Физикийн хувьд энгийн бөөмс нь атомын цөмийн масштабтай физик объектууд байсан бөгөөд тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хуваагдах боломжгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч өнөөдөр эрдэмтэд тэдгээрийн заримыг нь хувааж чаджээ. Эдгээр жижиг биетүүдийн бүтэц, шинж чанарыг бөөмийн физик судалдаг.

Бүх бодисыг бүрдүүлдэг хамгийн жижиг хэсгүүд нь эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан. Гэсэн хэдий ч "атомизм" гэж нэрлэгддэг зүйлийг үндэслэгчдийг философич гэж үздэг Эртний ГрекЛевкипп ба түүний илүү алдартай шавь Демокрит. Сүүлийнх нь "атом" гэсэн нэр томъёог бий болгосон гэж таамаглаж байна. Эртний Грек хэлнээс "атомос" гэдэг нь "хуваашгүй" гэж орчуулагдсан бөгөөд энэ нь эртний философичдын үзэл бодлыг тодорхойлдог.

Хожим нь атомыг цөм ба электрон гэсэн хоёр физик объектод хувааж болно гэдгийг мэдсэн. Дараа нь 1897 онд англи хүн Жозеф Томсон катодын туяатай туршилт хийж, тэдгээр нь ижил масс, цэнэгтэй ижил бөөмсийн урсгал болохыг олж мэдсэний дараа сүүлчийнх нь анхны энгийн бөөмс болжээ.

Томсоны ажилтай зэрэгцэн рентген цацрагийг судалдаг Анри Беккерел урантай туршилт хийж, шинэ дүр төрхцацраг. 1898 онд Францын физикч хос Мари, Пьер Кюри нар янз бүрийн судалгаа хийжээ. цацраг идэвхт бодис, ижил зүйлийг олж илрүүлэх цацраг идэвхт цацраг. Энэ нь альфа (2 протон, 2 нейтрон) ба бета бөөмсөөс (электрон) бүрдэх нь хожим тодорхойлогдох бөгөөд Беккерел, Кюри нар хүлээн авах болно. Нобелийн шагнал. Мари Склодовска-Кюри уран, радий, полони зэрэг элементүүдтэй судалгаа хийж байхдаа ямар ч аюулгүй байдлын арга хэмжээ аваагүй, тэр дундаа бээлий ч ашиглаагүй. Үүний үр дүнд 1934 онд лейкеми өвчнөөр өвчилжээ. Агуу эрдэмтний ололт амжилтын дурсгалд зориулж Кюри хосын нээсэн элемент болох полониумыг Мэригийн төрсөн нутаг Полониа, Латинаас Польш улсаас нэрлэжээ.

1927 оны V Солвэй конгрессын зураг. Энэ нийтлэлийн бүх эрдэмтдийг энэ зурган дээрээс олохыг хичээгээрэй.

1905 оноос хойш Альберт Эйнштейн нийтлэлүүдээ туршилтын үр дүнтэй зөрчилдсөн гэрлийн долгионы онолын төгс бус байдалд зориулжээ. Дараа нь нэрт физикчийг " гэрлийн квант"- гэрлийн хэсэг. Хожим нь 1926 онд Америкийн физик химич Гилберт Н.Льюис Грекийн “phos” (“гэрэл”) хэлнээс орчуулсан “фотон” гэж нэрлэсэн.

1913 онд Британийн физикч Эрнест Рутерфорд тухайн үед аль хэдийн хийгдсэн туршилтуудын үр дүнд үндэслэн олон цөмийн массыг тэмдэглэжээ. химийн элементүүднь устөрөгчийн цөмийн массын үржвэр юм. Тиймээс тэрээр устөрөгчийн цөм нь бусад элементүүдийн цөмийн бүрэлдэхүүн хэсэг гэж таамагласан. Рутерфорд туршилтдаа азотын атомыг альфа тоосонцороор цацруулсан бөгөөд үүний үр дүнд Эрнестийн "протон" гэж нэрлэсэн Грекийн бусад "протос" (эхний, гол) -аас тодорхой бөөмсийг ялгаруулжээ. Хожим нь протон нь устөрөгчийн цөм гэдгийг туршилтаар баталсан.

Мэдээжийн хэрэг, протон цорын ганц биш юм бүрэлдэхүүн хэсэгхимийн элементүүдийн цөм. Энэ санаа нь цөм дэх хоёр протон бие биенээ түлхэж, атом тэр даруй задрах болно гэсэн баримтаас үүдэлтэй юм. Тиймээс Рутерфорд өөр нэг масстай бөөмс байгаа гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн масстай тэнцүүпротон, гэхдээ цэнэггүй. Цацраг идэвхт болон хөнгөн элементүүдийн харилцан үйлчлэлийн талаархи эрдэмтдийн хийсэн зарим туршилтууд тэднийг өөр шинэ цацрагийг нээхэд хүргэсэн. 1932 онд Жеймс Чадвик энэ нь нейтрон гэж нэрлэсэн маш төвийг сахисан хэсгүүдээс бүрддэг болохыг тогтоожээ.

Тиймээс хамгийн их мэдэгдэж байгаа хэсгүүд: фотон, электрон, протон, нейтрон.

Цаашилбал, цөмийн шинэ объектуудыг илрүүлэх нь улам бүр байнга тохиолддог үйл явдал болж, мөн одоогоор 350 орчим тоосонцор мэдэгдэж байгаа бөгөөд тэдгээрийг ерөнхийдөө "анхан шатны" гэж үздэг. Тэдгээрийн хараахан хуваагдаагүй хүмүүсийг бүтэцгүй гэж үздэг бөгөөд "үндсэн" гэж нэрлэдэг.

Спин гэж юу вэ?

Физикийн салбарт шинэлэг зүйл хийхээс өмнө бүх бөөмсийн шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай. Хамгийн алдартай нь масс ба цахилгаан цэнэгээс гадна эргэлтийг агуулдаг. Энэ үнэ цэнэөөрөөр хэлбэл "дотоод өнцгийн импульс" гэж нэрлэдэг бөгөөд бүхэлдээ дэд цөмийн объектын хөдөлгөөнтэй ямар ч холбоогүй болно. Эрдэмтэд спин 0, ½, 1, 3/2 ба 2-той бөөмсийг илрүүлж чадсан. Спингийг хялбаршуулсан ч гэсэн объектын шинж чанар гэж төсөөлөхийн тулд дараах жишээг авч үзье.

Объект 1-тэй тэнцүү спиралтай байг.Тэгвэл ийм объектыг 360 градус эргүүлэхэд анхны байрлалдаа орно. Онгоцонд энэ объект нь харандаа байж болох бөгөөд 360 градус эргүүлсний дараа анхны байрлалдаа орох болно. Тэг эргүүлэх тохиолдолд объект хэрхэн эргэлдэж байгаагаас үл хамааран энэ нь үргэлж ижил харагдах болно, жишээлбэл, нэг өнгийн бөмбөг.

½ эргүүлэхийн тулд танд 180 градус эргүүлэхэд гадаад төрхөө хадгалах объект хэрэгтэй болно. Энэ нь ижил харандаа байж болно, зөвхөн хоёр талдаа тэгш хэмтэй хурц үзүүртэй. 2-ийн эргэлтэнд 720 градус эргүүлэхэд хэлбэрээ хадгалах шаардлагатай бөгөөд 3/2-ийн эргэлтэнд 540 шаардлагатай.

Энэ шинж чанар нь маш их их үнэ цэнэбөөмийн физикийн хувьд.

Бөөм ба харилцан үйлчлэлийн стандарт загвар

Бүрдүүлэгч бичил объектуудын гайхалтай багцтай байх бидний эргэн тойрон дахь ертөнц, эрдэмтэд тэдгээрийг бүтэцжүүлэхээр шийдсэн бөгөөд ингэснээр алдартай онолын бүтэц " Стандарт загвар" Тэрээр гурван харилцан үйлчлэл, 61 бөөмсийг 17 үндсэн зүйлийг ашиглан дүрсэлсэн бөгөөд заримыг нь нээлт хийхээс өмнө урьдчилан таамаглаж байсан.

Гурван харилцан үйлчлэл нь:

Цахилгаан соронзон. Энэ нь цахилгаанаар цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн хооронд үүсдэг. IN энгийн тохиолдол, сургуулиас мэдэгдэж байгаа, - цэнэглэгдсэн биетүүдээс ялгаатай нь татдаг, мөн адил цэнэглэгдсэн биетүүд нь няцадаг. Энэ нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч гэж нэрлэгддэг фотоноор дамждаг.
Хүчтэй, өөрөөр хэлбэл - цөмийн харилцан үйлчлэл. Нэрнээс нь харахад түүний үйлдэл нь атомын цөмийн дарааллын объектуудад хамаатай бөгөөд энэ нь протон, нейтрон болон кваркуудаас бүрдэх бусад бөөмсийг татах үүрэгтэй. Хүчтэй харилцан үйлчлэлглюоноор тээвэрлэдэг.
Сул дорой. Цөмийн хэмжээнээс хэдэн мянгаар бага зайд үр дүнтэй. Энэ харилцан үйлчлэлд лептон ба кваркууд, түүнчлэн тэдгээрийн эсрэг бөөмсүүд оролцдог. Түүнээс гадна, харилцан үйлчлэл сул байгаа тохиолдолд тэд бие биедээ хувирч чаддаг. Тээвэрлэгч нь W+, W−, Z0 бозонууд юм.

Тиймээс Стандарт загвар дараах байдлаар бий болсон. Үүнд зургаан кварк багтдаг бөгөөд эдгээрээс бүх адронууд (хүчтэй харилцан үйлчлэлд өртдөг хэсгүүд) бүрддэг.

Дээд(u);
Илбэдсэн (в);
үнэн(t);
Доод (d);
Хачирхалтай(ууд);
Хөөрхөн (б).

Физикчдэд маш олон эпитет байдаг нь ойлгомжтой. Үлдсэн 6 бөөмс нь лептон юм. Эдгээр нь хүчтэй харилцан үйлчлэлд оролцдоггүй ½ эргэлттэй үндсэн хэсгүүд юм.

электрон;
Электрон нейтрино;
Муон;
Муон нейтрино;
Тау лептон;
Тау нейтрино.

Стандарт загварын гурав дахь бүлэг нь 1-тэй тэнцэх эргэлттэй, харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгчээр илэрхийлэгддэг хэмжигч бозонууд юм.

глюон - хүчтэй;
Фотон - цахилгаан соронзон;
Z-бозон - сул;
W бозон сул байна.

Эдгээрт саяхан нээгдсэн спин-0 бөөмс багтаж байгаа бөгөөд энгийнээр хэлбэл, бусад бүх дэд цөмийн объектуудад идэвхгүй масс өгдөг.

Үүний үр дүнд Стандарт Загварын дагуу манай ертөнц иймэрхүү харагдаж байна: бүх бодис 6 кварк, адрон, 6 лептоноос бүрддэг; Эдгээр бүх бөөмс нь гурван харилцан үйлчлэлд оролцох боломжтой бөгөөд тэдгээрийн тээвэрлэгч нь царигийн бозонууд юм.

Стандарт загварын сул тал

Гэсэн хэдий ч Стандарт загвараар урьдчилан таамагласан сүүлчийн бөөм болох Хиггс бозоныг нээхээс өмнө эрдэмтэд түүний хязгаарыг давсан байв. Гайхалтай жишээгэж нэрлэгддэг зүйл байдаг "Таталцлын харилцан үйлчлэл" өнөөдөр бусадтай эн зэрэгцэж байна. Түүний тээвэрлэгч нь массгүй, физикчид хараахан илрүүлж чадаагүй 2-р спинтэй бөөмс болох "гравитон" гэж таамаглаж байна.

Түүгээр ч зогсохгүй Стандарт загварт 61 ширхэг тоосонцор дүрслэгдсэн бөгөөд өнөөдөр 350 гаруй бөөмсийг хүн төрөлхтөнд аль хэдийн мэддэг болсон. Энэ нь асаалттай гэсэн үг хүрсэн ажилонолын физикчид дуусаагүй байна.

Бөөмийн ангилал

Тэдний амьдралыг хөнгөвчлөхийн тулд физикчид бүх бөөмсийг бүтцийн онцлог болон бусад шинж чанараас нь хамааруулан бүлэглэжээ. Ангилал нь дараахь шалгуурыг үндэслэнэ.

Амьдралын хугацаа.
1. Тогтвортой. Үүнд протон ба антипротон, электрон ба позитрон, фотон, гравитон орно. Тогтвортой бөөмсийн оршин тогтнох нь цаг хугацаагаар хязгаарлагдахгүй, хэрэв тэд чөлөөт төлөвт байгаа бол, өөрөөр хэлбэл. юутай ч бүү харьц.
2. Тогтворгүй. Бусад бүх тоосонцор хэсэг хугацааны дараа тэдгээрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд задардаг тул тэдгээрийг тогтворгүй гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, мюон нь ердөө 2.2 микросекунд, протон нь 2.9 10 * 29 жил амьдардаг бөгөөд үүний дараа позитрон ба төвийг сахисан пион болж задарч болно.
Жин.
1. Массгүй энгийн тоосонцор, тэдгээрийн зөвхөн гурав нь байдаг: фотон, глюон, гравитон.
2. Үлдсэн хэсгүүд нь их хэмжээний бөөмс юм.
Эргүүлэх гэсэн утгатай.
1. Бүхэл бүтэн эргэлт, үүнд. тэг, бозон гэж нэрлэгддэг тоосонцортой.
2. Хагас бүхэл спинтэй бөөмс нь фермион юм.
Харилцаанд оролцох.
1. Адронууд (бүтцийн бөөмс) нь бүх дөрвөн төрлийн харилцан үйлчлэлд оролцдог дэд цөмийн объектууд юм. Тэд кваркуудаас бүрддэг гэж дээр дурдсан. Адроныг хоёр дэд төрөлд хуваадаг: мезон ( бүхэл бүтэн эргэлт, бозонууд) ба барионууд (хагас бүхэл тоо - фермионууд).
2. Үндсэн (бүтэцгүй бөөмс). Үүнд лептон, кварк, хэмжигч бозон (өмнөх "Стандарт загвар"-ыг уншина уу) орно.

Бүх бөөмсийн ангилалтай танилцсаны дараа та жишээлбэл, тэдгээрийн заримыг нь нарийн тодорхойлж болно. Тэгэхээр нейтрон бол фермион, адрон, эс тэгвээс барион ба нуклон, өөрөөр хэлбэл хагас бүхэл спинтэй, кваркуудаас бүрдэх ба 4 харилцан үйлчлэлд оролцдог. Нуклон нь нийтлэг нэрпротон ба нейтроны хувьд.

Атом оршин тогтнохыг зөгнөсөн Демокритын атомизмыг эсэргүүцэгчид дэлхийн аливаа бодис хязгааргүй хуваагддаг гэж мэдэгдсэн нь сонирхолтой юм. Эрдэмтэд атомыг цөм ба электрон, цөмийг протон ба нейтрон болгон хувааж, тэдгээрийг эргээд кварк болгон хувааж чадсан тул тодорхой хэмжээгээр тэдгээр нь зөв байж магадгүй юм.
Демокрит атомууд тодорхой загвартай гэж үзсэн геометрийн хэлбэр, улмаар галын "хурц" атомууд шатдаг, ширүүн атомууд хатуу бодисцухуйсан хэсгүүдээрээ нягт бэхлэгдсэн байдаг ба гөлгөр усны атомууд харилцан үйлчлэлийн явцад гулсдаг, эс бөгөөс урсдаг.
Жозеф Томсон атомын өөрийн загварыг эмхэтгэсэн бөгөөд үүнийг эерэг цэнэгтэй биет гэж үзсэн бөгөөд электронууд "гацсан" мэт санагдсан. Түүний загварыг "Чавганы пудингийн загвар" гэж нэрлэдэг байв.
Кваркууд Америкийн физикч Мюррей Гелл-Манны ачаар нэрээ авсан. Эрдэмтэн нугас quack (kwork) дуутай төстэй үг ашиглахыг хүссэн. Харин Жеймс Жойсын "Финнеганс сэрүүн" романы "Ноён Маркийн хувьд гурван кварк!" гэсэн мөрт "кварк" гэдэг үг тааралдсан бөгөөд түүний утгыг нарийн тодорхойлоогүй бөгөөд Жойс үүнийг зүгээр л шүлэглэхийн тулд ашигласан байж магадгүй юм. Тэр үед зөвхөн гурван кварк мэдэгдэж байсан тул Мюррей бөөмсийг энэ үг гэж нэрлэхээр шийджээ.
Гэрлийн бөөмс болох фотонууд массгүй хэдий ч хар нүхний дэргэд таталцлын хүчинд татагдан явах замаа өөрчилдөг бололтой. Үнэн хэрэгтээ хэт масстай бие нь орон зай-цаг хугацааг нугалдаг тул аливаа бөөмс, тэр дундаа массгүй хэсгүүд нь хар нүх рүү чиглэх замаа өөрчилдөг (харна уу).
Том адрон коллайдер нь бүх харилцан үйлчлэлд оролцдог атомын цөмийн дарааллаар хэмжээс бүхий адронуудын хоёр чиглэгдсэн цацрагийг мөргөлдүүлдэг учраас яг "хадроник" юм.

Алдартай философи. ЗааварГусев Дмитрий Алексеевич

4. Элементар бөөмс

19-р зууны эцэс хүртэл атомууд байдаг гэж үздэг байв хуваагдашгүй хэсгүүдбодисууд. Дараа нь хувьсгалт нээлтүүдФизикийн хувьд сүүлийн болон одоогийн зууны зааг дээр атомууд хуваагддаг бөгөөд нарийн төвөгтэй бүтэцтэй болохыг тогтоожээ. Эдгээр нь өөр хоорондоо харилцан үйлчлэлцдэг янз бүрийн жижиг хэсгүүдээс бүрдэж, ялгаатай байдлыг бий болгодог атомын өөрчлөлтболон өөрчлөлтүүд. Эдгээр хэсгүүдийг нэрлэсэн анхан шатны(Латин elementarius - анхны, хамгийн энгийн). Эхлээд тэдгээрийг (атомын оронд) материйн хамгийн сүүлчийн бөгөөд хуваагдашгүй хязгаар, бүх материаллаг объект эсвэл физик биетүүдийн үндэс гэж үздэг байв. Гэсэн хэдий ч "элементар" гэсэн нэр томъёоны конвенц эсвэл харьцангуй байдал удалгүй тодорхой болсон, учир нь энгийн бөөмс нь нэгдүгээрт, огт хуваагддаггүй, огт энгийн биш, харин эсрэгээр нь нарийн төвөгтэй бичил биетүүд болох нь тогтоогдсон. тодорхой бүтэц (төхөөрөмж эсвэл бүтэц), өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь ямар ч энгийн зүйл биш болох нь тогтоогдсон; хоёрдугаарт, тэдгээрийг бөөмс гэж нэрлэж болохгүй бүх утгаарааУчир нь тэдгээр нь долгион-бөөмийн хоёрдмол шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч түүхэнд тогтсон нэр хэвээр байна.

Цаашид шинжлэх ухаан бичил ертөнцийн гүнд нэвтэрсэн нь атомын түвшнээс энгийн бөөмсийн түвшинд шилжихтэй холбоотой байв. Эдгээрийн эхнийх нь 19-р зууны төгсгөлд нээгдсэн электрон, дараа нь 20-р зууны эхний арван жилд фотон, протон, позитрон, нейтрон юм. Энэ зууны дунд үе гэхэд орчин үеийн туршилтын технологийг ашигласны үр дүнд 300 гаруй төрлийн энгийн тоосонцор оршин тогтнож байгааг тогтоожээ.

Тэдний гол шинж чанарууд нь масс, цэнэг, дундаж наслалт, тодорхой төрлийн харилцан үйлчлэлд оролцох явдал юм. Массгүй энгийн бөөмс байдаг. Эдгээр нь фотон юм. Бусад бөөмсийг массаар нь хуваана лептонууд(Грек лептос - гэрэл), мезон(Грек месос – дунд) ба барионууд(Грекийн барис - хүнд). Мэдэгдэж буй бүх бөөмс нь эерэг, сөрөг эсвэл тэг цахилгаан цэнэгтэй байдаг. Фотон ба хоёр мезоноос бусад бөөмс бүр нь эсрэг цэнэгтэй эсрэг бөөмстэй тохирдог. Тун удалгүй бутархай цахилгаан цэнэгтэй (электроны цэнэгийн 1/3 эсвэл 2/3) бөөмс байдаг гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн. Тэднийг нэрлэсэн кваркууд. Энэ таамаглал туршилтаар батлагдаагүй байна. Ашиглалтын хугацаанаас хамааран энгийн бөөмсийг тогтвортой ба тогтворгүй гэж хуваадаг. Таван тогтвортой бөөмс байдаг: фотон, хоёр төрлийн нейтрино, электрон ба протон. Тэд л тоглодог амин чухал үүрэгмакробиеийн бүтцэд. Бусад бүх хэсгүүд тогтворгүй байдаг. Тэдгээр нь ойролцоогоор 10-10-10-24 секундын турш оршин тогтнож, дараа нь задардаг. Дунджаар 10–23 – 10–22 секундын амьдрах хугацаатай энгийн хэсгүүд. гэж нэрлэдэг резонанс. Тэд богино насалдаг тул атом эсвэл атомын цөмийг орхиж амжаагүй байтал задалдаг. Эдгээр бөөмсийг онолын хувьд тооцоолсон, бодит туршилтаар хараахан илрүүлээгүй байна.

Чухал шинж чанарэнгийн бөөмс нь харилцан үйлчлэлийн төрөл юм. Орчин үеийн ойлголтоор байгальд хүчтэй, цахилгаан соронзон, сул, таталцлын гэсэн дөрвөн төрлийн харилцан үйлчлэл байдаг.

Хүчтэй харилцан үйлчлэлзөвхөн бичил ертөнцөд илэрдэг, атомын цөмийн түвшинд тохиолдож, төлөөлдөг харилцан татахболон тэдгээрийн бүрдүүлэгч хэсгүүдийн түлхэлт. Энэ нь ойролцоогоор 10-13 см зайд үйлчилдэг бөгөөд хүчтэй харилцан үйлчлэл нь тоосонцорыг маш нягт холбодог бөгөөд үүний үр дүнд байгаль дээрх хамгийн бат бөх объектууд болох атомын цөмүүд үүсдэг.

Сул харилцан үйлчлэл , хүчирхэг нэгэн адил зөвхөн бичил ертөнцөд л илэрдэг. Энэ нь 10-15-аас 10-22 см-ийн зайд үйлчилдэг бөгөөд голчлон бөөмийн задралтай холбоотой байдаг. Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу ихэнх бөөмс сул харилцан үйлчлэлийн улмаас тогтворгүй байдаг.

Цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл, хүчирхэг сулаас ялгаатай нь бичил ертөнц, макро ертөнц, мега ертөнцөд илэрдэг боловч макро ертөнцийн бүтцэд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ харилцан үйлчлэл нь хүчтэйгээс мянга дахин сул боловч түүнээс хамаагүй хол зайд үйлчилдэг. Үүний үр дүнд электронууд болон атомын цөмүүд нэгдэж атомууд, атомууд нь молекулууд, молекулууд нь макро биетүүд гэх мэт.

Таталцлын харилцан үйлчлэл бичил сансар огторгуйд харагдахгүй. Энэ нь макро ертөнцөд, ялангуяа мега ертөнцөд илэрдэг бөгөөд сүүлчийнх нь бүтцэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэхүү харилцан үйлчлэлийг энгийн бөөмсийн онолд тооцдоггүй. IN сансрын масштабЭнэ нь бүх нийтийн таталцлаас өөр юу ч биш (сансар огторгуйн асар том биетүүд - гариг, оддын харилцан таталцал) тул энэ нь шийдвэрлэх ач холбогдолтой юм. Түүний ажиллах зай нь хязгааргүй юм.

Хэрэв физик биемолекулуудаас, молекулууд нь атомуудаас, атомууд нь энгийн хэсгүүдээс бүрддэг бол энгийн бөөмсүүд нь эргээд жижиг хэсгүүдээс тогтдог гэж үзэх нь логик юм. Гэсэн хэдий ч ийм дүгнэлт хийх боломжгүй, учир нь анхан шатны түвшинбусад хууль байдаг бөгөөд бидний макро ертөнцөд дассан бүх зүйл тэнд үйлчилдэггүй. Жишээлбэл, хэрэв ямар нэгэн бие хэсэг болон хуваагдвал аль ч хэсэг нь анхны бүх биеэсээ хэмжээ, массын хувьд бага байх болно гэдгийг бид маш сайн мэднэ. Хэрэв энгийн бөөмс задрах юм бол түүний задралын бүтээгдэхүүн нь анхны ялзарсан бөөмсөөс илүү том хэмжээтэй, масстай байх магадлалтай бөгөөд энэ нь бидний ердийн үзэл бодлын үүднээс гайхалтай юм. Тиймээс энгийн бөөмс нь задрахгүй, харин хувирч эсвэл хувирдаг гэж хэлэх нь илүү зөв байх болно. Гайхалтай нь нэг бөөмс нөгөө хэсэг болж хувирдаг. Түүнчлэн, бараг бүх энгийн бөөмс байж болно, " салшгүй хэсэг» аливаа бусад энгийн бөөмс. Хэрэв бөөмс нь хувиргах болон бусад нарийн төвөгтэй өөрчлөлт хийх чадвартай бол тэдгээр нь ямар нэгэн төрлийн шинж чанартай байдаг дотоод бүтэцэсвэл төхөөрөмж. Аль нь? Орчин үеийн шинжлэх ухаан энэ асуултад хариулж чадахгүй байна. Үүнийг хэлж болох цорын ганц зүйл бол энэ бүтэц нь энгийн тоосонцор дахь эргэлзээгүй байдал юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь бүр ч жижиг хэсгүүдийг төлөөлдөг гэж хэлэх боломжгүй юм. Энд бид материйн оршихуйн хараахан үл мэдэгдэх түвшинтэй тулгараад байгаа бөгөөд энэ нь энгийн бөөмсийн бөмбөрцөгөөс илүү гүнд орших бөгөөд бидний хувьд цоо шинэ, ер бусын, ер бусын, одоо байгаа хэсгүүдэд илэрхийлэхэд хэцүү зүйлийг илэрхийлдэг. шинжлэх ухааны ойлголтуудорчин үеийн шинжлэх ухааны санаа, онолд нийцүүлэхэд хэцүү. Цаашид бичил ертөнцийн гүн гүнзгий нууцад нэвтрэх нь 21-р зууны шинжлэх ухааны ажил байх болно.

Бичил ертөнцийг тайлбарлах, тайлбарлахад хамгийн чухал зүйл бол орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухааны хоёр заалт юм. харилцан нөхөх зарчимДанийн эрдэмтэн Нилс Бор ба тодорхойгүй байдлын зарчимГерманы эрдэмтэн Вернер Хайзенберг. Нэмэлт зарчмын дагуу корпускуляр ба долгионы шинж чанарбичил ертөнцийн объектууд бие биенээ үгүйсгэдэггүй, харин бие биенээ нөхдөг; Бичил ертөнц бол тийм өвөрмөц бодит байдал бөгөөд түүний зохих тайлбарыг бие биентэйгээ нийцэхгүй мэт санагдах шинж чанарууд - корпускуляр ба долгионы нөхцлийн санаагаар дамжуулан хийх боломжтой юм. Бичил ертөнц дэх тодорхойгүй байдлын харилцааны зарчмын дагуу бөөмийн координатыг ижил нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжгүй бөгөөд эдгээр параметрүүдийн аль нэгнийх нь тодорхой бус байдлыг тодорхойлдог. Алдартай тэгшитгэлГейзенберг нь бөөмийн координатын тодорхойгүй байдал ба түүний хурдны тодорхойгүй байдлын үржвэр бөгөөд энэ нь тэнцүү байна. тогтмол утга(Планкийн тогтмол). Тиймээс, бүтээгдэхүүний аль нэг нөхцлийн тодорхойгүй байдал тэг болох хандлагатай (өөрөөр хэлбэл энэ нь тодорхой), нөгөөгийн тодорхойгүй байдал нь хязгааргүй байх хандлагатай байдаг (өөрөөр хэлбэл энэ нь бүрэн тодорхойгүй байна). Бичил ертөнцөд хүлээн зөвшөөрөгдсөн харилцан нөхөх, тодорхойгүй байдлын харилцааны зарчмууд нь макро ертөнцийн хувьд төсөөлшгүй юм: түүнд хэрэглэгдэх үед тэдгээр нь утгагүй, утгагүй зүйлд хүргэдэг.

Жишээлбэл, нэмэлт байх зарчмын дагуу корпускулууд (объектууд) долгион (процесс) байж болно, мөн эсрэгээр. Макро ертөнцийн хувьд объект нь процесс биш, процесс нь объект биш, эс тэгвээс жишээлбэл, дүүжин (объект) ба дүүжин (процесс) нь нэг бөгөөд ижил байж болно гэж үзэх шаардлагатай болно. Савлуур нь дүүжингийн хэлбэлзэл, дүүжингийн хэлбэлзэл нь дүүжин юм. Энэ нь утгагүй болж хувирдаг. Тодорхойгүй байдлын харилцааны зарчим ч мөн адил. Жишээлбэл, сум бууны амнаас гарч, 800 м/с хурдтай явж байгааг мэдээд бид сумнаас одоо хэр хол байгааг асууж, энэ асуултад дараах байдлаар хариулна: "Хэрэв бид сумны хурдыг мэддэг бол. сум, дараа нь түүний байршил (координат) нь бүрэн тодорхойгүй - тэр одоо саран дээр, Антарктидад, өөр галактикт байж болно." Эсрэгээр нь бууны амнаас буудсан сум түүнээс нэг метрийн зайд байгааг мэдээд одоо ямар хурдтай явж байгааг асуугаад “Хэрэв бид сумны байршлыг мэдэж байвал (координат) ), ийм учраас бид түүний хурдыг огт мэдэхгүй - одоо тэгтэй тэнцүү эсвэл гэрлийн хурд гэх мэт байж болно."

Бичил ертөнцийг дүрслэхийн тулд бүтээгдсэн, макро ертөнцөд сэтгэхүйн хувьд хэрэглэгдэх нэмэлт ба тодорхойгүй байдлын харилцааны зарчмууд нь бодит байдлын эдгээр хоёр талбар нь бие биенээсээ зөвхөн тоо хэмжээгээр (том эсвэл бага хэмжээтэй байх зарчмаар) ялгаатай байдгийг бүрэн харуулж байна. жинхэнэ хоёрыг төлөөлдөг өөр өөр ертөнцөөрийн гэсэн онцлог, шинж чанартай. Энд бид дахин нэгтэй тулгарлаа чухал хуулиудфилософийн диалектик - шилжилтийн хууль тоон өөрчлөлтчанарын хувьд.

"Хүний үзэгдэл" номноос зохиолч де Шарден Пьер Тейхард

1. АМЬДРАЛЫН ХӨДӨЛГӨӨНИЙ ҮНДСЭН ХЭЛБЭР A. Өөрөө нөхөн үржихүй Дэлхийг тойрсон шим мандлын бүрхүүл үүсэх бүх үйл явцын үндэс нь ихэвчлэн байдаг. амин чухал механизмөөрийгөө нөхөн үржих. Эс бүр хэзээ нэгэн цагт хуваагддаг ("хоёртын хуваагдал" эсвэл

Номноос Товч түүхфилософи [Уйтгартай ном] зохиолч Гусев Дмитрий Алексеевич

12.3. 19-20-р зууны эхэн үеийн физикийн хувьсгалт нээлтүүдийн дараа орон зай, цаг хугацааны лилипутууд (элементар бөөмс). атомууд хуваагддаг, нарийн төвөгтэй бүтэцтэй байдаг нь тогтоогдсон - тэдгээр нь бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг жижиг хэсгүүдээс бүрддэг тул үүнийг боломжтой болгодог.

Мэргэн ухаанд дурлагчид номноос [Таны мэдэх ёстой зүйл орчин үеийн хүнфилософийн сэтгэлгээний түүхэнд] зохиолч Гусев Дмитрий Алексеевич

Элементар бөөмс. 19-20-р зууны эхэн үеийн физикийн хувьсгалт нээлтүүдийн дараа орон зай, цаг хугацааны лилипутууд. атомууд хуваагддаг, нарийн төвөгтэй бүтэцтэй байдаг нь тогтоогдсон - тэдгээр нь хоорондоо харилцан үйлчилдэг жижиг хэсгүүдээс бүрддэг тул өөр өөр байдаг.

"Шинжлэх ухааны төгсгөл: Шинжлэх ухааны эрин үеийн бүрэнхий дэх мэдлэгийн хязгаарын харц" номноос Хорган Жон бичсэн

Жон Уилер, "Энэ бол бөөмс" Бете, Вайнберг, Мермин нар квант механикийг ядаж чанарын хувьд физикийн эцсийн онол гэж үзсэн бололтой. Зарим физикч, философичид квант механикийг буруутгаж магадгүй гэж үздэг.

Зөн совингийн үндэслэл номноос [засварласан] зохиолч Лосский Николай Онуфриевич

IX бүлэг. Мэдлэгийн анхан шатны арга I. Зөн совингийн онол (шалтгаан ба үр дагавар хоёрын уялдаа холбоог шууд хүлээн авах онол) Шүүмжлэл нь аливаа зүйлийг харьцуулах замаар ялгах үйлдэл юм. Энэ үйлдлийн үр дүнд, хэрэв энэ нь амжилттай дууссан бол бид P predicate, i.e.

Түүний хүрээ ба хязгаарын талаарх хүний мэдлэг номноос Рассел Бертран

"Сэтгэлийн сүүдэр" номноос [Ухамсрын шинжлэх ухааны эрэлд] Пенроуз Рожер

5.11. Бөөмийн байршил ба түүний импульс Энэ төрлийн илүү тод жишээ бол бөөмийн орон зай дахь байрлалын тухай квант механик ойлголт юм. Бөөмийн төлөвт хоёр ба түүнээс дээш суперпозиция багтаж болно гэж бид дээр хэлсэн

Гайхалтай философи номноос зохиолч Гусев Дмитрий Алексеевич

Орон зай, цаг хугацааны лилипутууд. 19-20-р зууны төгсгөлд физикийн хувьсгалт нээлтүүдийн дараа элементийн бөөмс. атомууд хуваагддаг, нарийн төвөгтэй бүтэцтэй байдаг нь тогтоогдсон - тэдгээр нь хоорондоо харилцан үйлчилдэг жижиг хэсгүүдээс бүрддэг тул өөр өөр байдаг.

Системчилсэн танилцуулга дахь философи номноос (цуглуулга) зохиолч Зохиогчдын баг

Б.Сэтгэцийн амьдралын анхан шатны үзэгдлүүд Гадаад ертөнцтэй тэмцэлд өөрийгөө хадгалахын тулд сүнс энэ ертөнцөд өөрийгөө чиглүүлэх шаардлагатай бөгөөд өөрийн хувийн шинж чанараа харуулахын тулд түүнд дахин материаллаг хэрэгцээтэй байдаг. гадаад ертөнц. Энэ түүнд

"Хааны шинэ оюун ухаан" номноос [Компьютер, сэтгэлгээ, физикийн хуулиудын тухай] Пенроуз Рожер

Бөөмийн квант төлөв Энэ нь ямар харагддаг вэ? физик бодит байдал"Квантын түвшинд, системд нээлттэй янз бүрийн "өөр боломжууд" үргэлж зэрэгцэн оршиж, хачирхалтай нийлмэл үнэ цэнэтэй жинтэй нийлбэрүүдийг бүрдүүлэх боломжтой байх ёстой юу?

Процессын оюун ухаан номноос. Бурханы оюун ухаантай холбогдох гарын авлага зохиолч Минделл Арнольд

Дөрвөн хүч ба тэдгээрийн виртуал бөөмс "Нэгдмэл талбайн онол" гэж нэрлэгддэг физикийн TOE дээр анхаарлаа хандуулж, хүч, талбайн талаар бодоцгооё. Өнөөгийн физикт орон зай, цаг хугацаа, объектоос бүрдэх өдөр тутмын бодит байдал байдаг. Объектуудын дотор олон янз байдаг

Квантын оюун ухаан номноос [Физик ба сэтгэл судлалын хоорондох шугам] зохиолч Минделл Арнольд

Бөөм ба долгион 1690 онд Ньютон физик, математикийн талаархи үзэл бодлоо илэрхийлсэн Принсипиа номоо бичихэд Европын сэргэн мандалт ид өрнөж байв. Ньютон бөөмсийг тодорхой байршилтай материйн хуваагдашгүй хэсэг гэж үздэг

Зохиогчийн номноос

Зүүд ба бөөмс Ердийн бодит байдалд ажиглагдсан материйн долгион-бөөмийн дүрслэл, түүний OR-ийн гаднах нууцлаг үл мэдэгдэх шинж чанар нь бидний анх бодож байсан шиг бидний ойлголтод тийм ч харь биш юм. Сэтгэл судлаачид энэ асуудлыг сайн мэддэг; тэд ихэвчлэн байх ёстой

Зохиогчийн номноос

33. Атомын энерги ба виртуал тоосонцор Бясалгалын дасгалын тусламжтайгаар аажмаар сүнслэг биеийг бий болгож, Хятадууд энэ амьдралдаа энгийн биетэй холбоотой энергийг салгаж, улмаар ... өөрийгөө шинэ биетэй болгохыг хичээсэн ... онд энэ замаар

Зохиогчийн номноос

Сэтгэл судлал дахь виртуал хэсгүүд ба бөөмс Энд бид харж чадахгүй олон зүйлийг хийдэг гэдгийг санах нь чухал. Сэтгэл судлал нь физикийн нэгэн адил виртуал зүйл, эд анги, бөөмсөөр дүүрэн байдаг. Ихэнх сэтгэл судлалын сургуулиуд сүүдэр, анимус гэх мэт виртуал зүйлсийн талаар ярьдаг.

Зохиогчийн номноос

Виртуал бөөмс ба дотоод үйл ажиллагаа Бөөмийн тухай ойлголт цаг хугацааны явцад хувьсан өөрчлөгдөж ирсэн. 20-р зууны эхний хагаст. Дөрвөн зууны өмнө гарч ирсэн материйн нарийн тодорхойлогдсон бөөмийн тухай ойлголт нь квант механикт долгионтой төстэй пакет гэсэн ойлголт болон хувирчээ. Одоо хамгийн сүүлийн үед

Нэр томъёоны нарийн утгаараа анхдагч бөөмс нь бүх бодисоос бүрдэх ёстой үндсэн, цаашид задрах боломжгүй бөөмс юм.

Орчин үеийн физикийн элементийн бөөмс нь энгийн байдлын хатуу тодорхойлолтыг хангаж чадахгүй, учир нь орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу тэдгээрийн ихэнх нь нийлмэл систем юм. Эдгээр системийн нийтлэг өмч нь: Тэдгээр нь атом эсвэл цөм биш (үл хамаарах зүйл бол протон юм). Тиймээс тэдгээрийг заримдаа дэд цөмийн бөөмс гэж нэрлэдэг.

Бодисын анхдагч элемент гэж үздэг бөөмсийг заримдаа "жинхэнэ энгийн бөөмс" гэж нэрлэдэг.

Анхны нээсэн энгийн бөөмс бол электрон юм. Үүнийг 1897 онд Английн физикч Томсон нээжээ.

Анхны нээсэн циститийн эсрэг бодис бол позитрон буюу электрон масстай боловч эерэг цахилгаан цэнэгтэй бөөм юм. Энэхүү эсрэг бөөмсийг 1932 онд Америкийн физикч Андерсон сансрын туяанаас нээсэн.

Орчин үеийн физикийн хувьд энгийн бөөмсийн бүлэгт 350 гаруй бөөмс багтдаг бөгөөд ихэнхдээ тогтворгүй байдаг бөгөөд тэдгээрийн тоо нэмэгдсээр байна.

Хэрэв өмнө нь энгийн тоосонцор ихэвчлэн олддог байсан бол сансрын туяа, дараа нь 50-аад оны эхэн үеэс хурдасгуурууд нь энгийн бөөмсийг судлах гол хэрэгсэл болжээ.

Микроскопийн масс ба энгийн бөөмсийн хэмжээ нь тэдний зан төлөвийн квантын өвөрмөц байдлыг тодорхойлдог: квант хууль нь энгийн бөөмсийн зан төлөвт шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хамгийн чухал квант шинж чанарбүх энгийн тоосонцор нь бусад бөөмстэй харьцах үед төрж, устах (ялгарах, шингээх) чадвар юм. Энгийн тоосонцор бүхий бүх процессууд нь шингээх, ялгаруулах үйлдлүүдийн дарааллаар явагддаг.

Энгийн тоосонцор бүхий янз бүрийн процессууд нь тэдгээрийн үүсэх эрч хүчээр эрс ялгаатай байдаг.

Энгийн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн янз бүрийн эрчмийн дагуу тэдгээрийг феноменологийн хувьд хүчтэй, цахилгаан соронзон, сул гэсэн хэд хэдэн ангилалд хуваадаг. Үүнээс гадна бүх энгийн бөөмс нь таталцлын харилцан үйлчлэлтэй байдаг.

Элемент хэсгүүдийн хүчтэй харилцан үйлчлэл нь бусад процессуудтай харьцуулахад хамгийн их эрчимтэй явагддаг процессуудыг үүсгэж, элементийн хэсгүүдийн хамгийн хүчтэй холболтод хүргэдэг. Энэ нь атомын цөм дэх протон ба нейтроны хоорондох холбоог тодорхойлдог.

Цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь оролцдогоороо бусдаас ялгаатай цахилгаан соронзон орон. Цахилгаан соронзон орон (ин квант физик- фотон) нь харилцан үйлчлэлийн явцад ялгардаг эсвэл шингэдэг, эсвэл биетүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг дамжуулдаг.

Цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь бодисын атом ба молекул дахь цөм ба электронуудын холболтыг баталгаажуулж, улмаар (хуульд үндэслэн) тодорхойлдог. квант механик) ийм микросистемийн тогтвортой төлөв байдлын боломж.

Элемент хэсгүүдийн сул харилцан үйлчлэл нь энгийн хэсгүүдтэй маш удаан процесс, түүний дотор хагас тогтвортой бөөмсийн задралыг үүсгэдэг.

Сул харилцан үйлчлэл нь зөвхөн хүчтэй харилцан үйлчлэлээс хамаагүй сул, харин цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлээс хамаагүй сул, харин таталцлын харилцан үйлчлэлээс хамаагүй хүчтэй байдаг.

Энгийн бөөмсийн таталцлын харилцан үйлчлэл нь мэдэгдэж байгаа бүх хэсгүүдээс хамгийн сул нь юм. Энгийн бөөмсийн шинж чанар бүхий зайд таталцлын харилцан үйлчлэл нь энгийн бөөмсийн жижиг масстай тул маш бага нөлөө үзүүлдэг.

Сул харилцан үйлчлэл нь таталцлын харилцан үйлчлэлээс хамаагүй хүчтэй боловч дотор өдөр тутмын амьдралтаталцлын харилцан үйлчлэлийн үүрэг нь сул харилцан үйлчлэлийн үүргээс хамаагүй илүү мэдэгдэхүйц юм. Энэ нь таталцлын харилцан үйлчлэл (мөн цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл) нь хязгааргүй байдаг тул тохиолддог том радиусүйлдлүүд. Тиймээс, жишээлбэл, дэлхийн гадаргуу дээр байрлах биетүүд нөлөөлдөг таталцлын таталцалДэлхийг бүрдүүлдэг бүх атомуудаас. Сул харилцан үйлчлэл нь маш бага хэмжээний үйл ажиллагаатай тул хараахан хэмжигдээгүй байна.

Орчин үеийн физикт харьцангуйн үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг квант онолбүхий физик системүүд хязгааргүй тооэрх чөлөөний зэрэг - квант талбайн онол. Энэхүү онолыг бичил ертөнцийн хамгийн ерөнхий шинж чанаруудын нэг болох энгийн бөөмсийн бүх нийтийн харилцан хувирах чадварыг тодорхойлох зорилгоор бүтээжээ. Энэ төрлийн үйл явцыг дүрслэхийн тулд квант долгионы талбарт шилжих шаардлагатай байв. Квантын талбайн онол нь харьцангуй харьцангуй шинж чанартай байдаг, учир нь систем нь аажмаар хөдөлж буй бөөмсөөс бүрддэг бол тэдгээрийн энерги нь тэг биш тайван масстай шинэ бөөмс үүсгэхэд хангалтгүй байж болно. Амралтгүй масс (фотон, магадгүй нейтрино) бүхий бөөмс нь үргэлж харьцангуй байдаг, өөрөөр хэлбэл. үргэлж гэрлийн хурдаар хөдөлдөг.

Хэмжүүрийн тэгш хэмд суурилсан бүх харилцан үйлчлэлийг зохицуулах бүх нийтийн арга нь тэдгээрийг нэгтгэх боломжийг олгодог.

Квантын талбайн онол нь энгийн бөөмсийн харилцан үйлчлэлийн мөн чанар, бүх төрлийн харилцан үйлчлэлийн нэгдмэл байдлыг ойлгоход хамгийн тохиромжтой хэрэгсэл болжээ.

Квант электродинамик нь цахилгаан соронзон орон ба цэнэгтэй бөөмсийн (эсвэл электрон-позитроны орон) харилцан үйлчлэлийг авч үздэг квант талбайн онолын нэг хэсэг юм.

Одоогоор квант электродинамиксул ба цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онолын салшгүй хэсэг гэж үздэг.

Зарим төрлийн харилцан үйлчлэлийн оролцооноос хамааран фотоныг эс тооцвол бүх судлагдсан энгийн бөөмсийг адрон ба лептон гэсэн хоёр үндсэн бүлэгт хуваадаг.

Хадронууд (грек хэлнээс - том, хүчтэй) нь хүчтэй харилцан үйлчлэлд (цахилгаан соронзон ба сул хэсгүүдийн хамт) оролцдог энгийн бөөмсийн ангилал юм. Лептонууд (Грек хэлнээс - нимгэн, хөнгөн) нь хүчтэй харилцан үйлчлэлгүй, зөвхөн цахилгаан соронзон ба сул харилцан үйлчлэлд оролцдог энгийн бөөмсийн ангилал юм. (Фотоныг оролцуулаад бүх энгийн бөөмсүүдэд таталцлын харилцан үйлчлэл байгааг илтгэнэ).

Адроны тухай бүрэн онол эсвэл тэдгээрийн хоорондын хүчтэй харилцан үйлчлэлийн онол хараахан гараагүй байгаа боловч бүрэн гүйцэд эсвэл нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй ч тэдгээрийн үндсэн шинж чанарыг тайлбарлах боломжийг бидэнд олгодог онол байдаг. Энэ онол нь квант хромодинамик бөгөөд адронууд нь кваркуудаас бүрдэх ба кваркуудын хоорондох хүч нь глюонуудын солилцооноос үүдэлтэй байдаг. Бүх нээсэн адронууд нь таван кваркаас бүрддэг янз бүрийн төрөл("амт"). "Амт" кварк бүр нь гурван "өнгөт" төлөвт эсвэл гурван өөр "өнгөт цэнэгтэй" байж болно.

Хэрэв хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг тогтоосон хуулиуд физик систем, эсвэл эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн цаг хугацааны өөрчлөлтийг тодорхойлдог, системд өртөж болох тодорхой хувиргалтуудын үед өөрчлөгддөггүй бол эдгээр хуулиудыг эдгээр хувиргалтуудтай харьцуулахад тэгш хэмтэй (эсвэл инвариант) гэж нэрлэдэг. Математикийн хувьд тэгш хэмийн хувиргалт нь нэг бүлгийг үүсгэдэг.

IN орчин үеийн онолЭнгийн бөөмсүүдэд тодорхой хувиргалттай холбоотой хуулиудын тэгш хэмийн тухай ойлголт тэргүүлж байна. Симметрийг оршихуйг тодорхойлох хүчин зүйл гэж үздэг янз бүрийн бүлгүүдболон энгийн бөөмсийн гэр бүлүүд.

Хүчтэй харилцан үйлчлэл нь тусгай "изотопын орон зай" дахь эргэлтийн хувьд тэгш хэмтэй байдаг. Математикийн үүднээс авч үзвэл изотопын тэгш хэм нь SU(2) нэгдмэл тэгш хэмийн бүлгийн хувиргалттай тохирч байна. Изотопын тэгш хэм нь байгалийн яг тэгш хэм биш, учир нь энэ нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл болон кваркийн массын зөрүүгээр тасалддаг.

Изотопын тэгш хэм нь хүчтэй харилцан үйлчлэлийн өргөн хүрээтэй ойролцоо тэгш хэмийн нэг хэсэг юм - нэгдмэл SU (3) тэгш хэм. Нэгдмэл тэгш хэм нь изотопын тэгш хэмээс хамаагүй илүү эвдэрдэг. Гэсэн хэдий ч олж авсан энергийн хувьд маш хүчтэй эвдэрсэн эдгээр тэгш хэмийг "их нэгдэл" гэж нэрлэгдэх эрчим хүчний үед сэргээхийг санал болгож байна.

Талбайн онолын тэгшитгэлийн дотоод тэгш хэмийн ангиллын хувьд (жишээ нь, орон зай-цаг хугацааны шинж чанартай биш, энгийн бөөмсийн шинж чанаруудтай холбоотой тэгш хэмүүд) нийтлэг нэр - хэмжигч тэгш хэмийг ашигладаг.

Хэмжүүрийн тэгш хэм нь квантуудын солилцоо нь бөөмсийн харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог вектор хэмжигч талбарууд байх хэрэгцээнд хүргэдэг.

Хэмжүүрийн тэгш хэмийн санаа нь сул ба цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онолд хамгийн үр дүнтэй болсон.

Квантын талбайн онолын нэгэн сонирхолтой асуудал бол хүчтэй харилцан үйлчлэлийг ("их нэгдэл") хэмжүүрийн нэгдсэн схемд оруулах явдал юм.

Нэгдлийн өөр нэг ирээдүйтэй чиглэл бол супер хэмжүүрийн тэгш хэм буюу зүгээр л супер тэгш хэм гэж тооцогддог.

60-аад онд Америкийн физикчидС.Вайнберг, С.Глашоу, Пакистаны физикч А.Салам болон бусад хүмүүс сул ба цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онолыг бий болгосон нь хожим цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн стандарт онол гэж нэрлэгдэх болсон. Энэ онолд цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг явуулдаг фотоны хамт завсрын вектор бозонууд- сул харилцан үйлчлэлийг тэсвэрлэдэг хэсгүүд. Эдгээр бөөмсийг 1983 онд CERN-д туршилтаар нээсэн.

Завсрын вектор бозоны туршилтын нээлт нь цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн стандарт онолын үндсэн (хэмжүүр) санаа зөв болохыг баталж байна.

Гэсэн хэдий ч онолыг бүрэн шалгахын тулд аяндаа тэгш хэмийн эвдрэлийн механизмыг туршилтаар судлах шаардлагатай. Хэрэв энэ механизм үнэхээр байгальд тохиолддог бол энгийн зүйл байх ёстой скаляр бозонууд- Хиггсийн бозонууд гэж нэрлэгддэг. Стандарт онолцахилгаан сул харилцан үйлчлэл нь дор хаяж нэг скаляр бозон байгааг таамаглаж байна.

Эдгээр гурван бөөмс (мөн доор тайлбарласан бусад) нь тэдгээрийн дагуу харилцан татагдаж, түлхэгддэг хураамж, үүнээс байгалийн үндсэн хүчний тоогоор ердөө дөрөвхөн төрөл байдаг. Цэнэгүүдийг харгалзах хүчний буурах дарааллаар дараах байдлаар байрлуулж болно: өнгөт цэнэг (кваркуудын харилцан үйлчлэлийн хүч); цахилгаан цэнэг (цахилгаан ба соронзон хүч); сул цэнэг (зарим цацраг идэвхт үйл явц дахь хүч); эцэст нь масс (таталцлын хүч, эсвэл таталцлын харилцан үйлчлэл). Энд байгаа "өнгө" гэдэг нь өнгөтэй ямар ч холбоогүй юм харагдах гэрэл; энэ нь зүгээр л хүчтэй цэнэг ба хамгийн агуу хүчний шинж чанар юм.

Төлбөр аврагдсан, өөрөөр хэлбэл системд орох цэнэг цэнэгтэй тэнцүү, үүнээс гарч байна. Хэрэв харилцан үйлчлэлийн өмнө тодорхой тооны бөөмсийн нийт цахилгаан цэнэг 342 нэгжтэй тэнцүү байвал харилцан үйлчлэлийн дараа үр дүнгээс үл хамааран 342 нэгжтэй тэнцэнэ. Энэ нь бусад цэнэгүүдэд мөн хамаарна: өнгө (хүчтэй харилцан үйлчлэлийн цэнэг), сул ба масс (масс). Бөөмүүд нь цэнэгээрээ ялгаатай: үндсэндээ эдгээр нь эдгээр цэнэгүүд юм. Төлбөр нь зохих хүчинд хариу өгөх эрхийн "гэрчилгээ" шиг юм. Тиймээс зөвхөн өнгөт хэсгүүдэд өнгөт хүч нөлөөлдөг, зөвхөн цахилгаан цэнэгтэй бөөмсүүд цахилгаан хүчд нөлөөлдөг гэх мэт. Бөөмийн шинж чанарыг түүнд үйлчилж буй хамгийн их хүчээр тодорхойлно. Зөвхөн кваркууд л бүх цэнэгийг зөөвөрлөгч байдаг тул бүх хүчний үйлчлэлд захирагддаг бөгөөд тэдгээрийн дунд давамгайлах нь өнгө юм. Электронууд нь өнгөнөөс бусад бүх цэнэгтэй бөгөөд тэдгээрийн давамгайлах хүч нь цахилгаан соронзон хүч юм.

Байгалийн хувьд хамгийн тогтвортой нь дүрмээр бол нэг тэмдгийн бөөмсийн цэнэгийг нөгөө тэмдгийн бөөмсийн нийт цэнэгээр нөхдөг бөөмсийн төвийг сахисан хослолууд юм. Энэ нь бүхэл системийн хамгийн бага энергитэй тохирч байна. (Үүний нэгэн адил хоёр баар соронзыг нэг шугаманд байрлуулна Хойд туйлтэдгээрийн нэг нь хаяглагдсан өмнөд туйлөөр нэг нь соронзон орны хамгийн бага энергитэй тохирч байна.) Таталцал нь энэ дүрмийн үл хамаарах зүйл юм: сөрөг массбайхгүй. Дээш унасан бие байхгүй.

ЭДИЙН ТӨРӨЛ

Энгийн бодис нь электрон ба кваркуудаас бүрэлдэж, өнгө нь саармаг, дараа нь цахилгаан цэнэгтэй объектуудад хуваагддаг. Бөөмүүдийг гурвалсан болгон нэгтгэх үед өнгөний хүчийг саармагжуулдаг бөгөөд үүнийг доор дэлгэрэнгүй авч үзэх болно. (Тиймээс "өнгө" гэсэн нэр томьёо нь өөрөө оптикаас авсан: гурван үндсэн өнгө холилдсон үед цагаан өнгөтэй болдог.) Тиймээс өнгөний хүч нь гол нь кваркууд гурвалсан болдог. Гэхдээ кваркууд ба тэдгээр нь хуваагддаг у-кваркууд (англи хэлнээс дээш - дээд) ба г-кваркууд (англи хэлнээс доош - доороос), мөн тэнцүү цахилгаан цэнэгтэй байдаг у-кварк ба төлөө г- кварк. Хоёр у- кварк ба нэг г-кваркууд +1 цахилгаан цэнэг өгч протон үүсгэдэг ба нэг у- кварк ба хоёр г-кваркууд тэг цахилгаан цэнэг өгч, нейтрон үүсгэдэг.

Тогтвортой протон ба нейтронууд нь тэдгээрийн бүрдүүлэгч кваркуудын харилцан үйлчлэлийн үлдэгдэл өнгөний хүчээр бие биедээ татагдаж, өнгөт саармаг атомын цөмийг үүсгэдэг. Гэхдээ цөм нь эерэг цахилгаан цэнэгтэй бөгөөд нарны эргэн тойронд эргэлддэг гаригууд шиг цөмийн эргэн тойронд эргэлддэг сөрөг электронуудыг татан төвийг сахисан атом үүсгэдэг. Тэдний тойрог замд байгаа электронууд нь цөмийн радиусаас хэдэн арван мянга дахин их зайд цөмөөс хасагдсан нь тэдгээрийг барьж буй цахилгаан хүч нь цөмийнхөөс хамаагүй сул болохыг нотолж байна. Өнгөний харилцан үйлчлэлийн хүчний ачаар атомын массын 99.945% нь түүний цөмд агуулагддаг. Жин у- Тэгээд г- кваркууд ойролцоогоор 600 удаа илүү массэлектрон. Тиймээс электронууд нь цөмөөс хамаагүй хөнгөн бөгөөд хөдөлгөөнтэй байдаг. Тэдний бодис дахь хөдөлгөөн нь цахилгаан үзэгдлээс үүдэлтэй.

Цөм дэх нейтрон ба протоны тоо, үүний дагуу тойрог зам дахь электронуудын тоогоор ялгаатай хэдэн зуун байгалийн атомууд (изотопуудыг оруулаад) байдаг. Хамгийн энгийн нь протон хэлбэртэй цөм ба түүнийг тойрон эргэдэг нэг электроноос бүрдэх устөрөгчийн атом юм. Байгаль дээрх бүх "үзэгдэх" бодисууд нь атомууд болон хэсэгчлэн "зассан" атомуудаас бүрддэг бөгөөд тэдгээрийг ион гэж нэрлэдэг. Ионууд нь хэд хэдэн электроноо алдаж (эсвэл олж авсан) цэнэгтэй бөөмс болсон атомууд юм. Бараг бүхэлдээ ионуудаас бүрдэх бодисыг плазм гэж нэрлэдэг. Төвүүдэд тохиолддог термоядролын урвалын улмаас шатаж буй одод нь ихэвчлэн плазмаас бүрддэг бөгөөд одод нь орчлон ертөнцийн хамгийн түгээмэл материйн хэлбэр тул орчлон ертөнц бүхэлдээ плазмаас бүрддэг гэж хэлж болно. Илүү нарийвчлалтайгаар одод нь ихэвчлэн бүрэн ионжсон устөрөгчийн хий, өөрөөр хэлбэл. бие даасан протон ба электронуудын холимог, тиймээс бараг бүх харагдах ертөнц үүнээс бүрддэг.

Энэ бол харагдах зүйл. Гэхдээ орчлонд үл үзэгдэх бодис бас байдаг. Мөн хүч зөөгч үүрэг гүйцэтгэдэг бөөмс байдаг. Зарим бөөмсийн эсрэг бөөмс ба өдөөгдсөн төлөв байдаг. Энэ бүхэн нь "анхны" тоосонцорыг хэт их хэмжээгээр бий болгоход хүргэдэг. Энэхүү элбэг дэлбэг байдлаас энгийн бөөмс болон тэдгээрийн хооронд үйлчилж буй хүчний бодит, жинхэнэ мөн чанарын үзүүлэлтийг олж болно. Хамгийн сүүлийн үеийн онолын дагуу бөөмс нь үндсэндээ өргөтгөсөн геометрийн объектууд - арван хэмжээст орон зайд "мавч" байж болно.

Үл үзэгдэх ертөнц.

Орчлон ертөнц нь зөвхөн харагдахуйц бодисыг агуулдаггүй (хар нүх ба " харанхуй бодис", гэрэлтүүлэхэд харагдахуйц хүйтэн гаригууд гэх мэт). Бид бүгдэд болон бүх орчлон ертөнцийг секунд тутамд нэвт шингээдэг үнэхээр үл үзэгдэх бодис байдаг. Энэ нь нэг төрлийн бөөмсийн хурдан хөдөлдөг хий - электрон нейтрино юм.

Электрон нейтрино нь электроны хамтрагч боловч цахилгаан цэнэггүй. Нейтрино нь зөвхөн сул цэнэгтэй байдаг. Тэдний амрах масс нь тэг байх магадлалтай. Гэхдээ тэд таталцлын оронтой харилцан үйлчилдэг, учир нь тэд байдаг кинетик энерги Э, энэ нь үр дүнтэй масстай тохирч байна м, Эйнштейний томъёоны дагуу Э = mc 2 хаана в- гэрлийн хурд.

Нейтриногийн гол үүрэг бол хувиргахад хувь нэмэр оруулах явдал юм Тэгээд- кваркууд г-кваркууд, үүний үр дүнд протон нь нейтрон болж хувирдаг. Нейтрино нь дөрвөн протон (устөрөгчийн цөм) нийлж гелийн цөм үүсгэдэг оддын нэгдэх урвалын "карбюраторын зүү" үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ гелийн цөм нь дөрвөн протон биш, харин хоёр протон, хоёр нейтроноос бүрддэг тул ийм төрлийн цөмийн нэгдэлхоёр хэрэгтэй Тэгээд- кваркууд хоёр болж хувирав г- кварк. Өөрчлөлтийн эрч хүч нь одод хэр хурдан шатахыг тодорхойлдог. Мөн хувиргах үйл явц нь бөөмс хоорондын сул цэнэг, сул харилцан үйлчлэлийн хүчээр тодорхойлогддог. Үүний зэрэгцээ Тэгээд-кварк (цахилгаан цэнэг +2/3, сул цэнэг +1/2), электронтой харилцан үйлчлэх (цахилгаан цэнэг - 1, сул цэнэг -1/2), үүсдэг. г-кварк (цахилгаан цэнэг –1/3, сул цэнэг –1/2) ба электрон нейтрино (цахилгаан цэнэг 0, сул цэнэг +1/2). Энэ процесст нейтриногүйгээр хоёр кваркийн өнгөний цэнэг (эсвэл зүгээр л өнгө) арилдаг. Нейтриногийн үүрэг бол нөхөн олгогдоогүй сул цэнэгийг зайлуулах явдал юм. Тиймээс өөрчлөлтийн хурд нь сул хүч хэр сул байгаагаас хамаарна. Хэрэв тэд өөрсдөөсөө сул байсан бол одод огт шатахгүй байх байсан. Хэрэв тэд илүү хүчтэй байсан бол одод аль хэдийн шатах байсан.

Нейтриногийн талаар юу хэлэх вэ? Эдгээр бөөмс нь бусад бодистой маш сул харилцан үйлчлэлцдэг тул төрсөн оддоо бараг тэр даруй орхидог. Бүх одод гэрэлтэж, нейтрино ялгаруулж, нейтрино нь бидний бие болон дэлхий даяар өдөр шөнөгүй гэрэлтдэг. Тиймээс тэд шинэ STAR харилцаанд орох хүртлээ орчлон ертөнцийг тойрон тэнүүчлэх болно).

Харилцааны тээвэрлэгчид.

Алсын зайд бөөмсийн хооронд ямар хүч үйлчилдэг вэ? Орчин үеийн физикийн хариулт: бусад бөөмсийн солилцооны улмаас. Хоёр хурдан гулгагч бөмбөг шидэж байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Бөмбөгийг шидэх үед эрч хүч өгч, хүлээн авсан бөмбөгөөр импульсийг хүлээн авснаар хоёулаа бие биенээсээ хол зайд түлхэлт авдаг. Энэ нь зэвүүн хүч гарч ирснийг тайлбарлаж болно. Гэхдээ бичил ертөнц дэх үзэгдлүүдийг авч үздэг квант механикт үйл явдлын ер бусын суналт, нүүлгэн шилжүүлэлтийг зөвшөөрдөг бөгөөд энэ нь боломжгүй мэт санагдахад хүргэдэг: тэшүүрчдийн нэг нь бөмбөгийг чиглэл рүү шиддэг. -аасөөр, гэхдээ тэр нь Магадгүйэнэ бөмбөгийг барьж ав. Хэрэв энэ нь боломжтой байсан бол (мөн энгийн бөөмсийн ертөнцөд боломжтой) тэшүүрчдийн хооронд таталцал бий болно гэж төсөөлөхөд хэцүү биш юм.

Дээр дурдсан дөрвөн "материалын бөөмс"-ийн харилцан үйлчлэлийн хүч солилцоход хүргэдэг бөөмсийг хэмжигч бөөмс гэж нэрлэдэг. Хүчтэй, цахилгаан соронзон, сул ба таталцлын гэсэн дөрвөн харилцан үйлчлэл тус бүр өөрийн гэсэн хэмжигч бөөмстэй байдаг. Хүчтэй харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч хэсгүүд нь глюонууд (тэдгээрийн найм нь л байдаг). Фотон бол цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч (зөвхөн нэг л байдаг бөгөөд бид фотоныг гэрэл гэж хүлээн зөвшөөрдөг). Сул харилцан үйлчлэлийн тээвэрлэгч хэсгүүд нь завсрын вектор бозонууд юм (тэдгээрийг 1983, 1984 онд нээсэн. В + -, В- - бозон ба саармаг З-бозон). Таталцлын харилцан үйлчлэлийн зөөвөрлөгч бөөмс нь таамагласан гравитон (зөвхөн нэг л байх ёстой) юм. Эцэс төгсгөлгүй гүйх боломжтой фотон ба гравитоноос бусад бүх бөөмс хол зайд, зөвхөн материалын бөөмс хоорондын солилцооны явцад л оршино. Фотонууд орчлон ертөнцийг гэрлээр дүүргэж, гравитонууд нь таталцлын долгионоор ертөнцийг дүүргэдэг (одоохондоо найдвартай илрүүлээгүй).

Хэмжилтийн тоосонцор ялгаруулах чадвартай бөөмсийг зохих хүчний талбараар хүрээлүүлсэн гэж хэлдэг. Тиймээс фотоныг ялгаруулах чадвартай электронууд нь цахилгаан болон соронзон орон, түүнчлэн сул дорой болон таталцлын талбарууд. Кваркууд нь эдгээр бүх талбаруудаар хүрээлэгдсэн боловч хүчтэй харилцан үйлчлэлийн талбараар хүрээлэгдсэн байдаг. Өнгөний хүчний талбарт өнгөний цэнэгтэй бөөмс нь өнгөний хүчний нөлөөлөлд өртдөг. Байгалийн бусад хүчинд мөн адил хамаарна. Тиймээс бид ертөнц нь матери (материалын бөөмс) ба орон (хэмжээний тоосонцор) зэргээс бүрддэг гэж хэлж болно. Энэ талаар доор дэлгэрэнгүй үзнэ үү.

Эсрэг бодис.

Бөөмс бүр нь эсрэг бөөмстэй бөгөөд түүгээр бөөм нь харилцан устгаж чаддаг, өөрөөр хэлбэл. "устгах", үр дүнд нь энерги ялгардаг. Гэсэн хэдий ч "цэвэр" энерги өөрөө байдаггүй; Устгасны үр дүнд энэ энергийг зөөдөг шинэ бөөмс (жишээлбэл, фотон) гарч ирдэг.

Ихэнх тохиолдолд эсрэг бөөмс нь харгалзах бөөмсийн эсрэг шинж чанартай байдаг: хэрэв бөөмс хүчтэй, сул эсвэл цахилгаан соронзон орны нөлөөн дор зүүн тийш хөдөлдөг бол түүний эсрэг бөөмс баруун тийш шилжих болно. Товчхондоо, эсрэг бөөм нь бүх цэнэгийн эсрэг шинж тэмдэгтэй байдаг (массын цэнэгээс бусад). Хэрэв бөөмс нь нейтрон гэх мэт нийлмэл бол түүний эсрэг бөөмс нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ. эсрэг шинж тэмдэгхураамж. Иймд эсрэг электрон нь +1 цахилгаан цэнэгтэй, +1/2 сул цэнэгтэй бөгөөд позитрон гэж нэрлэгддэг. Антинейтрон нь дараахь зүйлээс бүрдэнэ Тэгээд-цахилгаан цэнэгтэй антикваркууд –2/3 ба г-цахилгаан цэнэгтэй антикваркууд +1/3. Жинхэнэ төвийг сахисан бөөмс нь өөрийн эсрэг бөөмс юм: фотоны эсрэг бөөмс нь фотон юм.

Орчин үеийн онолын үзэл баримтлалын дагуу байгальд байгаа бөөмс бүр өөрийн гэсэн эсрэг бөөмстэй байх ёстой. Мөн позитрон ба антинейтрон зэрэг олон тооны эсрэг бөөмсийг лабораторид үнэхээр олж авсан. Үүний үр дагавар нь туйлын чухал бөгөөд бүхний үндэс суурь юм туршилтын физикэнгийн бөөмс. Харьцангуйн онолын дагуу масс ба энерги нь тэнцүү бөгөөд тодорхой нөхцөлд энерги нь масс болж хувирдаг. Цэнэг хадгалагдаж байгаа тул вакуум цэнэг (хоосон зай) тэгтэй тэнцүү, вакуумаас шидтэний малгайнаас гарсан туулай шиг ямар ч хос бөөмс ба эсрэг бөөмс (нийт цэнэг нь тэг) гарч ирж болно, хэрэв энерги нь массыг бий болгоход хангалттай байвал.

Бөөмийн үүслүүд.

Хурдасгуурт хийсэн туршилтууд нь материалын бөөмсийн дөрвөл (дөрвөл) нь дор хаяж хоёр удаа давтагддаг болохыг харуулсан. өндөр үнэ цэнэмасс. Хоёр дахь үеийн хувьд электроны байрыг мюон (электроны массаас ойролцоогоор 200 дахин их масстай, гэхдээ бусад бүх цэнэгийн ижил утгатай) электрон нейтриногийн байр эзэлдэг. мюон авсан (энэ нь электроныг электрон нейтрино дагалддагтай адил сул харилцан үйлчлэлд мюоныг дагалддаг), байрлуулна. Тэгээд- кварк эзэлдэг -тай- кварк ( сэтгэл татам), А г- кварк - с- кварк ( хачин). Гурав дахь үеийн дөрвөл нь тау лептон, тау нейтрино, т-кварк ба б- кварк.

Жин т- кварк нь хамгийн хөнгөнөөс 500 дахин их масстай - г- кварк. Гурван төрлийн хөнгөн нейтрино байдгийг туршилтаар тогтоосон. Тиймээс дөрөв дэх үеийн бөөмс нь огт байхгүй, эсвэл харгалзах нейтрино нь маш хүнд байдаг. Энэ нь дөрвөн төрлийн гэрлийн нейтрино байж болохгүй сансар судлалын өгөгдөлтэй нийцэж байна.

Бөөмүүдтэй хийсэн туршилтуудад өндөр энергиэлектрон, мюон, тау лептон болон харгалзах нейтрино нь тусгаарлагдсан бөөмсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэд өнгөт цэнэгийг авч явдаггүй бөгөөд зөвхөн сул, цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлд ордог. Тэднийг хамтдаа дууддаг лептонууд.

Хүснэгт 2. ҮНДСЭН БӨӨМСИЙН ҮЕИЙН ҮЕ
Бөөм	*Амралтын масс, MeV/ -тай* 2**	Цахилгаан цэнэг	Өнгөний цэнэг	Сул цэнэг
ХОЁРДУГААР ҮЕ
-тай- кварк	1500	+2/3	Улаан, ногоон эсвэл цэнхэр	+1/2
с- кварк	500	–1/3	Үүнтэй адил	–1/2
Муон нейтрино		0	0	+1/2
Муон	106	0	0	–1/2
ГУРАВДУГААР ҮЕ
т- кварк	30000–174000	+2/3	Улаан, ногоон эсвэл цэнхэр	+1/2
б- кварк	4700	–1/3	Үүнтэй адил	–1/2
Тау нейтрино		0	0	+1/2
Тау	1777	–1	0	–1/2

Өнгөний хүчний нөлөөн дор кваркууд нэгдэж хүчтэй харилцан үйлчлэлцдэг бөөмс болж хувирдаг бөгөөд тэдгээр нь ихэнх өндөр энергийн физикийн туршилтуудад давамгайлдаг. Ийм бөөмсийг нэрлэдэг адронууд. Эдгээр нь хоёр дэд ангиллыг агуулдаг: барионууд(протон ба нейтрон гэх мэт), гурван кваркаас тогтдог ба мезон, кварк ба антикваркаас бүрддэг. 1947 онд сансрын туяанаас пион (эсвэл пи-мезон) гэж нэрлэгддэг анхны мезон нээгдсэн бөгөөд хэсэг хугацаанд эдгээр хэсгүүдийн солилцоо нь цөмийн хүчний гол шалтгаан болсон гэж үздэг. 1964 онд Брукхавен үндэсний лабораторид (АНУ) нээсэн омега хасах адронууд ба JPS бөөмс ( Ж/y-мезон), 1974 онд Брукхавен болон Стэнфордын шугаман хурдасгуурын төвд (мөн АНУ-д) нэгэн зэрэг нээсэн. Омега хасах бөөмс оршин тогтнохыг М.Гелл-Манн өөрийн "" гэж нэрлэсэн " С.У. 3 онол" (өөр нэр нь "найман дахин зам") бөгөөд үүнд кваркууд оршин тогтнох боломжийг анх санал болгосон (мөн энэ нэрийг тэдэнд өгсөн). Арван жилийн дараа бөөмийн нээлт Ж/yбайгааг баталсан -тай-кварк, эцэст нь хүн бүрийг кварк загвар болон цахилгаан соронзон ба сул хүчийг нэгтгэсэн онолд итгүүлэв ( доороос үзнэ үү).

Хоёр ба гурав дахь үеийн тоосонцор нь эхнийхээс багагүй бодитой юм. Үнэн бол үүссэний дараа тэд секундын сая эсвэл тэрбумын нэг дэх энгийн бөөмс болж задардаг: электрон, электрон нейтрино, мөн Тэгээд- Тэгээд г- кваркууд. Байгальд бөөмсүүд яагаад хэд хэдэн үе байдаг вэ гэсэн асуулт одоог хүртэл нууц хэвээр байна.

ТУХАЙ өөр өөр үеийнхэнКварк ба лептоныг ихэвчлэн бөөмсийн өөр өөр "амт" гэж ярьдаг (энэ нь мэдээжийн хэрэг зарим талаараа хазгай). Тэдгээрийг тайлбарлах хэрэгцээг "амт" асуудал гэж нэрлэдэг.

БОЗОН БА ФЕРМИОНУУД, ТАЛБАЙ, МАТЕРИАЛ

Бөөмийн үндсэн ялгаануудын нэг бол бозон ба фермионуудын ялгаа юм. Бүх бөөмсийг эдгээр хоёр үндсэн ангилалд хуваадаг. Ижил бозонууд давхцаж эсвэл давхцаж болох боловч ижил фермионууд давхцаж чадахгүй. Суперпозиция нь квант механик байгалийг хуваадаг салангид энергийн төлөвт тохиолддог (эсвэл тохиолддоггүй). Эдгээр мужууд нь адилхан бие даасан эсүүд, ямар хэсгүүдийг байрлуулж болно. Тиймээс, та нэг эсэд хүссэн хэмжээгээрээ ижил бозонуудыг хийж болно, гэхдээ зөвхөн нэг фермион.

Жишээ болгон атомын цөмийг тойрон эргэдэг электроны ийм эс буюу "төлөв"-ийг авч үзье. Гаригуудаас ялгаатай нарны систем, Квант механикийн хуулиудын дагуу электрон ямар ч зууван тойрог замд эргэлдэж чадахгүй, учир нь зөвхөн тэнд байдаг салангид цувралзөвшөөрөгдсөн "хөдөлгөөний төлөв". Электроноос цөм хүртэлх зайгаар бүлэглэсэн ийм төлөвүүдийн багцыг нэрлэдэг тойрог замууд. Эхний тойрог замд өөр өөр өнцгийн импульс бүхий хоёр төлөв байдаг тул зөвшөөрөгдсөн хоёр эс, дээд тойрог замд найм ба түүнээс дээш эсүүд байдаг.

Электрон нь фермион учраас эс бүр зөвхөн нэг электрон агуулж болно. Бодисын химийн шинж чанар нь харгалзах атомуудын харилцан үйлчлэлээр тодорхойлогддог тул бүх химийн үр дагавар нь маш чухал үр дагавар юм. Хэрэв та хамт явбал үечилсэн хүснэгтЦөм дэх протоны тоог нэгээр нэмэгдүүлэх дарааллаар элементүүдийг нэг атомаас нөгөөд шилжүүлэх (электронуудын тоо мөн адил нэмэгдэх болно), дараа нь эхний хоёр электрон эхний тойрог замд, дараагийн найм нь атомын тойрог замд байрлана. хоёр дахь гэх мэт. Энэ тууштай өөрчлөлтөөр цахим бүтэцатомыг элементээс элемент рүү шилжүүлэх ба тэдгээрийн зүй тогтлыг тодорхойлно химийн шинж чанар.

Хэрэв электронууд бозон байсан бол атом дахь бүх электронууд хамгийн бага энергитэй ижил тойрог замд байрлаж болно. Энэ тохиолдолд орчлон ертөнцийн бүх материйн шинж чанар нь огт өөр байх бөгөөд бидний мэдэж байгаа хэлбэрээр орчлон ертөнц боломжгүй байх болно.

Бүх лептонууд - электрон, мюон, тау лептон ба тэдгээрийн харгалзах нейтрино нь фермионууд юм. Кваркуудын талаар мөн адил зүйлийг хэлж болно. Ийнхүү орчлон ертөнцийн гол дүүргэгч болох "матери"-ийг бүрдүүлдэг бүх бөөмс, мөн үл үзэгдэх нейтрино нь фермионууд юм. Энэ нь нэлээд ач холбогдолтой: фермионууд нэгдэж чадахгүй тул материаллаг ертөнцийн объектуудад мөн адил хамаарна.

Үүний зэрэгцээ харилцан үйлчлэгч материаллаг хэсгүүдийн хооронд солилцож, хүчний талбарыг үүсгэдэг бүх "хэмжигч хэсгүүд" ( дээрээс үзнэ үү), бозонууд бөгөөд энэ нь бас маш чухал юм. Жишээлбэл, олон фотонууд ижил төлөвт байж, соронзон орны эргэн тойронд соронзон орон эсвэл цахилгаан цэнэгийн эргэн тойронд цахилгаан орон үүсгэж болно. Үүний ачаар лазер хийх боломжтой.

Ээрэх.

Бозон ба фермионуудын ялгаа нь энгийн бөөмсийн өөр нэг шинж чанартай холбоотой юм. эргүүлэх. Гайхалтай нь бүх үндсэн бөөмс нь өөрийн гэсэн өнцгийн импульстэй байдаг, эсвэл энгийнээр хэлбэл, тэнхлэгээ тойрон эргэдэг. Импульсийн өнцөг нь хөрвүүлэх хөдөлгөөний нийт импульсийн нэгэн адил эргэлтийн хөдөлгөөний шинж чанар юм. Аливаа харилцан үйлчлэлийн үед өнцгийн импульс ба импульс хадгалагдана.

Бичил ертөнцийн хувьд өнцгийн импульс нь квантчлагдсан, өөрөөр хэлбэл. хүлээн зөвшөөрдөг дискрет утгууд. Тохиромжтой хэмжлийн нэгжид лептон ба кваркуудын эргэлт 1/2, хэмжүүрийн тоосонцор 1 спи (туршилтаар хараахан ажиглагдаагүй боловч онолын хувьд 2 эргэлттэй байх ёстой гравитоноос бусад) байна. Лептон ба кваркууд нь фермионууд, хэмжигч хэсгүүд нь бозонууд байдаг тул "фермионик чанар" нь спин 1/2, "бозоник чанар" нь 1 (эсвэл 2) спинтэй холбоотой гэж бид үзэж болно. Үнэн хэрэгтээ бөөмс хагас бүхэл спинтэй бол фермион, хэрэв бүхэл тоотой бол бозон болохыг туршилт, онол аль аль нь баталж байна.

ХЭМЖИГЧИЙН ОНОЛ БА ГЕОМЕТР

Бүх тохиолдолд фермионуудын хооронд бозоны солилцооны улмаас хүч үүсдэг. Ийнхүү хоёр кварк (кварк - фермион) хоорондын харилцан үйлчлэлийн өнгөт хүч нь глюонуудын солилцооны улмаас үүсдэг. Үүнтэй төстэй солилцоо нь протон, нейтрон болон атомын цөмүүд. Үүний нэгэн адил электрон ба кваркуудын хооронд солигдсон фотонууд нь атом дахь электронуудыг барих цахилгаан татах хүчийг, лептон ба кваркуудын хооронд солилцсон завсрын вектор бозонууд нь протоныг нейтрон болгон хувиргах үүрэгтэй сул харилцан үйлчлэлийн хүчийг үүсгэдэг. термоядролын урвалуудодод.

Энэхүү солилцооны цаадах онол нь гоёмсог, энгийн бөгөөд магадгүй зөв юм. гэж нэрлэдэг хэмжүүрийн онол. Гэхдээ одоогоор хүчтэй, сул, цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн бие даасан хэмжүүрийн онолууд байдаг ба үүнтэй төстэй боловч арай өөр боловч таталцлын хэмжүүрийн онолууд байдаг. Хамгийн чухалуудын нэг бие махбодийн асуудалэдгээрийг авчрах явдал юм хувь хүний онолууднэг болон нэгэн зэрэг энгийн онол, тэнд тэд бүгд болох байсан өөр өөр талууднэг бодит байдал - болор ирмэг шиг.

Хүснэгт 3. ЗАРИМ ХАДРОН

Хүснэгт 3. ЗАРИМ ХАДРОН
Бөөм	Тэмдэг	Кваркийн найрлага *	Амрах масс, *MeV/ -тай* 2**	Цахилгаан цэнэг
БАРИОНУУД
Протон	х	уд	938	+1
Нейтрон	n	уд	940	0
Омега хасах	W -	сс	1672	–1
MESONS
Пи нэмэх	х +	у	140	+1
Пи хасах	х –	ду	140	–1
Fi	е	сє	1020	0
JP	Ж/ж	в	3100	0
Upsilon	Ў	б	9460	0
* Кваркийн найрлага: у- дээд; г- доод; с- хачин; в- илбэдсэн; б- Хөөрхөн. Эртний эдлэлийг үсгийн дээрх зураасаар зааж өгсөн байдаг.

Царигийн онолуудаас хамгийн энгийн бөгөөд хамгийн эртний нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн хэмжүүрийн онол юм. Үүнд электроны цэнэгийг түүнээс алслагдсан өөр электроны цэнэгтэй харьцуулсан (тохируулга) хийдэг. Та төлбөрийг хэрхэн харьцуулах вэ? Жишээлбэл, та хоёр дахь электроныг эхнийх рүү ойртуулж, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн хүчийг харьцуулж болно. Гэхдээ электрон сансар огторгуйн өөр цэг рүү шилжихэд түүний цэнэг өөрчлөгддөггүй гэж үү? Цорын ганц аргашалгах - ойрын электроноос алслагдсан электрон руу дохио илгээж, хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэхийг харна уу. Сигнал нь хэмжигч бөөмс - фотон юм. Алсын бөөмсийн цэнэгийг шалгахын тулд фотон хэрэгтэй.

Математикийн хувьд энэ онол нь туйлын үнэн зөв бөгөөд үзэсгэлэнтэй юм. Дээр дурдсан "хэмжээний зарчим" -аас бүх квант электродинамик (цахилгаан соронзонгийн квант онол), мөн 19-р зууны шинжлэх ухааны хамгийн том ололтуудын нэг болох Максвеллийн цахилгаан соронзон орны онол урсдаг.

Ийм энгийн зарчим яагаад ийм үр дүнтэй байдаг вэ? Энэ нь ямар нэгэн хамаарлыг илэрхийлж байгаа бололтой өөр өөр хэсгүүдОрчлон ертөнц, Орчлон ертөнцөд хэмжилт хийх боломжийг олгодог. IN математикийн хувьдТалбарыг геометрийн хувьд ямар нэгэн "дотоод" орон зайн муруйлт гэж тайлбарладаг. Хэмжих цэнэг гэдэг нь бөөмийн эргэн тойрон дахь нийт "дотоод муруйлт"-ыг хэмжих явдал юм. Хүчтэй ба сул харилцан үйлчлэлийн хэмжүүрийн онолууд нь цахилгаан соронзон хэмжүүрийн онолоос зөвхөн харгалзах цэнэгийн дотоод геометрийн "бүтэц"-ээр ялгаатай байдаг. Энэ яг хаана байгааг асуухад дотоод орон зай, олон хэмжээст хариулт өгөхийг оролдож байна нэгдсэн онолуудэнд хамрагдаагүй талбарууд.

Хүснэгт 4. ҮНДСЭН ХАРИУЦЛАГА
Харилцаа холбоо	Харьцангуй эрч хүч 10-13 см-ийн зайд	Хүрээ	Харилцааны тээвэрлэгч	*Тээвэрлэгчийн масс, МеВ/ -тай* 2**	Тээвэрлэгчийг эргүүл
Хүчтэй	1		Глюон	0	1
Цахилгаан- соронзон	0,01	Ґ	Фотон	0	1
Сул дорой	10 –13		В +	80400	1
			В –	80400	1
			З 0	91190	1
Гравита- үндэсний	10 –38	Ґ	Гравитон	0	2

Бөөмийн физик хараахан дуусаагүй байна. Одоо байгаа өгөгдөл нь бөөмс, хүчний мөн чанарыг бүрэн ойлгоход хангалттай эсэх нь тодорхойгүй хэвээр байна. жинхэнэ мөн чанаророн зай, цаг хугацааны хэмжээсүүд. Үүний тулд 10 15 ГВ-ын энергитэй туршилт хэрэгтэй юу, эсвэл бодлын хүчин чармайлт хангалттай байх болов уу? Одоогоор хариу алга. Гэхдээ эцсийн зураг нь энгийн, гоёмсог, үзэсгэлэнтэй байх болно гэдгийг бид итгэлтэйгээр хэлж чадна. Хэмжээний зарчим, өндөр хэмжээст орон зай, уналт ба тэлэлт, юуны түрүүнд геометр гэсэн олон үндсэн санаа байхгүй байж магадгүй юм.

Бага ангиЭдгээрийг (физикийн хөгжлийн энэ үе шатанд) ямар ч дотоод бүтэцтэй холбох боломжгүй бөөмс гэж нэрлэдэг.

Атомыг бүрдүүлдэг гол бөөмс болох электрон, протон, нейтроныг эхлээд хувиргах эсвэл ямар нэгэн өөрчлөлт хийх чадваргүй гэж үздэг. Тийм ч учраас тэднийг анхан шатны гэж нэрлэдэг байсан. Гэсэн хэдий ч "элементар бөөмс" гэсэн нэр томъёо нь маш нөхцөлтэй болохыг хожим харуулсан. Жишээлбэл, чөлөөт нейтрон нь 15 минут орчим амьдрах хугацаатай бөгөөд дараа нь протон, электрон, антинейтрино болж задардаг.

Одоогоор олдсон бүх энгийн бөөмсөөс зөвхөн фотон, электрон, протон, нейтрино нь хүрээлэн буй орон зайд дангаараа байвал өөрчлөгдөхгүй хэвээр үлдэнэ.

Элементар бөөмс нь квант физикийн хуулиудад захирагддаг.

Энгийн бөөмсийн орчин үеийн ангилал нь тэдгээрийн үндсэн шинж чанарт суурилдаг: масс, цахилгаан цэнэг, эргэлт ба ашиглалтын хугацаа, түүнчлэн лептоник ба барион цэнэгүүд.

Хүснэгт 23.1-д 10 -20 секундээс дээш амьдрах хугацаатай энгийн бөөмсийн шинж чанарын талаархи зарим мэдээллийг өгсөн болно. Хүснэгтэнд байгаа хэсгүүдийг массын өсөлтийн дарааллаар байрлуулна.

Энгийн бөөмсийн хүснэгтэд богино хугацааны резонансын бүх бөөмс, ялангуяа "сэтгэл татам" бөөмсийг оруулаагүй болно. Сул харилцан үйлчлэлийн тээгч - вектор бозонуудыг мөн оруулаагүй болно. Үр дүн нь 39 ширхэг юм.

Хүснэгт нь фотоноор нээгдэнэ. Фотон ганцаараа үлдэж эхний бүлгийг бүрдүүлдэг. Фотонууд нь цахилгаан соронзон орны квантууд (гэрэл, -цацраг гэх мэт) бөгөөд харгалзах эсрэг бөөмсгүй, i.e. нь өөрсдийн эсрэг бөөмс юм.

Дараагийн бүлэг нь хөнгөн хэсгүүдээс бүрдэнэ - лептонууд.Энэ нь арван хоёр ширхэг (эсрэг бөөмсийг оруулаад) агуулдаг. Эдгээр нь электрон, мюон (1937 онд сансрын туяагаар нээсэн - энэ нь электроны массаас 200 дахин их масстай электроны хүнд аналог) ба -лептон (таон нь массаас 3500 дахин их масстай) юм. электроны). Эдгээр гурван бөөмс тус бүр өөрийн гэсэн нейтринотой бөгөөд янз бүрийн харилцан хувиргалтаар өөрийн цэнэгтэй бөөмийг дагалддаг: электрон нейтрино электронтой, мюон нейтрино мюонтой, -лептонтой - лептонтой хамт төрдөг. Хэдийгээр -лептон нь маш том масстай боловч бусад бүх шинж чанараараа тэдэнтэй ойрхон байдаг тул лептонуудын бүлэгт багтдаг. Бусад лептонуудтай адил нийтлэг шинж чанар нь энэ бөөмс нь бусад лептонуудын нэгэн адил хүчтэй харилцан үйлчлэлд оролцдоггүй явдал юм.

Хүснэгт 23.1

Дагасан мезон.Энэ бүлэг нь найман ширхэгээс бүрдэнэ. Тэдгээрийн хамгийн хөнгөн нь мезон юм: эерэг, сөрөг, төвийг сахисан. Тэдний масс нь 264.1 ба 273.1 электрон масс юм. Фотонууд нь цахилгаан соронзон орны квантуудын нэгэн адил пионууд нь цөмийн талбайн квантууд юм. Мөн дөрвөн мезон, нэг мезон байдаг.

Сүүлийн бүлэг - барионууд- хамгийн өргөн цар хүрээтэй. Үүнд 39 ширхэгээс 18 ширхэг багтана. Барионуудаас хамгийн хөнгөн нь нуклонууд - протон ба нейтрон юм. Тэдний араас гиперонууд гэж нэрлэгддэг. Хүснэгт бүхэлдээ 1964 онд нээгдсэн (омега-хасах) бөөмсөөр хаагдана. Түүний масс нь электроны массаас 3273 дахин их байна.

Мезон ба барионууд нь нэг ангиллыг илэрхийлдэг адронууд- хүчтэй харилцан үйлчлэлд оролцдог бөөмс. Адронууд нь насан туршийн s-тэй "тогтвортой" тоосонцор болон насан туршийн s-тэй резонансаар хуваагддаг, өөрөөр хэлбэл. хүчтэй харилцан үйлчлэлийн цагтай тохирч байна. Тэдний төрөх мөчөөс ялзрах хүртэлх зам нь ойролцоогоор 10-15 м бөгөөд эдгээр хэсгүүд нь илрүүлэгч дээр ямар ч мөр үлдээдэггүй. Эдгээр нь эрчим хүчний эсрэг тархсан хөндлөн огтлолын графикт оргилууд болж харагдана. Хүчтэй харилцан үйлчлэлийн улмаас резонансын задрал, тогтвортой тоосонцор - цахилгаан соронзон ба сул харилцан үйлчлэлийн улмаас.

Энгийн бөөмсийг бүлэгт хуваах нь зөвхөн массын ялгаагаар төдийгүй бусад хэсгүүдээр тодорхойлогддог чухал шинж чанарууджишээ нь эргүүлэх.

Лептон ба барионууд нь мезоны спинтэй тэнцүү, 0-тэй тэнцүү, фотоны спин нь 1-тэй тэнцүү байна.

Таталцлын, цахилгаан соронзон, хүчтэй, сул гэсэн үндсэн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн дөрвөн хэлбэр байдаг.

Хүчтэй харилцан үйлчлэлпионуудаас эхлээд хүнд хэсгүүдийн шинж чанар. Үүний хамгийн алдартай илрэл бол атомын цөм оршин тогтнохыг баталгаажуулдаг цөмийн хүч юм.

Цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлдЗөвхөн цахилгаан цэнэгтэй бөөмс, фотонууд шууд оролцдог. Үүний хамгийн алдартай илрэл нь юм Кулоны хүч, атомын оршин тогтнолыг тодорхойлдог. Энэ нь бодисын макроскоп шинж чанарын дийлэнх хувийг хариуцдаг цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл юм. Энэ нь электрон-позитрон хос болон бусад олон микроскопийн процессыг устгахад хүргэдэг.

Сул харилцан үйлчлэлфотоноос бусад бүх бөөмийн шинж чанар. Үүний хамгийн алдартай илрэл нь нейтрон ба олон тооны атомын цөмүүдийн задрал юм.

Таталцлын харилцан үйлчлэлОрчлон ертөнцийн бүх биед агуулагдах, хүчний хэлбэрээр илэрдэг бүх нийтийн таталцал. Эдгээр хүч нь од, гаригийн систем гэх мэт оршин тогтнох боломжийг олгодог. Таталцлын харилцан үйлчлэл нь туйлын сул бөгөөд энгийн энерги дэх энгийн бөөмсийн ертөнцөд чухал үүрэг гүйцэтгэдэггүй. Энгийн бөөмсийн ертөнцөд таталцал нь 10-35 м-ийн хэт богино зайд тохирсон 10 22 МэВ хэмжээтэй асар их энергид чухал ач холбогдолтой болдог.

Одоогийн байдлаар маш олон тооны энгийн тоосонцор (350 гаруй) байдаг. Тиймээс асуулт гарч ирдэг: эдгээр бөөмсийн бүтцэд нийтлэг зүйл байдаг уу? Тэднийг анхан шатны гэж үзэж болох уу?

1963 онд М.Гелл-Манн, Ж.Цвейг нар байгальд кварк гэж нэрлэгддэг хэд хэдэн бөөмс байдаг гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн. Энэ таамаглалын дагуу бүх мезон, барион ба резонанс - i.e. адронууд нь кварк ба антикваркуудаас бүрдэх ба тэдгээрийн хослолууд нь өөр өөр байдаг.

Эхлээд гурван кварк (мөн үүний дагуу гурван антикварк) байдаг гэсэн таамаглал дэвшүүлсэн. Кваркуудыг үсгээр тэмдэглэдэг u, d, s.Тэд бутархай цахилгаан цэнэгтэй байх ёстой. Эхнийх нь у-кварк - цэнэгтэй - э,А d-Тэгээд с-кваркууд байдаг ижил төлбөр, хаана тэнцүү д- электрон цэнэгийн модуль. Дөрөв дэх кварк оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж байсан в-кваркийг "удардаг" кварк гэж нэрлэдэг. Дараа нь энэ кваркийг агуулсан бөөмсийг туршилтаар илрүүлсэн. c-кваркийн масс нь массаас давсан байна с- кварк. Дараа нь бүр илүү хүндийг урьдчилан таамаглаж, дараа нь илрүүлсэн. б- Тэгээд т- кваркууд.

Кваркууд нь лептонтой хамт жинхэнэ энгийн бөөмс гэж тооцогддог. Кваркууд чөлөөт төлөвт хараахан олдоогүй байгаа бөгөөд эдүгээ бөөмсийг кварк болгон салгах боломжгүй гэж үздэг. Эдгээр таамаглалууд нь кваркуудын хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүч нь зайнаас багасдаггүй тул бөөмсөөс кваркуудыг гаргаж авах боломжгүй гэсэн мэдэгдэлд үндэслэсэн болно.

Сурсан сэдвээ бататгах асуултууд

1 Нейтрон үржүүлэх коэффициентийг тодорхойлно уу.

2 k-ийн ямар утгууд дээр цөмийн урвалүүнийг зохицуулах боломжтой юу? хяналтгүй юу?

3 Критик масс гэж юу вэ? Үүнийг яаж бууруулах вэ?

4 Энэ нь хэрхэн ажилладаг цөмийн реактор?

5 Эгэл бөөмс гэж юу вэ?

6 Мэдэгдэж буй энгийн бөөмсийг ямар бүлэгт хуваадаг вэ?