Nihevitra ny olona fahiny fa misy 'singa' efatra isika – rano, tany, afo ary rivotra; izay fantatsika ankehitriny fa tsy singa. Amin'izao fotoana izao dia misy singa 118 eo ho eo. Ny singa rehetra dia voaforon'ny atôma izay noheverina fa tsy azo zaraina taloha. Tany am-piandohan'ny taonjato faha-XNUMX taorian'ny fahitan'i JJ Thompson sy Rutherford dia fantatra fa ny atôma dia voaforona amin'ny nuclei (vita amin'ny protons sy neutrons) eo afovoany sy elektronika. mihodidina manodidina. Tamin'ny taona 1970 dia fantatra fa tsy fototra ihany koa ny proton sy ny neutron fa voaforon'ny 'quark up' sy 'quark down' ka mahatonga ny 'electrons', 'up quark' ary 'down quark' ho singa telo fototra indrindra amin'ny zava-drehetra. ao amin'ny izao rehetra izao. Miaraka amin'ny fivoaran'ny fizika quantum, dia nianatra izahay fa ny singa dia tena derivatives, ny amboara na ny fonosana angovo ao amin'ny saha milaza ny singa dia tsy fototra. Ny tena fototra dia sehatra izay fototry ny azy ireo. Afaka milaza isika izao fa ny saha quantum no fototry ny zavatra rehetra ao amin'ny izao rehetra izao (anisan'izany ny rafitra biolojika mandroso toa antsika). Sahan'ny quantum avokoa isika rehetra. Ny toetran'ny singa toy ny fiampangana elektrika sy ny faobe, dia fanambarana momba ny fifandraisan'ny sahany amin'ny sehatra hafa. Ohatra, ny fananana antsoina hoe fiampangana elektrônika iray dia fanambarana momba ny fifandraisan'ny sehatry ny elektrôna amin'ny sahan'ny electromagnetika. Ary. ny fananan'ny faobeny dia ny fanambarana momba ny fifandraisany amin'ny saha Higgs.
Efa hatry ny ela ny olona no nanontany tena hoe inona no mahaforona antsika? Inona ny izao rehetra izao voaforona? Inona no fototry ny zavaboary? Ary, inona ireo lalàna fototra momba ny natiora mifehy ny zava-drehetra ao amin'ny izao rehetra izao? Modely mahazatra ny siansa no teoria mamaly ireo fanontaniana ireo. Voalaza fa io no teoria mahomby momba ny siansa naorina nandritra ny taonjato farany, teoria tokana izay manazava ny ankamaroan'ny zavatra ao amin'ny izao rehetra izao.
Efa fantatry ny olona tany am-boalohany fa misy singa isika. Ny singa tsirairay kosa dia voaforon'ny ataoma. Tamin'ny voalohany dia noheverina fa tsy azo zaraina ny atôma. Na izany aza, tamin'ny 1897 JJ Thompson dia nahita elektrôna tamin'ny alàlan'ny fivoahana herinaratra tamin'ny alàlan'ny fantsona taratra cathode. Fotoana fohy taorian’izay, tamin’ny 1908, i Rutherford, mpandimby azy, dia nanaporofo tamin’ny alalan’ny andrana nataony tamin’ny foil volamena malaza fa misy atôma kely miendrika asiana tsara eo afovoany izay manodidina ny elektrôna miendrika négatif. Mihodidina. Avy eo, hita fa ny nuclei dia voaforon'ny protons sy neutrons.
Tamin'ny taona 1970 dia hita fa tsy azo zaraina ny neutron sy ny protons, noho izany dia tsy fototra, fa ny proton sy ny neutron tsirairay dia voaforon'ny singa kely telo antsoina hoe quark izay misy karazany roa - "quark up" sy "quarks down". quark ambony" sy "quark midina" dia quark samy hafa fotsiny Ny teny hoe 'miakatra' sy 'midina' dia tsy midika hoe misy ifandraisany amin'ny lalana na ny fotoana). Ny proton dia misy “quark miakatra” roa sy “quark midina” raha misy “quark ambany” roa sy “quark miakatra” kosa ny neutron. Noho izany, ny "electrons", "up quarks" ary "down quarks" dia singa telo fototra izay manorina ny zavatra rehetra ao amin'ny vatana. izao rehetra izao. Na izany aza, noho ny fandrosoan'ny siansa, izany fahatakarana izany koa dia nahita fiovana. Ny saha dia hita fa fototra fa tsy singa.
Tsy fototra ny singa. Ny tena fototra dia ny sehatra ifotony azy ireo. Sahan'ny quantum avokoa isika rehetra.
Araka ny fahatakarana ny siansa ankehitriny, ny zava-drehetra ao amin'ny izao rehetra izao dia voaforon'ireo singa tsy hita maso antsoina hoe 'saha' izay maneho ireo singa fototra amin'ny zavaboary. Ny saha dia zavatra miparitaka izao rehetra izao ary maka sanda manokana amin'ny teboka tsirairay amin'ny habakabaka izay mety hiova amin'ny fotoana. Toy ny ranon-javatra mihodinkodina manerana ny izao rehetra izao, ohatra, miparitaka manerana ny sahan'andriamby sy elektrika izao rehetra izao. Na dia tsy mahita sahan-jiro na magnetika aza isika, dia tena misy sy ara-batana izy ireny, araka ny asehon'ny hery tsapantsika rehefa ampanatona akaiky kokoa ny andriamby roa. Araka ny filazan'ny mekanika quantum, ny saha dia heverina ho mitohy fa tsy mitovy amin'ny angovo izay mivondrona hatrany amin'ny vongan-javatra sasany.
Ny teoria momba ny sahan'ny quantum dia ny hevitra mampifandray ny mekanika quantum amin'ny saha. Araka izany, ny ranon-javatra elektrôna (izany hoe ny onjan'ny onjan'io fluid io) dia mifamatotra amin'ny angovo kely. Ireo fitambarana angovo ireo no antsoina hoe elektronika. Noho izany, ny elektronika dia tsy fototra. Izy ireo dia onjan'ny saha fototra mitovy. Toy izany koa, ny ripples amin'ny sahan'ny quark roa dia miteraka "quark ambony" sy "quark midina". Ary toy izany koa ny ampahany hafa rehetra ao amin'ny izao rehetra izao. Ny saha no fototry ny zava-drehetra. Ny heverintsika ho sombintsombiny dia onjan'ny saha mifamatotra amin'ny angovo kely. Ny fototry ny fanorenana fototra antsika izao rehetra izao ireo zavatra mitovitovy amin'ny ranon-javatra ireo dia antsoina hoe saha. Ny singa dia avy amin'ireo sehatra ireo fotsiny. Ao amin'ny banga madio, rehefa esorina tanteraka ny singa, dia mbola misy saha.
Ny sahan'ny quantum fototra telo indrindra amin'ny natiora dia ny "electron", "quark up", ary "quark down". Misy iray fahefatra antsoina hoe neutrino, na izany aza, tsy mahaforona antsika izy ireo fa mitana anjara toerana lehibe any an-kafa ao amin'ny izao rehetra izao. Eny rehetra eny ny neutrino, mandehandeha eny rehetra eny na aiza na aiza nefa tsy mifandray.
Sahan'ny raharaha: Ny saha fototra efatra sy ny singa mifandraika amin'izy ireo (izany hoe "electron", "up quark", "down quark" ary "neutrino") no fototry ny izao rehetra izao. Noho ny antony tsy fantatra dia miteraka indroa ireo singa fototra efatra ireo. Mamokatra “muon” sy “tau” ny elektrôna (izay avo 200 heny sy 3000 heny noho ny elektrôna); ny quark dia miteraka "quark hafahafa" sy "quark ambany"; ny quark ambany dia miteraka "quark charme" sy "quark ambony"; fa ny neutrino kosa dia miteraka "muon neutrino" sy "tau neutrino".
Noho izany, misy saha 12 izay miteraka poti-javatra, antsoina hoe azy ireo sahan-javatra.
Ity ambany ity ny lisitry ny sehatra 12 izay mahaforona singa 12 ao amin'ny izao rehetra izao.
Sahan-kery: Mifandray amin'ny alalan'ny hery efatra samihafa ireo sehatra 12 - hery misintona, elektrika, hery nokleary matanjaka (tsy miasa afa-tsy amin'ny ambaratonga kely nokleary, mitazona quark ao anaty proton sy neutrons) ary hery nokleary malemy (tsy miasa afa-tsy amin'ny ambaratonga kely nokleary, tompon'andraikitra amin'ny fanimbana radioaktifa ary manomboka fusion nokleary). Ny tsirairay amin'ireo hery ireo dia mifandray amin'ny saha iray - ny hery elektromagnetika dia mifandray amin'ny saha gluon, saha mifandray amin'ny hery nokleary matanjaka sy malemy dia W sy Z boson saha ary ny saha mifandray amin'ny sinton'ny tany dia habakabaka-fotoana tenany.
Ity ambany ity ny lisitry ny sahan-kery efatra mifandray amin'ny hery efatra.
| hery elektromagnetika | saha gluon |
| Hery nokleary matanjaka sy malemy | w & z boson saha |
| hery misintona | fotoana habakabaka |
The izao rehetra izao dia feno ireo saha 16 ireo (saha 12 miampy saha 4 mifandray amin'ny hery efatra). Mifanerasera amin'ny fomba mirindra ireo sehatra ireo. Ohatra, rehefa manomboka mihozongozona miakatra sy midina ny sahan'ny elektrôna (iray amin'ireo sahan'asa) (satria misy elektrôna ao), izay manomboka ny iray amin'ireo sehatra hafa, dia lazao ny sahan'ny electromagnetika izay, ho setrin'izany, mihozongozona sy miolikolika koa. Hisy hazavana avoaka ka hihozongozona kely. Amin'ny fotoana iray dia hanomboka hifanerasera amin'ny saha quark izy, izay hikorontana sy hikorontana. Ny sary farany iafarantsika dia ny dihy mirindra eo amin'ireo sehatra rehetra ireo, mifamatotra.
Sahan'i Higgs
Tamin'ny taona 1960, sehatra iray hafa no nambaran'i Peter Higgs. Tamin'ny taona 1970 dia nanjary ampahany manan-danja amin'ny fahatakarantsika momba ny izao rehetra izao. Saingy tsy nisy porofo andrana (midika hoe, raha manao ripple an'i Higgs isika, dia tokony hahita sombin-javatra mifandraika) mandra-pahatongan'ny 2012 rehefa nitatitra ny fahitana azy ireo mpikaroka CERN ao amin'ny LHC. Nitondra tena araka ny nambaran'ny modely ny ampahany. Ny singa Higgs dia manana fiainana fohy dia fohy, eo amin'ny 10 eo ho eo-22 segondra.
Io no trano fanorenana farany ny trano izao rehetra izao. Zava-dehibe io fahitana io satria io sehatra io no tompon'andraikitra amin'ny antsoina hoe faobe ao amin'ny izao rehetra izao.
Ny toetran'ny poti-javatra (toy ny fiampangana herinaratra sy ny faobe) dia fanambarana momba ny fifandraisan'ny sahany amin'ny sehatra hafa.
Izany dia ny fifaneraserana amin'ireo sehatra misy ao amin'ny izao rehetra izao izay miteraka fananana toy ny mass, charge sns amin'ny singa samihafa iainantsika. Ohatra, ny fananana antsoina hoe fiampangana elektrônika iray dia fanambarana momba ny fifandraisan'ny sehatry ny elektrôna amin'ny sahan'ny electromagnetika. Toy izany koa, ny fananan'ny faobeny dia ny fanambarana momba ny fifandraisany amin'ny saha Higgs.
Tena nilaina ny fahatakarana ny saha Higgs mba hahafantarantsika ny dikan'ny faobe ao amin'ny izao rehetra izao. Ny fahitana ny sahan'i Higgs dia fanamafisana ny Model Standard izay efa nisy hatramin'ny taona 1970.
Ny sehatry ny quantum sy ny fizika potika dia sehatra fianarana mavitrika. Hatramin'ny nahitana ny sahan'i Higgs dia nisy fivoarana maro izay misy fiantraikany amin'ny modely Standard. Mitohy ny fitadiavana valiny momba ny fetran'ny modely Standard.
Modely mahazatra amin'ny singa fototra: ny fermion fototra 12 sy boson fototra 5.
***
Sources:
The Royal Institution 2017. Quantum Fields: The Real Building Blocks of the Universe – miaraka amin'i David Tong. Hita amin'ny Internet amin'ny https://www.youtube.com/watch?v=zNVQfWC_evg
***
PARTICLES FUNDAMENTAL - Fijerena haingana
| Ny singa fototra dia sokajiana ho Fermions sy Bosons mifototra amin'ny spin. |
| [A]. FERMIONS |
| Ny fermion dia mihodikodina amin'ny sanda integer antsasany hafahafa (½, 3/2, 5/2, ….). Ireo dia poti-javatra ahitana ny quark sy lepton rehetra. - araho ny antontan'isa Fermi–Dirac, - manana fihodinana antsasaka-odd-integer – ankatoavy ny fitsipiky ny fanilikilihana Pauli, izany hoe, ny fermion roa mitovy dia tsy afaka mipetraka amin'ny toetry ny quantum na toerana mitovy amin'ny habakabaka miaraka amin'ny isa mitovy. Tsy afaka mihodina amin'ny lalana iray izy ireo, fa afaka mihodina amin'ny lalana mifanohitra. - Ny fermion dia ahitana ny quark sy leptons rehetra, ary ny particules composé rehetra vita amin'ny isa hafahafa amin'ireo. - Quark = quark enina (miakatra, midina, hafahafa, mahafatifaty, quark ambany ary ambony). - Mitambatra mba hamorona hadrons toy ny protons sy neutrons. - Tsy azo jerena ivelan'ny hadrons. – Lepton = électron + muons + tau + neutrino + muon neutrino + tau neutrino. – 'Electrons', 'up quark' ary 'down quark' no singa telo fototra indrindra amin'ny zava-drehetra eto amin'izao tontolo izao. - Ny proton sy ny neutron dia tsy fototra fa voaforon'ny 'up quark' sy 'down quark' noho izany dia poti-javatra mitambatra. Ny proton sy ny neutron dia samy vita amin'ny quark telo - ny proton dia misy quark roa "ambony" ary quark "ambany" iray fa ny neutron dia misy roa" midina" ary iray "miakatra". "Ambony" sy "ambany" dia "Hanitra" roa, na karazana quark. - Baryons dia fermion mitambatra vita amin'ny quark telo, ohatra, ny proton sy ny neutron dia baryons - Hadrons dia ahitana quark ihany, ohatra, baryons (vita amin'ny quark roa na maromaro) ary mesons (vita amin'ny quark sy antiquark). |
| [B]. BOSONS |
| Ny boson dia manana sanda integer (0, 1, 2, 3, ….) - Bosons dia manaraka ny antontan'isa Bose-Einstein; manana spin integer. – nomena anarana Satyendra Nath Bose (1894-1974), izay, miaraka amin'i Einstein, dia namolavola ny hevi-dehibe ao ambadiky ny thermodynamika statistika amin'ny entona boson. – aza ankatoavina ny fitsipiky ny fanilihana an'i Pauli, izany hoe, boson roa mitovy dia afaka mibodo ny toetry ny quantum na ny toerana mitovy amin'ny habakabaka miaraka amin'ny isa mitovy. Afaka mihodina amin'ny lalana iray ihany izy roa, - Boson fototra dia ny foton, ny gluon, ny Z boson, ny W boson ary ny Higgs boson. Higgs boson dia manana spin=0 raha ny gauge boson (izany hoe, photon, ny gluon, ny Z boson, ary W boson) dia manana spin=1. |
| [C]. PARTICLES COMPOSITE |
| Ny poti-javatra mitambatra dia mety ho boson na fermion miankina amin'ny singa ao aminy. – Ny poti-javatra mitambatra rehetra voaforon'ny fermiona mitovy isa dia boson (satria manana spin integer ny boson ary manana spin integer hafahafa ny fermion). - Boson ny meson rehetra (satria ny rehetra mesons dia vita amin'ny quark sy antiquark mitovy isa). – Ny nokleary stable misy isa mitovy dia boson, ohatra, deuterium, helium-4, Carbon -12 sns. – Tsy mankatò ny fitsipiky ny fanilihana an'i Pauli koa ny boson mitambatra. - Boson maromaro ao amin'ny fanjakana quantum iray ihany no mitambatra ho "Bose-Einstein condensate (BEC). |
***
