Mikä on hiukkasia - löytötarina ja yksinkertainen selitys

Kirjaimellisesti sata vuotta sitten, nimittäin vuonna 1920, kerran kvanttimekaniikan periaatteen käyttöönoton jälkeen, subatominen maailma näytti erittäin yksinkertaiselta ja ymmärrettävältä.

Tutkijoiden mukaan atomista muodostui vain pari alkupartikkelia - protoni ja neutroni (kokeellisesti neutronin olemassaolo vahvistettiin vasta 30-luvulla).

Ja atomiatumassa on vain yksi hiukkanen - elektroni. Mutta tämä idealistinen maailmankaikkeus ei kestänyt kauan.

Kuinka ensimmäinen antihiukkanen löydettiin

Tutkijoiden uteliaisuudella ei ole rajaa, ja siksi korkealla vuorella sijaitsevia laboratorioita alettiin varustaa erilaisille tieteellisille ryhmille, jonka kirkkaat mielet alkoivat aktiivisesti tutkia kosmisia säteitä, jotka pommittavat meidän pintaa planeettoja.

Ja näiden tutkimusten tuloksena alkoi havaita hiukkasia, joita ei voi olla olemassa ihanteellisessa protoni-neutron-elektroni-universumissa.

Ja näiden avoimien hiukkasten joukossa oli maailman ensimmäinen antihiukkanen.

Antihiukkasten maailma on pohjimmiltaan peilikuva maailmasta, johon olemme tottuneet. Loppujen lopuksi vasta-aineen massa on täsmälleen sama kuin tavallisen hiukkasen massa, vain sen muut ominaisuudet ovat täysin vastakkaisia ​​prototyypille.

Tarkastellaan elektronia. Sillä on negatiivinen varaus, ja niin kutsutulla parillisella hiukkasella, jota kutsutaan positroniksi, on positiivinen varaus. Vastaavasti protonilla on positiivinen varaus, antiprotonilla on negatiivinen varaus ja niin edelleen.

Joten jos hiukkanen ja antihiukkanen törmäävät, ne tuhoutuvat keskenään, toisin sanoen törmäävät hiukkaset lakkaavat olemasta.

Mutta tämä tapahtuma ei mene ilman jälkiä. Tämän prosessin seurauksena vapautuu valtava määrä energiaa, joka sitten hajotetaan avaruuteen fotonivirran ja kaikenlaisten ultrakevyiden hiukkasten muodossa.

Kuka löysi ensimmäisen hiukkasen

Ensimmäisen teoreettisen ennusteen tunnettujen antihiukkasten olemassaolosta teki P. Dirac teoksessa, joka julkaistiin vuonna 1930.

Joten ymmärtääksesi kuinka hiukkaset ja antihiukkaset ilmenevät aktiivisen vuorovaikutuksen aikana Diracin mukaan, kuvittele tasainen kenttä.

Joten jos kaivat pienen reiän lapiolla, muodostuu kaksi esinettä, reikä ja kasa.

Jos kuvittelemme, että kasa maata on hiukkasia ja reikä on hiukkasia, ja jos täytät reiän tällä maaperällä, niin sitä ei ole, eikä toista. Toisin sanoen tapahtuu tuhoamisprosessin analogi.

Vaikka jotkut tutkijat tekivät teoreettisia laskelmia, toiset koottiin kokeellisia asennuksia. Joten erityisesti kokeellinen fyysikko K. D. Anderson keräsi tutkimuslaitteita kaivoslaboratoriossa Pike Summitissa (USA, Colorado) ja R.: n johdolla. Millikena aikoi tutkia kosmisia säteitä.

Näitä tarkoituksia varten keksittiin asennus (myöhemmin laitosta kutsuttiin kondensaatiokammioon), joka koostui voiman magneettikenttään sijoitetusta loukusta. Hyökkäävät kohteeseen, hiukkaset, jotka lentivät erityisen kammion läpi, jättivät siihen kondensaatiopolun.

Siellä tutkijat määrittivät ohimennen hiukkasen massan, ja riippuen hiukkasen taipumakulmasta magneettikentässä, tutkijat määrittivät hiukkasen varauksen.

Joten vuoteen 1932 mennessä kirjattiin koko sarja törmäyksiä, joiden aikana muodostui hiukkasia, joiden massa vastasi tarkalleen elektronin massaa. Mutta niiden taipuminen magneettikentässä osoitti selvästi, että hiukkasella oli positiivinen varaus.

Näin vasta-aine, positroni, löydettiin ensin kokeellisesti.

Tästä saavutuksesta vuonna 1936 tiedemies sai Nobelin palkinnon, jonka hän todella jakoi V: n kanssa. F. Hess, tiedemies, joka kokeellisesti vahvisti kosmisten säteiden olemassaolon.

Kaikki seuraavat antihiukkaset on jo saatu laboratoriotesteissä. Nykyään vasta-aine ei ole enää eksoottinen asia, ja fyysikot voivat leimata ne tarvittavaan määrään erikoiskiihdyttimiin.

Jos pidit materiaalista, älä unohda pitää siitä, kirjoita kommentti ja tilaa. Kiitos huomiostasi!