오래된 농담이 있습니다.“원자를 믿지 마십시오. 그들은 모든 것을 구성합니다.”
웃음을 위해 일시 중지.
원자가 신체에서 스마트 폰 또는 컴퓨터 화면에 이르기까지 모든 것에 대한 빌딩 블록이라는 것은 사실이지만, 우주에 원자보다 작은 것들이 있다는 것을 알고 있습니까? 이 아 원자 입자는 우리가 방금 이해하기 시작한 독특한 역할을합니다. 이 입자들이 무엇인지, 그들이하는 일, 그리고 우리가 여전히 배우고있는 일을 자세히 살펴 보겠습니다.
아 원자 입자는 무엇입니까?
구체적인 예를 살펴보기 전에 그들이 무엇인지 정의해 봅시다. 아 원자 입자의 정의 :“수소 원자보다 작은 다양한 물질 입자”. 이 입자들이 처음 발견되었을 때, 5 개가있었습니다. 그 중 세 가지 (양성자, 중성자 및 전자, 원자를 구성하는 입자)는 이미 이야기했습니다. 다른 두 개의 원래 입자, 중성미자와 포지 트론은 1 분 안에 도착합니다.
오늘날,이 입자들 중 상당수는 일부 물리학 자들이 그것을 입자 동물원이라고 불렀다는 것이 밝혀졌습니다. 이 입자들을 자세히 살펴 보겠습니다.이 입자들은 너무 작아 평생 동안 볼 수 없습니다.
광자는 당신의 삶을 밝힙니다
우리는 광자부터 시작할 것입니다. 이러한 아 원자 입자는 초등학교 보스 입자의 한 유형입니다. 이 경우 초등학교는 우리가 아는 작은 것으로 구성되어 있지 않음을 의미합니다. 이 아 원자 입자는 아마도 당신이 익숙한 입자 일 것입니다. 눈을 뜨고 눈을 뜨고 빛을 켜거나 햇볕을 밟을 때마다 광자가 보입니다. 광자는 가볍습니다. 그리고 우리는 그들이 무게가 많이 없다는 것을 의미하지 않습니다. 광선은 움직이는 광자로 구성됩니다.
진공 상태에서,이 입자들은 빛의 속도 (몇 가지 것 중 하나)에서 덩어리가없고 움직이지 않을 수 있습니다. 광자보다 더 빨리 여행하는 것은 없으며, 블랙홀의 이벤트 지평에 빨려 들어가는 것조차도 빛의 속도 또는 초당 299,792,458 미터보다 더 빨리 광자를 가속화 할 수 없습니다. 그것이 우주의 속도 제한입니다.
중성미자는 모든 것을 통과합니다
중성미자는 질량이 거의없는 독특한 입자입니다. 전자와 비슷해 보이지만 전하는 없으므로 전자와 같은 전자기 풀에 반응하지 않습니다. 우리는 현재까지 중성미자의 세 가지 유형을 감지했습니다.
그들은 질량이 거의없고 거의 모든 것을 통과 할 수 있기 때문에 중성미자는 감지하기가 매우 어렵습니다. 우리는 태양의 융합 반응이 그것들을 생산한다는 것을 알고 있습니다. 게다가, 우리는 그들이 별이 초신성에 갈 때 발생한다는 것을 알고 있지만, 그 이상으로 우리는 그들에 대해 많이 알지 못합니다. 우리는 중성미자가 빛의 속도보다 더 빨리 여행 할 수 있다고 간단히 생각했지만 불행히도 그 발견은 대형 Hadron Collider 내에서 결함이있는 모니터링 장비로 인해 발생했습니다. 그러나이 애매한 작은 입자가 할 수있는 한 가지는 셰이프 쉬프트입니다! 물리학 자들은 스위스 제네바에있는 Cern에서 뮤온 중성미자 광선을 쐈고 이탈리아의 Gran Sasso Lab에 도착할 때 Tau Neutrinos로 옮겼습니다.
.포지 트론은 항 전자입니다
우리가 아는 바와 같이, 전자는 음전하를 가지며,이를 원자의 핵에서 양으로 하전 된 양성자로 끌어냅니다. Positrons는 우리가 이야기 할 최초의 항 입자입니다. 그들은 전자와 반대이며, 덩어리가 같은 덩어리를 가지고 있으며 양전하를 가지고 있습니다. 때때로 양성 전자 또는 항 분광산이라고 불리는 것을 볼 수 있습니다.
칼 데이비드 앤더슨 (Carl David Anderson)은 1932 년에 최초의 대변인 인 양전자를 발견했습니다. 전자와 폭발적으로 반응하기 때문에 연구하기가 어려워집니다. 진공 청소기로 생산하더라도 반응 할 수있는 전자를 제공합니다.
쿼크는 맛으로옵니다
쿼크는 재미 있습니다. 그들은 6 가지 맛으로옵니다. 심지어 물리학 자조차도 이러한 다른 유형의 아 원자 입자를 맛으로 부릅니다. 우주에서 위쪽, 아래, 상단, 하단, 이상하고 매력적인 쿼크를 찾을 수 있습니다. 이 6 개의 쿼크 각각은 양자 상태에 따라 빨간색, 파란색 및 녹색의 세 가지 색상으로 제공됩니다.
주기율표의 모든 원자의 양성자와 중성자는 모두 쿼크로 구성됩니다. 우리가 아는 한, 쿼크보다 작은 것은 없습니다. 물론 입자 물리학에 대해 알지 못해 주제에 관한 책 도서관을 쓸 수 있습니다. 글을 어디서 시작 해야하는지 알면.
파이온은 숨어 있습니다
파이온은 하나의 쿼크와 1 개의 골동품으로 구성되어 있기 때문에 감지하기가 어렵습니다. 이 메이크업의 문제는 입자와 항구 인자가 서로 접촉 할 때 발생합니다. 이런 일이 발생하면 쿼크가 같은 맛을 내면 폭발하는 경향이 있습니다. 예를 들어, 쿼크 1 개와 아래쪽 아래로 구성된 개척자를 가질 수 있습니다.
이 입자는 힘 캐리어로 알려져 있습니다. 그들은 핵 사이에 힘을 전달하지만 결국 전자와 같은 렙톤으로 분해됩니다. 그들이 부패하는 것은 그들의 책임에 달려 있습니다 :
- 양의 파이온 :하나의 쿼크와 하나의 다운 골동품으로 구성
- 부정적인 파이온 :하나의 다운 쿼크와 하나의 up antiquark로 구성
- 중성 파이온 :하나의 쿼크와 하나의 aliquark로 구성
글루온은 모든 것을 함께 붙잡고
두 가지를 함께 붙여야한다면 접착제 한 병을 얻습니다. 엘머의 접착제는 작은 입자에 비해 너무 크다. 이곳은 글루온이 들어오는 곳이다. 과학자들은이 입자들이 Bosun 입자로 분류 된 쿼크를 함께 붙잡고 있다고 믿는다. 쿼크에는 6 개의 맛과 3 가지 색상이있는 곳에서는 글루온이 8 가지 색상으로 제공됩니다. 그들의 색은 그들이 함께 붙잡고있는 쿼크의 양자 상태에 달려 있습니다.
글루온은 또한 페르미의 범위에있을 때 서로 상호 작용할 수있는 잠재력을 가지고 있으며, 쿼크-항문 쌍 쌍을 만듭니다. 이것은 글루온과 다른 아 원자 입자 사이의 다른 유형의 상호 작용과 다릅니다. 이로 인해 물리학 자들은 구어체 적으로“접착제 볼”으로 알려진 글루온 컬렉션이있을 수 있음을 이론화하게되었습니다. Gluons는 또한 Hadrons를 구성하는 데 도움이됩니다. Hadron의 관찰 된 내부 상태는 균형 잡힌 수의 글루온과 관련 Quark-Antiquark 쌍으로 구성됩니다.
Higgs-Bosun은 애매합니다
이 입자는 최근 몇 년 동안 가장 흥미로운 발견 중 하나입니다. 신 입자로도 알려진 Higgs-Bosun은 1970 년대에 이론화되었습니다. 물리학 자들은 무언가가 약하고 전자기적 힘을 함께 유지해야한다는 것을 깨달았지만, 그것을 포착 할 수는 없었습니다. Cern Barge Hadron Collider에서 일하는 과학자들은 마침내 하나를 관찰 한 것은 2013 년이 되어서야.
이론적으로, Higgs-Bosun은 다른 입자에 질량을 제공하지만 과학자들은이 글을 쓰는 시점 에서이 현상을 관찰하지 못했습니다. 물론, 모든 사람 이이 애매한 입자를 발견한다는 생각에 흥분하는 것은 아닙니다. Stephen Hawking과 다른 많은 과학자들은 Higgs Bosun Doomsday의 이론을 믿는다. 여기서 Higgs 분야의 양자 변동에 의해 생성 된 진공 거품은 우주를 잠재적으로 제거 할 수있다. 고맙게도,이 이론을 처방하는 사람들조차도 곧 그것이 언제라도 일어날 것이라고 믿지 않습니다.
중력은 이론적입니다
중력은 우주 전체에서 중력을 매개하는 것으로 생각되는 재미있는 이론적 입자라는 것을 알게 될 것입니다. 중력은 현재 관찰되지 않은 입자로 분류됩니다. 우리는 중력이 물리학 세계에서 사실이라는 것을 알고 있기 때문에 양자 물리학에서 중력을 나타내는 것이 있어야합니다. 그게 뭔가 중력입니다.
우리는 Gravitons 이론적이라고 부르지 만 알려진 입자와 알려지지 않은 입자 사이의 회색 영역에 존재합니다. 우리는 적어도 현재 물리 법칙을 이해할 때와 비슷한 것이 존재해야한다는 것을 알고 있습니다. 현재까지 우리는 우주 나 실험실 환경에서 그들을 관찰하지 못했습니다.
타치가 존재하지 않는다
Tachyon Particles에 대한 언급 없이는 공상 과학 쇼를 볼 수 없습니다. 이 이론적 입자는 아마도 빛보다 빠르게 이동합니다. 공상 과학 쇼는 종종 2,000 광년 (바빌론 5)에서 스타 트렉 우주의 거의 모든 문제에 이르기까지 실시간 의사 소통에서 모든 것을 설명하기 위해 종종 그들을 Deus Ex Machina로 사용합니다.
.이 입자들이 존재할 가능성이 있지만, 현재 그들은 공상 과학의 영역에 단단히 남아 있습니다. 즉, 우리가 아직 이해하지 못하는 입자 물리학에는 여전히 많은 것이 있습니다. 우리가 자체 성간 뒷마당에서 이름을 바로주는 타치 또는 비슷한 것을 발견 할 가능성이 전적으로 가능합니다. 우리가 해저의 5% 만 탐험 한 것처럼, 우리는 종으로서 입자 물리학의 표면을 간신히 긁지 않았으며 그것을 이해하기 시작하면 잠금을 해제 할 수있는 잠재력을 간신히 긁지 않았습니다.
X17은 새로운
입니다천체 물리학 자에 따르면, 암흑 물질과 암흑 에너지는 우주의 대부분을 구성합니다. 실제로 NASA에 따르면 우주는 68% 암흑 에너지, 27% 암흑 물질, 5%는 다른 모든 것입니다. 그렇습니다. 우리의 고향과 우주의 작은 구석에서 볼 수있는 모든 것은 알려진 우주의 5% 만 구성합니다. 우리는 암흑 에너지와 물질이 이론적 수준에 존재한다는 것을 알고 있지만, 지금까지는 그것을 관찰하거나 그것이 존재한다는 것을 증명하는 도구가 부족했습니다.
.2016 년 헝가리 물리학 자들은 질량 때문에 X17이라고 불리는 새로운 입자의 흔적을 감지하기 시작했습니다. 물리학자가 그와 같은 것이 존재한다면, 우리가 볼 수없는 것과 같은 방식으로 우리가 볼 수있는 것과 같은 방식으로, 우리가 현재 볼 수없는 암흑 물질을 가지고있을 수 있음을 보여 주었을 때 2003 년에 처음으로 이론화되었습니다. 우리는 아직 X17의 존재를 확인하지 않았지만, 그것이 실행 가능하다는 것이 입증되면, 새로운 Dark Matter Physics의 완전히 새로운 지점을위한 문을 열 수 있습니다.
.보너스 :안티 라테!
항 환자를 언급하지 않고는 입자에 대해 이야기 할 수 없으며, 적어도 반물질에 대한 언급 없이는 논의 할 수 없습니다.
.우리 우주에서 물질은 양성자, 전자 및 중성자의 혼합물로 구성됩니다. 반물질은 그 반대입니다. 반물질은 항 프로 톤, 항 introns 및 포지 트론 (이전에 논의 된 항 분산)을 포함한다. 그것이 물질과 접촉하는 경우, 반물질은 파괴적인 폭발로 막대한 양의 에너지를 방출합니다. 공상 과학은이 품질을 좋아합니다. 반물질은 공상 과학에서 가장 좋아하는 무기입니다. 이러한 폭발을 포함하고 활용하는 것은 Star Trek의 Warp Drive의 기초입니다.
반물질로 만든 모든 우주가있을 수 있습니다. 우리가 반물질로 보는 것은 다른 존재들에게만 중요합니다. 우리가 그 우주에 소개하는 것은 반물질처럼 폭력적으로 반응 할 것입니다. 이 설명은 공상 과학 소설처럼 보일지 모르지만 CERN의 과학자들은 실험실 환경에서 소량의 안티 라트를 만들었습니다. 아직 우주선을 강화하기에는 충분하지 않지만 올바른 방향으로 나아가는 단계입니다!
원자는 모든 것을 구성 할 수 있지만 아 원자 입자는 그 원자를 구성하는 것입니다. 가장 좋아하는 아 원자 입자는 무엇입니까?
