк
  • charm кварк
  • strange кварк
  • top кварк
  • bottom кварк
  • кварк r (up, горњи)
  • кварк r (down, доњи)
  • кварк r (charm, чаробни)
  • кварк r (strange, страни)
  • кварк r (top, вршни)
  • кварк r (bottom, дубински)
  • кварк g (up, горњи)
  • кварк g (down, доњи)
  • кварк g (charm, чаробни)
  • кварк g (strange, страни)
  • кварк g (top, вршни)
  • кварк g (bottom, дубински)
  • кварк b (up, горњи)
  • кварк b (down, доњи)
  • кварк b (charm, чаробни)
  • кварк b (strange, страни)
  • кварк b (top, вршни)
  • кварк b (bottom, дубински)

Нарација

У прошлости су атоми сматрани недељивима. Данас већ знамо да се заправо састоје од ситних честица: електрона, протона и неутрона. Величина атома износи: 10⁻¹⁰ m.

Електрони са негативним набојем граде електронске љуске. Пречник позитивно наелектрисаног језгра атома износи око 10⁻¹⁴ m, односно око десет хиљадитог дела пречника атома. Језгро атома чине протони и неутрони, а њихов заједнички назив је: нуклеони.

Протони располажу једноструким позитивним наелектрисањем, док су неутрони електрично неутрални. Стога је укупно наелектрисање атомског језгра позитивно.

Научници Мари Гел-Ман и Џорџ Цвајг су 1964. године дошли до закључка да нуклони нису најмање елементарне честице, него се састоје од мањих субатомских честица, кваркова. Од тада је постојање кваркова потврђено многим истраживањима.

Између кваркова влада такозвана снажна интеракција коју преносе глуони. Назив глуон потиче од енглеске речи glue, што значи лепак, јер ове честице "лепе" кваркове једне уз друге одржавајући нуклеоне у врло стабилном стању. Због тога је нуклеоне могуће раздвојити на кваркове искључиво у екстремним условима. Такви су услови владали у трајању од свега неколико милионитих делова секунде након великог праска, а научници их данас покушавају репродуковати у највећем светском акцелератору честица, ЛХЦ-у (Large Hadron Collider).

Једна од веома важних особина кваркова је боја. По боји разликујемо r, red (црвене), g, green (зелене) и b, blue (плаве) кваркове. Нуклеони садрже по један кварк од све три боје, стога су они "бели", односно, њихова обојеност је неутрална.

Кваркови који граде нуклеоне могу бити u, односно up (горњи) и d, односно down (доњи) кваркови. Протон је изграђен од два u и једног d кварка, док се неутрон састоји од једног u и два d кварка. И u- и d- кваркови могу бити црвене, плаве или зелене боје. Електрични набој u-кваркова је +2/3, а d-кваркова износи –1/3. Збир набоја кваркова даје електрични набој неутрона и протона.

Осим кваркова, постоје и остале елементарне честице које испитује стандардни модел физике елементарних честица. Елементарне честице можемо поделити у три групе: кваркове, лептоне и бозоне.

У групу лептона спадају неутрини и електрони. Кваркови и лептони граде материју. Постоје три врсте материје. Најчешће материје космоса су такозване материје типа I, састоје се од u- и d-кваркова, електрона и електрон-неутрина.

Бозони посредују у разним интеракцијама. Глуони су носиоци снажних интеракција које делују између кваркова и одржавају нуклеоне у целини. Ове снажне интеракције спречавају распадање језгара упркос одбојним силама међу њиховим позитивно напуњеним компонентама.

Фотони посредују електромагнетном интеракцијом која делује на честице са електричним набојем. Елементарне честице са електричним набојем су кваркови и поједини лептони, укључујући електроне.

Z и W бозони су одговорни за слабу интеракцију која има важну улогу у радиоактивном бета распаду. Слаба инетракција погађа све кваркове и лептоне.

Стандардни модел укључује само бозоне који посредују у јаким, слабим и електромагнетним интеракцијама, али не даје објашњење за гравитацију. Хипотетичким посредником гравитације се сматра гравитон, али он још није откривен. Хигсов бозон је одговоран за честице и за масу тела која су изграђена од тих честица. Гравитација утиче на честице кроз њихову масу.

Хигсов бозон, често називан "божјом честицом" је последњи бозон стандардног модела, откривен у ЦЕРН-овом акцелератору, (Великом хадронском сударачу), или ЛХЦ-у (Large Hadron Collider) који је делимично са том наменом и саграђен.

Повезани додаци

Развој атомских модела

Главне станице у шватању структуре атома од почетака до данас.

Радиоактивност

Процес распада нестабилних језгара зове се радиоактивности .

Сунце

Пречник Сунца је отприлике 109 пута већи од Земљиног. Углавном се састоји од водоника.

Везе молекула азота

Анимација нам приказује структуру молекуле азота: једну сигма, и две пи везе.

Електронска конфигурација калцијума

Анимација нам приказује електонску конфигурацију атома калцијума.

Ланчана реакција

Енергија која се ослобађа приликом цепања атомске језгре се може искористити у...

Ковалентне везе молекула бензола

Између атома угљеника постоје сигма и делокализоване пи-везе.

Нуклеарна електрана

Нуклеарна електрана у градићу Пакш производи 40% од укупно произведене елекричне енергије...

Фузиони реактор

Фузија атомског језгра ће постати еколошки прихватљив и практично неограничен извор енергије.

Радерфордов оглед

Радерфордовим огледом је доказано постојање атомског језгра. На основу његових резултата...

Лабораторија Марије Кири

Марија Кири, добитник две Нобелове награде за физику и за хемију, је вероватно једна од...

Атомска бомба (1945)

Атомска бомба је једно од најдеструктивнијих оружја у историји.

Added to your cart.