Главная | Регистрация | Вход | Личные сообщения () | ФОРУМ | Из жизни.ру | Модераторы: Pantera; IgChad | Контакты

Среда, 04.12.2024, 14:37
Привет, Гость Нашей Планеты | RSS
ПОДПИСАТЬСЯ НА ИЗВЕЩЕНИЯ ОБ ОБНОВЛЕНИЯХ САЙТА


Форма входа

плюсы баннерной рекламы

Загрузка...


Другие новости

Загрузка...


Статистика

Рейтинг@Mail.ru
Онлайн всего: 66
Пользователей: 63
Сейчас комментируют: 3


Новости сегодня
Франция становится для России бесполезной (0)
Три важнейших урока для России от падения Алеппо (0)
ПРОЦЕСС УМИРАНИЯ (2)
Сегодня празднуем Введение во храм Пресвятой Богородицы (4)
ТИXAЯ ТPAГЕДИЯ, О КОТOРОЙ НИКТO НЕ ГОВOPИТ И КОТОРАЯ КАCAЕТСЯ НАШИX ДEТЕЙ (6)
Откуда пошла в массы эта полюбившаяся многими фраза: "Никто никому ничего не должен?" (2)
Если у человека нет цели, то включается механизм уничтожения (2)
Увидевши звёзды (0)
Орфизм: философия души, аскезы и единства жизни (1)
Сегодня среда, 4 декабря, 2024 год. Гороскоп. (0)
Немного про каши. (4)
Жизнь начинается с рассвета (1)
ООН: началось перемещение населения Сирии из-за боевых действий (1)
Путин и Эрдоган обсудили обострение ситуации в Сирии (1)
российская армия выбила ВСУ из большинства районов Курахова (0)
ученые предрекают наступление "зловещей эпохи" (2)
Штамп в паспорте — это как заявление о своих намерениях: заботиться, защищать и обеспечивать семью (1)
Ученые обнаружили главный фактор женской привлекательности (1)
Алтайская колдунья (1)
Патрушев указал на важность Северного морского пути для суверенитета РФ (1)
Ученый рассказал об уникальности астероида, который скоро войдет в атмосферу Земли (1)
дачникам грозит штраф за перекидывание снега на общие дороги (0)
экологичность искусственных елок для Нового года — это миф (1)
неожиданные свойства корицы (1)
На Украине планируют ставить женщин на воинский учет (0)
советы по защите лап собак от реагентов (2)
«Торпедо» в день рождения главного тренера проиграло «Металлургу» в матче КХЛ (0)
В ЕС в 2025 году понизят охранный статус волков (1)
какие народные средства помогут при бронхите, а какие – навредят (1)
Вильфанд: около 92% территории России покрыто снегом (1)
Такер Карлсон приехал в Москву, чтобы побеседовать с Сергеем Лавровым (5)

Новости готовят...

Новостей: 34335

В архиве: 11391

Новостей: 8367

В архиве: 11931

Новостей: 5188

В архиве: 8413

Новостей: 3998

В архиве: 155

Новостей: 3029

В архиве: 4005

Новостей: 1354

В архиве: 338

Новостей: 1312

В архиве: 438

Новостей: 1035

В архиве: 17

Новостей: 948

В архиве: 6966

Новостей: 879

В архиве: 1480

Календарь

ВСЕ НОВОСТИАРХИВВТОРАЯ ПЛАНЕТАФОРУМПРАВИЛА САЙТАДОБАВИТЬ МАТЕРИАЛ

Астрология и пророчества [1400]Астрономия и космос [1534]Бывает же такое! [2262]
Гипотезы, версии, прогнозы [6164]Дом, сад, кулинария [1236]Животные и растения [560]
Здоровье, человек [2156]Искусство, поэзия [618]История, археология, судьбы [7255]
Мир вокруг нас [1757]Наука и технологии [1407]Непознанное [3450]
НЛО, уфология [258]Новости, общество, в мире [21903]Психология и отношения [652]
Религии, учения [118]Советы и истории из жизни [873]Стихия, климат, экология [1182]
Фильмы и видео [1259]Частное мнение [2926]Это интересно! [3042]
Юмор, афоризмы, притчи [1091]


06:04
Мельчайшие частицы. Насколько они фундаментальны


Из чего состоит Вселенная на самом базовом, фундаментальном уровне? Существует ли мельчайший из возможных кирпичик или набор кирпичиков, из которых можно построить буквально все в нашей Вселенной и которые нельзя разделить на что-то еще меньшее? На этот вопрос у науки есть много интересных ответов, впрочем, которые нельзя назвать финальными и окончательными. Потому что в физике всегда есть место для неопределенности, особенно когда речь заходит о том, что мы найдем в будущем.

Если бы вы хотели узнать, из чего состоит Вселенная, с чего бы вы начали? Тысячи лет назад воображение и логика были лучшими инструментами, доступными человеку. Мы знали о материи, но понятия не имели, из чего она состоит. Предполагалось, что существует несколько фундаментальных ингредиентов, которые можно совмещать и объединять — разными способами, в разных условиях — чтобы создать все сущее.

Мы могли экспериментально продемонстрировать, что материя, будь она твердая, жидкая или газообразная, занимает пространство. Мы могли показать, что она обладает массой. Мы могли объединить ее в большие количества или разбить на более мелкие. Но разбить материю и получить доступ к мельчайшим компонентам, которые покажут, насколько «фундаментальной» она может быть, это уже немного другое. Этого мы не могли.

Некоторые считали, что материя может состоять из разных элементов, таких как огонь, земля, воздух и вода. Другие считали, что существует лишь один фундаментальный компонент реальности — монада — из которой все остальное получается и собирается. Другие же, такие как пифагорейцы, полагали, что должна существовать геометрическая математическая структура, устанавливающая правила для реальности, а сборка этих структур привела к появлению известной нам Вселенной.

Идея того, что истинно фундаментальная частица действительно существует, впрочем, восходит к Демокриту Абдерскому, который жил 2400 лет назад. Хотя это была всего лишь идея, Демокрит считал, что вся материя состоит из неделимых частиц, которые он назвал атомами («ἄτομος» по-гречески означает «неделимый»). Атомы, по его мнению, объединяются на фоне пустого пространства. Хотя его идеи содержали много других странных деталей, понятие фундаментальных частиц закрепилось и осталось.

Возьмите любой кусочек материи, который хотите, и попробуйте его разрезать. Затем разбейте его еще на меньшие части. Каждый раз, когда вам это удается, разбивайте и разбивайте, пока сама идея разрезания не потеряет смысл: следующий слой будет толще вашего «ножа». Макроскопические объекты становятся микроскопическими; сложные соединения становятся простыми молекулами; молекулы становятся атомами; атомы становятся электронами и атомными ядрами; атомные ядра становятся протонами и нейтронами, которые и сами делятся на кварки и глюоны.

На самом меньшем из возможных уровней мы можем свести все, что знаем, к фундаментальным, неделимым, подобным частицам объектам: кваркам, лептонам и бозонам Стандартной модели.

Что касается физических величин, они определяются правилами квантовой физики. Каждый квант во Вселенной — структура с ненулевой энергией — может быть описан как содержащий определенное количество энергии. Поскольку все, что существует, можно описать как в виде частицы, так и в виде волны, вы можете установить ограничения и пределы на физические размеры для любых таких квантов.

В то время как молекулы могут прекрасно описывать реальность на нанометровом уровне (10^-9 метра), а атомы прекрасно описывают реальность в масштабах Ангстрема (10^-10 метра), атомные ядра еще меньше, и отдельные протоны и нейтроны уходят в масштабы до фемтометра (10^-15) метра. Частицы Стандартной модели и того меньше. На энергиях, которые мы смогли опробовать, мы можем с уверенностью сказать, что все известные частицы являются точечными и структурно-свободными до 10^-19 метров.

Лучшие из наших экспериментальных знаний позволяют нам назвать эти частицы фундаментальными по своей природе. Частицы и античастицы, а также бозоны Стандартной модели являются фундаментальными с экспериментальной и теоретической точек зрения. И чем выше энергии частиц, тем острее проявляется структура реальности.

Большой адронный коллайдер позволяет нам ограничить масштабы фундаментальных частиц таким образом, но коллайдеры будущего или чрезвычайно чувствительные эксперименты с космическими лучами могли бы продвинуть нас на много порядков дальше: до 10^-21 или даже до 10^-26 для самых экстремальных энергетически космических лучей.

При всем этом, эти идеи накладывают ограничения только на то, что мы знаем и можем утверждать. Из них следует, что если мы сталкиваем частицу (или античастицу, или фотон) с некоторым количеством энергии с другой частицей в состоянии покоя, то пораженная частица будет вести себя в фундаментально точечной манере в пределах наших экспериментов, детекторов и достижимых энергий. Эти эксперименты устанавливают эмпирический предел того, насколько большими могут быть мыслимые фундаментальные частицы, и коллективно называются экспериментами по глубокому неупругому рассеянию.

Значит ли это, что эти частицы действительно фундаментальны? Вовсе нет. Они могут быть:

и далее делимы, то есть их можно разбить на компоненты поменьше;
резонансом друг друга, когда более тяжелые «кузены» легких частиц представляют возбужденное состояние или составные версии легких;
вовсе не частицами, а скорее частицами на вид с более глубокой нижележащей структурой.

Эти идеи изобилуют сценариями вроде техниколора (и эти сценарии были ограничены после обнаружения бозона Хиггса, однако не исключены), но наиболее заметно представлены в теории струн.

Нет никакого непреложного закона, требующего, чтобы все было сделано из частиц. Реальность на основе частиц — это теоретическая идея, которая поддерживается и согласуется с экспериментами, но наши эксперименты ограничены в энергии и той информации, которую могут рассказать нам о фундаментальной реальности. В сценарии вроде теории струн все так называемые «фундаментальные частиц» могут быть не более чем струной, вибрирующей или вращающейся с определенной частотой, обладающей открытой (с двумя не связанными концами) природой или закрытой (когда два конца связаны). Струны могут расщепляться, образуя два кванта там, где до этого был один, либо соединяться, создавая один квант из двух ранее существующих.

На фундаментальном уровне нет никакого требования, чтобы компоненты нашей Вселенной были нуль-мерными точечными частицами.

Существует множество сценариев, в которых неразгаданные тайны нашей Вселенной, такие как темная материя и темная энергия, вообще не состоят из частиц, а скорее из жидкости или представлены свойством пространства. Природа пространства-времени сама по себе неизвестна; оно может быть фундаментально квантовым или неквантовым по природе, может быть дискретным или непрерывным.

Частицы, известные нам сейчас, которые мы считаем фундаментальными, могут иметь либо конечный, ненулевой размер в одном или более измерений, либо они могут быть истинно точечными, потенциально вплоть до длины Планка или даже меньше.

Самое важное, что нужно понимать, это то, что все, что мы знаем в науке, это условности. В том числе фундаментальность частиц. Нет ничего, что было бы незыблемо или неизменно. Все наши научные знания — это лишь самое лучшее приближение к реальности, которое нам удалось построить к настоящему времени. Теории, которые наилучшим образом описывают нашу Вселенную, могут объяснить все наблюдаемые явления, создавать новые, мощные, проверяемые предсказания и не имеют альтернатив.

Но это не значит, что правильны в любом абсолютном смысле. Наука всегда стремится собирать больше данных, изучать новую территорию и сценарии и пересматривать себя, если возникнет конфликт. Частицы, известные нам, выглядят фундаментальными сегодня, но это не гарантирует, что природа будет продолжать указывать на существование более фундаментальных частиц, если мы продолжит погружение в суть этих частиц.




Оцените материал:




ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ:


Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения. Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.


Категория: Наука и технологии | Источник: hi-news.ru| Просмотров: 182 | Добавил: Pantera| | Теги: насколько, фундаментальны, Мельчайшие, частицы., они | Рейтинг: 3.0/1

В КОММЕНТАРИЯХ НЕДОПУСТИМА КРИТИКА САЙТА,АДМИНИСТРАТОРОВ,МОДЕРАТОРОВ и ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ,КОТОРЫЕ ГОТОВЯТ ДЛЯ ВАС НОВОСТИ! УВАЖАЙТЕ ЧУЖОЙ ТРУД!
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]


По этой теме смотрите:

Загрузка...

Астрономия и космос [1380]Безумный мир [2114]Взаимоотношения людей [1055]Войны и конфликты [1527]
Гипотезы и версии [10750]Дом, сад, кулинария [3178]Животные и растения [2453]Здоровье, психология [4269]
Искусство, литература, поэзия [736]История, археология [3559]Мир вокруг нас [3006]Мировые новости [3592]
Наука и технологии [1124]Непознанное [3424]НЛО и уфология [880]Общество [7055]
Прогнозы ученых,исследования [481]Происшествия, чп, аварии [1414]Предсказания и астрология [879]Религии, учения [484]
Российские новости [5669]Советы и истории из жизни [846]Стихия, климат, экология [1926]Феномены и аномалии [915]
Фильмы и видео [4031]Частное мнение [5695]Это интересно! [4123]Юмор, афоризмы, притчи [2399]



Поиск


НАША БЕСЕДКА

СЕЙЧАС НА САЙТЕ:
Онлайн всего: 66
Пользователей: 63
Сейчас комментируют: 3

Мы комментируем

Загрузка...

На форуме

Я - РУС

(239)


Интересное сегодня
ТИXAЯ ТPAГЕДИЯ, О КОТOРОЙ НИКТO НЕ ГОВOPИТ И КОТОРАЯ КАCAЕТСЯ НАШИX ДEТЕЙ (6)
Алтайская колдунья (1)
ПРОЦЕСС УМИРАНИЯ (2)
Ученые обнаружили главный фактор женской привлекательности (1)
ученые предрекают наступление "зловещей эпохи" (2)
Откуда пошла в массы эта полюбившаяся многими фраза: "Никто никому ничего не должен?" (2)
Если у человека нет цели, то включается механизм уничтожения (2)
неожиданные свойства корицы (1)
Немного про каши. (4)
Ученый рассказал об уникальности астероида, который скоро войдет в атмосферу Земли (1)

Loading...

Активность на форуме

Постов на форуме: 8098
Группа: Модераторы

Постов на форуме: 6356
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 4194
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 3894
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 3211
Группа: Проверенные

Постов на форуме: 2879
Группа: Модераторы

Великие комментаторы:
Василёк
Комментариев: 21310
Группа: Друзья Нашей Планеты
Микулишна
Комментариев: 16982
Группа: Друзья Нашей Планеты
игорьсолод
Комментариев: 15922
Группа: Проверенные
Ferz
Комментариев: 14624
Группа: Проверенные
nikolaiparasochko
Комментариев: 13189
Группа: Проверенные
Благородный
Комментариев: 11180
Группа: Проверенные



18+