Вам нужен реферат?
Интересует Естествознание?
Оставьте заявку
на Реферат
Получите бесплатную
консультацию по
написанию
Сделайте заказ и
скачайте
результат на сайте
1
2
3

Элементарные частицы как глубинный уровень структурной организации материи

  • 13 страниц
  • 1 источник
  • Добавлена 01.02.2007
180 руб. 360 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Содержание

Введение………………………………………………………………………….3
Глава 1. История изучения «материи»………………………………………5
Глава 2. Строение материи и квантовая теория…………………………..10
Заключение……………………………………………………………………..12
Список литературы……………………………………………………………13
Фрагмент для ознакомления

Следовательно, эти частицы могли быть теперь использованы в качестве нового инструмента для исследования внутреннего строения атома. Ядерная модель атома, предложенная Резерфордом в 1911 году, явилась результатом экспериментов по рассеянию альфа-частиц. Важнейшей чертой этой известной модели было разделение атома на две совершенно различные части - атомное ядро и окружающие атомное ядро электронные оболочки. Атомное ядро занимает в центре только исключительно малую долю всего пространства, которое занято атомом, - радиус ядра приблизительно в сто тысяч раз меньше радиуса всего атома; но оно все-таки содержит почти всю массу атома. Его положительный электрический заряд, являющийся целочисленно кратным так называемому элементарному заряду, определяет общее число окружающих ядро электронов, ибо атом как целое должен быть электрически
нейтрален; он определяет тем самым и форму электронных траекторий.







Глава 2. Строение материи и квантовая теория


В попытках достичь на основе экспериментов над элементарными частицами большего знания о законах природы, определяющих строение материи и тем самым структуру элементарных частиц, особенно важную роль играют определенные свойства симметрии. Мы напомним о том, что в философии Платона самые маленькие частицы материи были абсолютно симметричными образованиями, а именно правильными телами - кубом, октаэдром, икосаэдром, тетраэдром. В современной физике, правда, эти специальные группы симметрии, получающиеся из группы вращений в трехмерном пространстве, не стоят больше в центре внимания. То, что имеет место в естествознании нового времени, ни в коем случае не является пространственной формой, а представляет собой закон, стало быть, в определенной степени пространственно-временную форму, и поэтому применяемые в нашей физике симметрии должны всегда относиться к пространству и времени совместно. Но определенные типы симметрии, кажется, в действительности играют в теории элементарных частиц наиболее важную роль.
Мы познаем их эмпирически благодаря так называемым законам сохранения и благодаря системе квантовых чисел, с помощью которых можно упорядочить соответственно опыту события в мире элементарных частиц. Математически мы можем их выразить с помощью требования, чтобы основной закон природы для материи был инвариантным относительно определенных групп преобразований. Эти группы преобразований являются наиболее простым математическим выражением свойств симметрии. Они выступают в современной физике вместо тел Платона. Наиболее важные здесь кратко перечислены.
Группа так называемых преобразований Лоренца характеризует вскрытую специальной теорией относительности структуру пространства и времени. Группа, исследованная Паули и Гюрши, соответствует по своей структуре группе трехмерных пространственных вращений - она ей изоморфна, как говорят математики, - и проявляет себя в появлении квантового числа, которое эмпирически было открыто у элементарных частиц уже двадцать пять лет назад и получило название "изоспин".
Две следующие группы, ведущие себя формально как группы вращений вокруг жесткой оси, приводят к законам сохранения для заряда, для числа барионов и для числа лептонов.
Наконец, законы природы должны быть инвариантны еще относительно определенных операций отражения, которые здесь нет нужды перечислять подробно. По этому вопросу особенно важными и плодотворными оказались исследования Ли и Янга, согласно идее которых величина, называемая четностью и для которой ранее предполагался справедливым закон сохранения, в действительности не сохраняется.
















Заключение

Все известные до сих пор свойства симметрии удается выразить с помощью простого уравнения. Причем под этим понимается, что это уравнение инвариантно относительно всех названных групп преобразований, и поэтому можно думать, что это уравнение уже правильно отображает законы природы для материи. Но решения этого вопроса еще нет, оно будет получено только со временем с помощью более точного математического анализа этого уравнения и с помощью сравнения с экспериментальным материалом, собираемым во все больших размерах.
Но и отвлекаясь от этой возможности, можно надеяться, что благодаря согласованию экспериментов в области элементарных частиц наивысших энергий с математическим анализом их результатов когда-нибудь удастся прийти к полному пониманию единства материи. Выражение "полное понимание" означало бы, что формы материи - приблизительно в том смысле, в каком употреблял этот термин в своей философии Аристотель, - оказались бы выводами, то есть решениями замкнутой математической схемы, отображающей законы природы для материи.












Список литературы

В. Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое. М. Наука. 1989.













13

Список литературы

В. Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое. М. Наука. 1989.

Структура организации материи. Элементарные частицы















Структура организации материи. Элементарные частицы

ВВЕДЕНИЕ

В современной физике материя делится на три части - вещество, поле и темная материя (темная энергия). Суть последних еще не до конца ясно и введен в использование для обоснования некоторых космологических эффектов.

Исторически в физике делалось фундаментальное различие между веществом и полем. Поле, в отличие от вещества, мыслилось непрерывным и проницаемым, в то время как частицы материи были представлены дискретными, или по крайней мере, достаточно найти. Известные в классической физике поля, такие как электромагнитное и гравитационное, которые противопоставлялись массивным, и иногда заряженной частицы вещества [1].

Современная физика исключает различие между веществом и полем, считая, что все частицы (в том числе и частицы вещества, равно как и частицы, относящиеся к классическим полям) есть квантовые возбуждения различных областях фундаментальных, и так или иначе все частицы проявляют типичные для таких свойств поля, как делокализованность и подчинение уравнениям движения по сути не отличается от поля (о которых можно говорить как о волна база всех частиц, в том числе и частиц вещества). Выявление тесной взаимосвязи между полем и веществом привело к углублению представлений о единстве всех форм и структуры физической картины мира.

Но мы, тем не менее, для упрощения изложения материала мы будем работать устойчиво появились понятия.

Вещество - форма материи, которая, в отличие от физического поля, обладает массой покоя. Наконец, вещество состоит из элементарных частиц, масса покоя которых не равна нулю (в основном из электронов, протонов, нейтронов). Вещество в земных условиях встречается в четырех состояниях: газы, жидкости, твердые тела, плазма. Предположение, что вещество может существовать, также, в частности, сверхплотном (напр., в нейтронном, кварк-глюонная плазма) государства [2].

Физическое поле - особая форма материи, система с бесконечным числом степеней свободы. К полям физическим относятся электромагнитные и гравитационные поля, поле ядерных сил, а также, где (квантованные) поля, соответствующие различным частицы (напр., e-позитронное поле). Источниками физических полей являются частицы (напр., для электромагнитного поля - заряженные частицы). Вызванные частицами поля физические переносят (с конечной скоростью) взаимодействие между соответствующими частицами (в квантовой теории взаимодействие обусловлено обменом квантами поля между частицами).

Узнать стоимость работы