Kvantinė fizika: Fundamentaliosios dalelės

Šiomis dienomis dažnai kalbama apie kvantinę mechaniką, fundamentaliųjų dalelių fiziką ir LHC. Dėl

nepakankamų žinių žmonės prisigalvoja visokiausių juokingų teorijų, todėl sumaniau parašyti straipsnių seriją, kuri jus supažindins su keisčiausiais mūsų pasaulio veiksniais, fundaliosiomis dalelėmis ir jų tyrimo metodais (taip taip, garsusis LHC, bet apie jį vėliau.). Pasakosiu viską nuo pradžių, todėl jei kas bus girdėta ar savaime suprantama, nepriekaištaukit 🙂 Kadangi lietuvių kalba šiomis temomis literatūros beveik nėra, visko mokiausi iš interneto ir E-Bay parduotuvėje pirktų knygų. Todėl kai kur vertimas gali nesutapti su tikraisiais terminais, gali pasitaikyti ir angliškų žodžių, tad straipsnis yra mėgėjiškas.

Fundamentaliosios dalelės

Kas sudaro mūsų visatą? Ir kodėl viskas nesugriūva? Jau senovės graikai iškėle šiuos klausimus ir hipotetizavo atomą (gr. atomus – nedalomas) – mažiausią nedalomą materijos dalelę (na tikslus aiškinimas buvo toks: \“Jei paimsime sūrio gabalą ir jį perpjausime pusiau, po to dar per pusę, ir taip kartosime labai daug kartų, galiausiai gausime sūrio gabaliuką kurio perpjauti nebegalesime, tai ir bus atomas\“ (Demokritas)).

Graikų mąstytojai manė, kad viskas sudaryta iš 4 elementų (žemės, oro, ugnies ir vandens).

Vėliau mokslininkai ištyrė, kad atomai turi substruktūrą, taigi nelabai tikslu juos taip vadinti, tačiau šis pavadinimas buvo per seniai naudojamas, kad būtų pakeistas. Jau aštuntos klasės fizikos kurse mokėmės, kad atomai sudaryti iš teigiamai įelektrinto branduolio ir neigiamai įelektrintų elektronų, skriejančių aplink jį. Branduolys sudarytas iš protonų ir neutronų. Bet ar jie dar iš ko nos sudaryti? Tikrai taip.

Kiekvienas protonas ir neutronas yra sudarytas dar iš trijų kvarkų.

Protoną sudaro UUD kvarkai (angl. Up Up Down. Lietuviškai tai skambėtų – viršutiniai ir apatiniai, bet šių sąvokų neversiu), neutroną – DDU. U kvarko elektrinis krūvis +2/3e (elektrono krūvio), D -1/3 taigi protono krūvis +1 ((+2/3) + (+2/3) + (-1/3) = 1). Tokia pačia skaičiavimo tvarka galite nesunkiai įsitikinti, kad neutrono krūvis = 0. Taigi jau pažįstame ir kvarkus, bet ar ir jie yra iš ko nors sudaryti. NE! Tai ir bus minėtosios fundamentalios dalelės, kurios nebeturi substruktūros. Elektronas taip pat fundamentalus. VISKAS! Mūsų pasaulį sudaro tik 3 skirtingos daleles + 1 ypatinga dalelė neutrinas kurią sutinkame radiacijoje. Apart šių pagrindinių dalelių, yra dar 4, ir visų minėtų dalelių antidalelės, o be to gali būti, kad LHC atras kiekvienos dalelės superpartnerius (tai padvigubintų sarašą) tačiau, šios dalelės atsiranda tik žvaigždėse, branduoliniuose reaktoriuose ir eksperimentų metu (tokių kaip LHC). Jos su paprasta materija nesusijusios, todėl nebūtina apie jas ir rašyti.

Straipsnio autorius: Xpoint.