የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች እና ጠቃሚ ባህሪያቸው. የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች እና ዋና ባህሪያቸው

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ ከአቶሚክ ኒውክሊየስ ፊዚክስ ጋር በቅርበት ይዛመዳል። ይህ አካባቢ ዘመናዊ ሳይንስበኳንተም ጽንሰ-ሀሳቦች ላይ የተመሰረተ እና በእድገቱ ውስጥ ወደ ቁስ አካል ጥልቀት ውስጥ ዘልቆ በመግባት የመሠረታዊ መርሆቹን ምስጢራዊ ዓለም ያሳያል። በአንደኛ ደረጃ ቅንጣት ፊዚክስ የንድፈ ሃሳብ ሚና እጅግ በጣም አስፈላጊ ነው። እንደነዚህ ያሉ ቁሳቁሶችን በቀጥታ ለመመልከት የማይቻል በመሆኑ ምስሎቻቸው ተያያዥነት አላቸው የሂሳብ እኩልታዎች, በመከልከል እና በመፍቀድ በእነሱ ላይ የተጣሉ ደንቦች.

በትርጓሜ፣ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዋና፣ የማይበሰብሱ ቅርፆች ናቸው፣ እነሱም በመገመት ፣ ሁሉም ቁስ አካላት ያካተቱ ናቸው። በእርግጥ ይህ ቃል ሰፋ ባለ መልኩ ጥቅም ላይ ይውላል - በመዋቅራዊ ደረጃ ወደ ኒውክሊየስ እና አተሞች ያልተዋሃዱ ቁስ አካላትን ትልቅ ቡድን ለመሰየም። በጥቃቅን ፊዚክስ ውስጥ ያሉ አብዛኛዎቹ የጥናት ዕቃዎች የተዋሃዱ ስርዓቶች በመሆናቸው የ elementarity ጥብቅ ፍቺን አያሟሉም። ስለዚህ፣ ይህንን መስፈርት የሚያሟሉ ቅንጣቶች አብዛኛውን ጊዜ በእውነት አንደኛ ደረጃ ይባላሉ።

በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ማይክሮኮስምን በማጥናት ሂደት የተገኘው የመጀመሪያው የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣት ኤሌክትሮን ነው። ፕሮቶን በሚቀጥለው (1919) ተገኘ፣ ከዚያም በ1932 ኒውትሮን ተገኘ። የፖዚትሮን መኖር በ1931 ፒ ዲራክ በፅንሰ-ሀሳብ ተንብዮ ነበር፣ እና በ1932 ይህ አዎንታዊ ኃይል ያለው የኤሌክትሮን “መንትያ” በ1932 ተገኘ። የጠፈር ጨረሮችካርል አንደርሰን. በተፈጥሮ ውስጥ የኒውትሪኖስ መኖር ግምት በ 1930 በደብልዩ ፓውሊ የቀረበ ሲሆን በሙከራ የተገኘ በ 1953 ብቻ ነው ። በ 1936 የኮስሚክ ጨረሮች ስብስብ ውስጥ mu-mesons (muons) ተገኝተዋል - የሁለቱም ምልክቶች ቅንጣቶች። የኤሌክትሪክ ኃይል በጅምላ ወደ 200 ኤሌክትሮኖች ብዛት። በሌሎች በሁሉም ጉዳዮች, የሙን ባህርያት ከኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን ባህሪያት ጋር በጣም ቅርብ ናቸው. እንዲሁም በኮስሚክ ጨረሮች ውስጥ በ 1947 አዎንታዊ እና አሉታዊ ፒ ሜሶኖች ተገኝተዋል ፣ የእነሱ መኖር በ 1935 በጃፓናዊው የፊዚክስ ሊቅ ሂዴኪ ዩካዋ ተንብዮ ነበር ። በኋላ ላይ ገለልተኛ ፒ ሜሶን እንዲሁ አለ።

በ 50 ዎቹ መጀመሪያ ላይ. በጣም ጋር ቅንጣቶች አንድ ትልቅ ቡድን ያልተለመዱ ባህሪያት“አስገራሚ” ተብለው እንዲጠሩ ያነሳሳቸው። የዚህ ቡድን የመጀመሪያ ቅንጣቶች በኮስሚክ ጨረሮች ውስጥ ተገኝተዋል, እነዚህ የሁለቱም ምልክቶች K-meson እና K-hyperon (lambda hyperon) ናቸው. ሜሶኖች ስማቸውን ያገኙት ከግሪክ እንደሆነ ልብ ይበሉ። "አማካይ ፣ መካከለኛ" የዚህ ዓይነቱ የመጀመሪያ ግኝት ቅንጣቶች ብዛት (pi-mesons ፣ mu-meson) በኒውክሊዮን እና በኤሌክትሮን መካከል የጅምላ መካከለኛ ስላላቸው። ሃይፖሮኖች ስማቸውን ከግሪክ ወስደዋል። “ከላይ፣ ከፍ ያለ”፣ ብዛታቸው ከኒውክሊዮን ብዛት ስለሚበልጥ። ከዚያ በኋላ እንግዳ የሆኑ ቅንጣቶች ግኝቶች የተጫኑ ቅንጣቢ አፋጣኞችን በመጠቀም ተደርገዋል፣ ይህም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ለማጥናት ዋናው መሣሪያ ሆነ።

በዚህ መንገድ ነው አንቲፕሮቶን፣አንቲኑትሮን እና በርካታ ሃይፖሮኖች የተገኙት። በ 60 ዎቹ ውስጥ እጅግ በጣም አጭር የህይወት ዘመን ያላቸው ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው ቅንጣቶች ተገኝተዋል፣ እነሱም ሬዞናንስ ይባላሉ። እንደ ተለወጠ ፣ አብዛኛዎቹ የታወቁ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች የሬዞናንስ ናቸው። በ 70 ዎቹ አጋማሽ ላይ. አዲስ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ቤተሰብ ተገኘ ፣ እሱም “አስደሳች” የሚል የፍቅር ስም የተቀበለው እና በ 80 ዎቹ መጀመሪያ ላይ - “ቆንጆ” ቅንጣቶች ቤተሰብ እና መካከለኛ የቬክተር ቦሶንስ የሚባሉት ቤተሰብ። የእነዚህ ቅንጣቶች ግኝት አዲስ ቅንጣቶች ከመገኘታቸው ከረጅም ጊዜ በፊት የሚተነብይውን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ኳርክ ሞዴል ላይ በመመርኮዝ የንድፈ ሀሳቡ አስደናቂ ማረጋገጫ ነበር።

ስለሆነም የአንደኛ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ከተገኘበት ጊዜ በኋላ የኤሌክትሮኒክስ - ብዙ (400 ገደማ የሚሆኑት ማይክሮፓርት) በተፈጥሮ ውስጥ ተገኝተዋል, እናም የአዳዲስ ቅንጣቶች ግኝቶች ሂደት ይቀጥላሉ. የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዓለም በጣም በጣም የተወሳሰበ ነው ፣ እና ባህሪያቸው የተለያዩ እና ብዙውን ጊዜ በጣም ያልተጠበቁ ናቸው።

ሁሉም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እጅግ በጣም ትንሽ የሆኑ መጠኖች እና መጠኖች ያላቸው የቁሳቁስ ቅርጾች ናቸው። አብዛኛዎቹ በፕሮቶን ብዛት (~ 10 -24 ግ) እና ከ10 -13 ሜትር ቅደም ተከተል ልኬቶች ላይ ብዙ ስብስቦች አሏቸው።ይህ የባህሪያቸውን የኳንተም ልዩነት ይወስናል። የሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች (የእነሱ የሆነውን ፎቶን ጨምሮ) ጠቃሚ የኳንተም ንብረት ከእነሱ ጋር ያሉት ሁሉም ሂደቶች የሚከሰቱት በልቀቶች እና በመምጠጥ ቅደም ተከተል ነው (ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር በሚገናኙበት ጊዜ የመወለድ እና የመጥፋት ችሎታ) ነው። . የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን የሚያካትቱ ሂደቶች ከአራቱም መሰረታዊ መስተጋብሮች ማለትም ጠንካራ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ፣ ደካማ እና ስበት ጋር ይዛመዳሉ። ጠንካራ መስተጋብር በአቶሚክ ኒውክሊየስ ውስጥ የሚገኙትን ኑክሊዮኖች ትስስር ተጠያቂ ነው. የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ኤሌክትሮኖች ከአቶም ውስጥ ኒውክሊየስ ያላቸውን ግንኙነት እንዲሁም በሞለኪውሎች ውስጥ የሚገኙትን አቶሞች ግንኙነት ያረጋግጣል። ደካማ መስተጋብር በተለይም በ 10 -12 -10 -14 ሰከንድ ውስጥ የህይወት ዘመን ያላቸው የኳሲ-የተረጋጉ (ማለትም በአንጻራዊነት ረጅም ዕድሜ ያላቸው) ቅንጣቶች መበስበስን ያስከትላል። ከ10 -13 ሴ.ሜ የሆነ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ባህሪ በርቀት ላይ ያለው የስበት መስተጋብር በክብደታቸው ትንሽነት ምክንያት በጣም ዝቅተኛ ጥንካሬ አለው ፣ ግን በጣም አጭር ርቀት ላይ ጉልህ ሊሆን ይችላል። የግንኙነቶች ጥንካሬ ፣ ጠንካራ ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ ፣ ደካማ እና ስበት - በሂደቱ መካከለኛ ኃይል በቅደም ተከተል 1 ፣ 10 -2 ፣ 10 -10 ፣ 10 -38 ናቸው። በአጠቃላይ, የንጥረቱ ጉልበት እየጨመረ ሲሄድ, ይህ ጥምርታ ይለወጣል.

የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችእነሱ በተለያዩ መመዘኛዎች የተከፋፈሉ ናቸው, እና በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው ምደባ በጣም የተወሳሰበ ነው ሊባል ይገባል.

በተለያዩ የግንኙነቶች ዓይነቶች ውስጥ በሚኖራቸው ተሳትፎ ላይ በመመስረት ሁሉም የታወቁ ቅንጣቶች በሁለት ዋና ዋና ቡድኖች ይከፈላሉ-hadrons እና lepton.

ሃድሮን ጠንካራ የሆኑትን ጨምሮ በሁሉም አይነት መስተጋብር ውስጥ ይሳተፋሉ። ስማቸውን ያገኙት ከግሪክ ነው። "ትልቅ, ጠንካራ."

ሌፕቶኖች በጠንካራ መስተጋብር ውስጥ አይሳተፉም. ስማቸው የመጣው ከግሪክ ነው. ብዙሃኑ እስከ 70 ዎቹ አጋማሽ ድረስ ስለሚታወቅ “ቀላል፣ ቀጭን”። የዚህ ክፍል ቅንጣቶች ከሁሉም ሌሎች ቅንጣቶች ብዛት (ከፎቶን በስተቀር) ያነሱ ነበሩ.

Hadrons ሁሉንም ባሪዮን (ከግሪኩ “ከባድ” የሚል ስያሜ የተሰጠው ከፕሮቶን ብዛት ያላነሰ የጅምላ ቅንጣቶች ያሉት) እና ሜሶንስ ያጠቃልላል። በጣም ቀላሉ ባሪዮን ፕሮቶን ነው።

ሌፕቶኖች በተለይም ኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን ፣ የሁለቱም ምልክቶች ሙኦኖች ፣ የሶስት ዓይነት ኒውትሪኖዎች (ብርሃን ፣ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ቅንጣቶች በደካማ እና በስበት ግንኙነቶች ውስጥ ብቻ የሚሳተፉ) ናቸው ። በተፈጥሮ ውስጥ ኒውትሪኖዎች እንደ ፎቶኖች የተለመዱ ናቸው ተብሎ ይታሰባል, እና ብዙ የተለያዩ ሂደቶች ወደ አፈጣጠራቸው ይመራሉ. የኒውትሪኖ ልዩ ባህሪው እጅግ በጣም ብዙ የሆነ ወደ ውስጥ የመግባት ሃይል ነው፣ በተለይም በአነስተኛ ሃይሎች። ምደባውን በመስተጋብር ዓይነቶች ማጠናቀቅ ፣ ፎቶን በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በስበት ግንኙነቶች ውስጥ ብቻ እንደሚሳተፍ ልብ ሊባል ይገባል። በተጨማሪም፣ አራቱንም የመስተጋብር ዓይነቶች አንድ ለማድረግ የታለሙ በንድፈ ሃሳባዊ ሞዴሎች መሠረት፣ የስበት መስክን የሚሸከም መላምታዊ ቅንጣት አለ፣ እሱም ግራቪተን ይባላል። የግራቪቶን ልዩነት (በንድፈ-ሀሳቡ መሰረት) በስበት መስተጋብር ውስጥ ብቻ ይሳተፋል. ንድፈ ሃሳቡ ከ ጋር እንደሚገናኝ ልብ ይበሉ የኳንተም ሂደቶችየስበት መስተጋብር ሁለት ተጨማሪ ግምታዊ ቅንጣቶች- gravitino እና graviphoton. የስበት ኃይልን መፈተሽ, ማለትም, በመሠረቱ, የስበት ጨረሮች, ከቁስ ጋር ባለው እጅግ በጣም ደካማ ግንኙነት ምክንያት እጅግ በጣም አስቸጋሪ ነው.

እንደ ሕይወታቸው መጠን, የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ወደ ተረጋጋ, ኳሲ-መረጋጋት እና ያልተረጋጋ (ሬዞናንስ) ይከፋፈላሉ.

የተረጋጉ ቅንጣቶች ኤሌክትሮን (የዕድሜ ዘመናቸው t > 10 21 ዓመታት)፣ ፕሮቶን (ቲ > 10 31 ዓመታት)፣ ኒውትሪኖ እና ፎቶን ናቸው። በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ መስተጋብር ምክንያት የሚበላሹ ቅንጣቶች እንደ ቋሚ ተደርገው ይወሰዳሉ, ህይወታቸው t> 10 -20 ሴኮንድ ነው. ሬዞናንስ በጠንካራ መስተጋብር ምክንያት የሚበላሹ ቅንጣቶች ናቸው፤ ህይወታቸው በ10 -22 ^10 -24 ሰከንድ ውስጥ ነው።

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሌላ ዓይነት መከፋፈል የተለመደ ነው. ዜሮ እና ኢንቲጀር እሽክርክሪት ያላቸው የንጥሎች ስርዓቶች የ Bose-Einstein ስታቲስቲክስን ይታዘዛሉ፣ለዚህም ነው እንደዚህ አይነት ቅንጣቶች ቦሶን የሚባሉት። የግማሽ ኢንቲጀር ሽክርክሪት ያላቸው የንጥሎች ስብስብ በ Fermi-Dirac ስታቲስቲክስ ይገለጻል, ስለዚህ የእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች ስም - ፌርሚኖች.

እያንዳንዱ ኤሌሜንታሪ ቅንጣት በተወሰነ የዲስክሪት ስብስብ ተለይቶ ይታወቃል አካላዊ መጠኖች- የኳንተም ቁጥሮች. ለሁሉም ቅንጣቶች የተለመዱት ባህሪያት mass m, የህይወት ዘመን t, ስፒን ጄ እና የኤሌክትሪክ ክፍያ Q. የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሽክርክሪት የፕላንክ ቋሚ ኢንቲጀር ወይም ግማሽ ኢንቲጀር ብዜቶች እኩል እሴቶችን ይወስዳል. የንጥሎች ኤሌክትሪክ ክፍያዎች የኤሌክትሮን ቻርጅ ኢንቲጀር ብዜቶች ናቸው፣ እሱም እንደ አንደኛ ደረጃ የኤሌክትሪክ ክፍያ ይቆጠራል።

በተጨማሪም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች በተጨማሪ በውስጣዊ ኳንተም ቁጥሮች ተለይተው ይታወቃሉ። ሌፕቶኖች የተወሰነ የሌፕቶን ክፍያ ኤል = ± 1 ተመድበዋል፣ ሃድሮን በግማሽ ኢንቲጀር ስፒን የባሪዮን ክፍያ B = ± 1 ይይዛሉ (hadrons B = 0 የሜሶን ንዑስ ቡድን ይመሰርታሉ)።

የሃድሮንስ ጠቃሚ የኳንተም ባህሪ ውስጣዊ እኩልነት P ነው፣ እሱም እሴቱን ±1 የሚወስድ እና የቦታ መገለባበጥ (የመስታወት ምስል)ን በተመለከተ የንዑስ ሞገድ ተግባርን የሲሜትሪ ባህሪ የሚያንፀባርቅ ነው። መቼ እኩልነት አለመጠበቅ ቢሆንም ደካማ መስተጋብር, ጥሩ ትክክለኛነት ያላቸው ቅንጣቶች ከ +1 ወይም -1 ጋር እኩል የሆነ የውስጥ እኩልነት እሴቶችን ይወስዳሉ.

ሃድሮን ወደ ተራ ቅንጣቶች (ፕሮቶን ፣ ኒውትሮን ፣ ፒ-ሜሶን) ፣ እንግዳ ቅንጣቶች (^-ሜሶን ፣ ሃይፖሮን ፣ አንዳንድ ሬዞናንስ) ፣ “ማራኪ” እና “ቆንጆ” ቅንጣቶች ይከፈላሉ ። እነሱ ከልዩ የኳንተም ቁጥሮች ጋር ይዛመዳሉ፡ እንግዳነት ኤስ፣ ውበት ሐ እና ውበት ለ. እነዚህ የኳንተም ቁጥሮች በኳርክ ሞዴል መሠረት የገቡት የእነዚህን ቅንጣቶች ልዩ ሂደቶችን ለመተርጎም ነው።

ከሃድሮን መካከል ተመሳሳይ ብዛት ያላቸው ፣ ተመሳሳይ የውስጥ ኳንተም ቁጥሮች ፣ ግን በኤሌክትሪክ ክፍያ የሚለያዩ ቅንጣቶች (ቤተሰብ) ቡድኖች አሉ። እንደነዚህ ያሉት ቡድኖች isotopic multiplets ይባላሉ እና በተለመደው የኳንተም ቁጥር ተለይተው ይታወቃሉ - isotopic spin, እሱም ልክ እንደ ተራ ስፒን, ኢንቲጀር እና ግማሽ-ኢንቲጀር እሴቶችን ይወስዳል.

ቀደም ሲል በተደጋጋሚ የተጠቀሰው ኳርክ የሃድሮንስ ሞዴል ምንድ ነው?

ሃድሮን ወደ ብዜት የመቧደን ንድፍ መገኘቱ ሃድሮን የተገነቡባቸው ልዩ መዋቅራዊ ቅርጾች መኖራቸውን ለመገመት መሠረት ሆኖ አገልግሏል - ኳርክስ። የእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች መኖራቸውን ካሰብን, ሁሉም hadrons የኳርኮች ጥምረት ናቸው ብለን መገመት እንችላለን. ይህ ደፋር እና ሂዩሪስቲካዊ ምርታማ መላምት በ1964 በአሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ ሙሬይ ጌል ማን ነበር። ዋናው ነገር የሃድሮን ፣ u- ፣ d- እና s-quarks የግንባታ ቁሳቁስ የሆኑት የግማሽ ኢንቲጀር ስፒን ያላቸው ሶስት መሰረታዊ ቅንጣቶች መኖራቸውን መገመት ነበር። በመቀጠል፣ በአዲስ የሙከራ መረጃ ላይ በመመስረት፣ የሃድሮንስ መዋቅር የኳርክ ሞዴል በሁለት ተጨማሪ ኳርኮች ተጨምሯል፣ “ማራመድ” (ሐ) እና “ቆንጆ” (ለ)። ሌሎች የኳርክስ ዓይነቶች መኖር እንደሚቻል ይቆጠራል. የኳርክስ ልዩ ባህሪ በየትኛውም የታወቁ ቅንጣቶች ውስጥ የማይገኙ የኤሌክትሪክ እና የባሪዮን ክፍያዎች ክፍልፋይ እሴቶች ስላላቸው ነው። ሁሉም ሰው በኳርክ ሞዴል ይስማማሉ የሙከራ ውጤቶችየአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ጥናት ላይ.

በኳርክ ሞዴል መሠረት ባሪዮን ሦስት ኳርኮች ፣ ሜሶኖች - የኳርክ እና አንቲኳርክን ያቀፈ ነው። አንዳንድ ባሪዮኖች በፓውሊ መርህ የተከለከለው በተመሳሳይ ግዛት ውስጥ ያሉ የሶስት ኳርኮች ጥምረት በመሆናቸው (ከላይ ይመልከቱ) እያንዳንዱ ዓይነት ("ጣዕም") የኳርክ ተጨማሪ የውስጥ ኳንተም ቁጥር "ቀለም" ተሰጥቷል ። እያንዳንዱ የኳርክ ዓይነት ("ጣዕም" - u, d, s, c, b) በሶስት "ቀለም" ግዛቶች ውስጥ ሊሆን ይችላል. የቀለም ጽንሰ-ሐሳቦችን ከመጠቀም ጋር ተያይዞ የኳንኮች የጠንካራ መስተጋብር ጽንሰ-ሐሳብ ኳንተም ክሮሞዳይናሚክስ (ከግሪክ "ቀለም") ይባላል.

ኳርኮች አዲስ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ናቸው ብለን ልንገምት እንችላለን፣ እና ለሐድሮኒክ የቁስ አካል በእውነት አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እንደሆኑ ይናገራሉ። ነገር ግን፣ ነፃ ኳርኮችን እና ግሉኖችን የመመልከት ችግር አሁንም አልተፈታም። በከፍተኛ ሃይል ማፍሰሻዎች ላይ በኮስሚክ ጨረሮች ውስጥ ስልታዊ ፍለጋዎች ቢደረጉም, በነጻ ሁኔታ ውስጥ እነሱን ማግኘት አልተቻለም. እዚህ ፊዚክስ ፊት ለፊት እንደተጋፈጠ ለማመን ጥሩ ምክንያቶች አሉ ልዩ ክስተትተፈጥሮ - የ quarks እገዳ ተብሎ የሚጠራው.

ነጥቡ በኳርክክስ መካከል ያለው የግንኙነቶች ኃይሎች ከርቀት አይዳከሙም የሚለውን ግምት የሚደግፉ ከባድ የንድፈ ሃሳባዊ እና የሙከራ ክርክሮች መኖራቸው ነው። ይህ ማለት ኳርኮችን ለመለየት እጅግ በጣም ብዙ ኃይል ያስፈልጋል ፣ ስለሆነም በነጻ ግዛት ውስጥ የኳርኮች ገጽታ የማይቻል ነው ። ይህ ሁኔታ ኳርኮች ፍፁም ልዩ የሆኑ የቁስ መዋቅራዊ አሃዶች ደረጃን ይሰጣል። የቁስ ቁርጥራጭ ደረጃዎች ላይ የሙከራ ምልከታ በመሠረቱ የማይቻል መሆኑን በትክክል ከኳርክክስ እየጀመረ ነው። ኳርኮች የቁሳዊው ዓለም ነባር ነገሮች እንደሆኑ መታወቁ ከቁሳዊ አካል ህልውና ጋር በተያያዘ የሃሳቡ ቀዳሚነት አስደናቂ ሁኔታን ብቻ አይደለም። የኳርክ ክፍያ ከፕሮቶን ክፍያ በሶስት እጥፍ ያነሰ ስለሆነ እና ስለዚህ ኤሌክትሮን ስለመሆኑ ጥያቄው የመሠረታዊ የአለም ቋሚዎችን ሰንጠረዥ ስለማሻሻል ይነሳል።

ፖዚትሮን ከተገኘበት ጊዜ ጀምሮ ሳይንስ ፀረ-ቁስ አካላትን አጋጥሞታል። ዛሬ ለሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ዜሮ ያልሆኑ እሴቶች ከኳንተም ቁጥሮች ቢያንስ አንድ እንደ ኤሌክትሪክ ክፍያ Q ፣ lepton charge L ፣ baryon charge B ፣ እንግዳነት ኤስ ፣ ውበት C እና የውበት ለ ያሉ መኖራቸው ግልፅ ነው ። ተመሳሳይ የጅምላ እሴቶች ያላቸው ፀረ-ፓርቲሎች , የህይወት ዘመን, ሽክርክሪት, ነገር ግን ከላይ ባሉት የኳንተም ቁጥሮች ተቃራኒ ምልክቶች. ቅንጣቶች ከፀረ-ቅንጦቻቸው ጋር ተመሳሳይነት ያላቸው ይታወቃሉ፤ እነሱ በእውነት ገለልተኛ ይባላሉ። የእውነተኛ ገለልተኛ ቅንጣቶች ምሳሌዎች ፎቶን እና ከሶስቱ ፒ-ሜሶኖች አንዱ ናቸው (የተቀሩት ሁለቱ ቅንጣት እና አንቲፓርቲካል አንዳቸው ከሌላው ጋር በተያያዙ ናቸው)።

የንጥሎች እና ፀረ-ፓርቲከሎች መስተጋብር ባህሪ ባህሪ በግጭት ላይ መጥፋት ነው ፣ ማለትም ከሌሎች ቅንጣቶች መፈጠር ጋር መፈራረስ እና የኃይል ጥበቃ ፣ ሞመንተም ፣ ክፍያ ፣ ወዘተ. የመጥፋት ዓይነተኛ ምሳሌ። ጥንድ የኤሌክትሮን እና አንቲፓርተሉ - ፖዚትሮን - ወደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች (በፎቶኖች ወይም ጋማ ኩንታ) የመቀየር ሂደት ነው። ጥንድ ማጥፋት የሚከሰተው መቼ ብቻ አይደለም ኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር, ነገር ግን ከጠንካራ መስተጋብር ጋር. በከፍተኛ ጉልበት፣ የብርሃን ቅንጣቶች ሊጠፉና ይበልጥ ከባድ የሆኑ ቅንጣቶችን መፍጠር ይችላሉ - ይህ ከሆነ ጠቅላላ ጉልበትቅንጣቶችን ማጥፋት ከባድ ቅንጣቶችን ለማምረት ከሚፈቀደው ገደብ አልፏል ( ከድምሩ ጋር እኩል ነው።የእረፍት ኃይላቸው).

በጠንካራ እና በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ፣ በቅንጦቹ እና በፀረ-ቅጥፎቻቸው መካከል የተሟላ ሲሜትሪ አለ ፣ ማለትም ፣ በቀድሞዎቹ መካከል የሚከሰቱ ሁሉም ሂደቶች ለኋለኛው እንዲሁ ይቻላል ። ስለዚህ, ፀረ-ፕሮቶኖች እና አንቲኒውትሮኖች የአንቲሜትሮች አተሞች ኒውክሊየስ ሊፈጥሩ ይችላሉ, ማለትም, በመርህ ደረጃ, አንቲሜትተር ከፀረ-ንጥረ-ምግቦች ሊገነባ ይችላል. ግልጽ የሆነ ጥያቄ የሚነሳው፡ እያንዳንዱ ቅንጣት አንቲparticle ካለው፣ ለምንድነው በተጠናው የአጽናፈ ሰማይ ክልል ውስጥ የፀረ-ቁስ አካል ክምችት የሌለበት? በእርግጥ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ መገኘታቸው, በአጽናፈ ሰማይ አቅራቢያ በሚገኝ ቦታ እንኳን, በቁስ እና በፀረ-ቁስ መካከል ካለው ግንኙነት ወደ ምድር በሚመጣው ኃይለኛ የመጥፋት ጨረር ሊፈረድበት ይችላል. ይሁን እንጂ ዘመናዊ አስትሮፊዚክስ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በፀረ-ቁስ የተሞሉ ክልሎች መኖራቸውን ለመገመት የሚያስችል መረጃ የሉትም.

ምንም እንኳን የሲሜትሪ ህጎች በመሠረቱ የተሟሉ ቢሆኑም ቁስ አካልን የሚደግፍ እና ፀረ-ቁስ አካልን የሚጎዳው ምርጫ በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ እንዴት ተከሰተ? የዚህ ክስተት ምክንያት, ምናልባትም, በትክክል, የሲሜትሪዝም መጣስ, ማለትም, የቁስ መሰረታዊ ነገሮች ደረጃ መለዋወጥ.

አንድ ነገር ግልፅ ነው፡ እንዲህ አይነት መወዛወዝ ባይፈጠር ኖሮ የአጽናፈ ሰማይ እጣ ፈንታ ያሳዝናል - ሁሉም ጉዳዮቹ የቁስ እና ፀረ-ቁስ አካልን በማጥፋት ምክንያት ማለቂያ በሌለው የፎቶን ደመና መልክ ይኖሩ ነበር።

ወደ ማይክሮዌል ጥልቀት ውስጥ መግባቱ ከአቶሞች ደረጃ ወደ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ደረጃ ከመሸጋገር ጋር የተያያዘ ነው. በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ እንደ መጀመሪያው የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣት። ኤሌክትሮን ተገኝቷል, ከዚያም በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን የመጀመሪያዎቹ አስርት ዓመታት ውስጥ. - ፎቶን, ፕሮቶን, ፖዚትሮን እና ኒውትሮን.

ከሁለተኛው የዓለም ጦርነት በኋላ ለዘመናዊ የሙከራ ቴክኖሎጂ አጠቃቀም ምስጋና ይግባውና ከሁሉም በላይ ኃይለኛ ፍጥነቶች ከፍተኛ ኃይል እና ግዙፍ ፍጥነት የሚፈጥሩበት ሁኔታ ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መኖራቸውን - ከ 300 በላይ. ሬዞናንስ፣ ኳርክክስ እና ምናባዊ ቅንጣቶችን ጨምሮ በሙከራ የተገኙ እና በንድፈ-ሀሳብ የተሰሉ ሁለቱም አሉ።

ጊዜ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣትበመጀመሪያ ማለት ከማንኛውም የቁሳቁስ ፎርሜሽን ስር የሆኑ በጣም ቀላሉ፣ ተጨማሪ የማይበሰብሱ ቅንጣቶች ማለት ነው። በኋላ, የፊዚክስ ሊቃውንት ከጥቃቅን ነገሮች ጋር በተገናኘ "አንደኛ ደረጃ" የሚለውን ቃል አጠቃላይ ስምምነት ተገነዘቡ. አሁን ቅንጣቶች አንድ ወይም ሌላ መዋቅር እንዳላቸው ምንም ጥርጥር የለውም, ሆኖም ግን, በታሪክ የተመሰረተው ስም መኖሩን ቀጥሏል.

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዋና ዋና ባህሪያት ብዛት, ክፍያ, አማካይ የህይወት ዘመን, ሽክርክሪት እና የኳንተም ቁጥሮች ናቸው.

የእረፍት ብዛት ኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች የሚወሰኑት ከተቀረው የኤሌክትሮን ብዛት አንጻር ነው። ፎቶኖች. በዚህ መስፈርት መሰረት ቀሪዎቹ ቅንጣቶች ተከፋፍለዋል ሌፕቶኖች- የብርሃን ቅንጣቶች (ኤሌክትሮን እና ኒውትሪኖ); ሜሶኖች- ከአንድ እስከ አንድ ሺህ ኤሌክትሮኖች ብዛት ያለው መካከለኛ መጠን ያላቸው ቅንጣቶች; baryons- ብዛታቸው ከአንድ ሺህ ኤሌክትሮኖች ብዛት የሚበልጥ እና ፕሮቶን ፣ ኒውትሮን ፣ ሃይፖሮን እና ብዙ ሬዞናንስ የሚያጠቃልሉ ከባድ ቅንጣቶች።

የኤሌክትሪክ ክፍያ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሌላ አስፈላጊ ባህሪ ነው። ሁሉም የታወቁ ቅንጣቶች አወንታዊ፣ አሉታዊ ወይም ዜሮ ክፍያ አላቸው። እያንዳንዱ ቅንጣት፣ ከፎቶን እና ከሁለት ሜሶኖች በስተቀር፣ ተቃራኒ ክፍያዎች ካላቸው አንቲፓርቲከሎች ጋር ይዛመዳል። በ1963-1964 አካባቢ ስለ መኖር መላምት ቀርቧል መንቀጥቀጥ- ክፍልፋይ የኤሌክትሪክ ክፍያ ያላቸው ቅንጣቶች። ይህ መላምት እስካሁን በሙከራ አልተረጋገጠም።

በህይወት ዘመን ቅንጣቶች ተከፋፍለዋል የተረጋጋ እና ያልተረጋጋ . አምስት የተረጋጋ ቅንጣቶች አሉ-ፎቶን ፣ ሁለት የኒውትሪኖ ዓይነቶች ፣ ኤሌክትሮን እና ፕሮቶን። በማክሮቦዲዎች መዋቅር ውስጥ በጣም አስፈላጊ ሚና የሚጫወቱት የተረጋጋ ቅንጣቶች ናቸው. ሁሉም ሌሎች ቅንጣቶች ያልተረጋጉ ናቸው, ለ 10 -10 -10 -24 ሰከንድ ያህል ይኖራሉ, ከዚያ በኋላ ይበሰብሳሉ. በአማካይ ከ10–23–10–22 ሰከንድ እድሜ ያላቸው የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ይባላሉ አስተጋባ. በአጭር የህይወት ዘመናቸው ምክንያት ከአቶም ወይም አቶሚክ አስኳል ከመውጣታቸው በፊት ይበሰብሳሉ። አስተጋባ ግዛቶች በንድፈ ሀሳብ ይሰላሉ፤ በእውነተኛ ሙከራዎች ሊገኙ አልቻሉም።

ከክፍያ ፣ የጅምላ እና የህይወት ዘመን በተጨማሪ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች እንዲሁ በጥንታዊ ፊዚክስ ውስጥ አናሎግስ በሌላቸው ጽንሰ-ሀሳቦች ተገልጸዋል-ፅንሰ-ሀሳብ። ተመለስ . ስፒን ከእንቅስቃሴው ጋር ያልተገናኘ የአንድ ቅንጣት ውስጣዊ የማዕዘን ፍጥነት ነው። ስፒን በ ተለይቷል ስፒን ኳንተም ቁጥር ኤስኢንቲጀር (± 1) ወይም ግማሽ ኢንቲጀር (± 1/2) እሴቶችን ሊወስድ ይችላል። የኢንቲጀር ሽክርክሪት ያላቸው ቅንጣቶች - bosonsበግማሽ ኢንቲጀር - fermions. ኤሌክትሮኖች እንደ fermions ይመደባሉ. እንደ ፓውሊ መርህ፣ አቶም ከተመሳሳይ የኳንተም ቁጥሮች ጋር ከአንድ በላይ ኤሌክትሮኖች ሊኖሩት አይችልም። n,ኤም,ኤል,ኤስ. ከተመሳሳይ ቁጥር n ጋር ከማዕበል ተግባራት ጋር የሚዛመዱ ኤሌክትሮኖች በሃይል በጣም ቅርብ እና በአተም ውስጥ የኤሌክትሮን ሼል ይፈጥራሉ። በቁጥር ውስጥ ያሉ ልዩነቶች l "ንዑስ ሼልን" ይወስናሉ, የተቀሩት የኳንተም ቁጥሮች ከላይ እንደተጠቀሰው መሙላቱን ይወስናሉ.

በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ባህሪያት ውስጥ ሌላ ጠቃሚ ሀሳብ አለ መስተጋብር. ቀደም ሲል እንደተገለፀው በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መካከል አራት ዓይነት መስተጋብሮች ይታወቃሉ፡ የስበት ኃይል,ደካማ,ኤሌክትሮማግኔቲክእና ጠንካራ(ኑክሌር)።

ሁሉም ቅንጣቶች የእረፍት ክብደት አላቸው ( ኤም 0)፣ በስበት ኃይል መስተጋብር ውስጥ ይሳተፋሉ፣ እና ቻርጆች ደግሞ በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ውስጥ ይሳተፋሉ። ሌፕቶኖችም በደካማ መስተጋብር ውስጥ ይሳተፋሉ. ሃድሮንስ በአራቱም መሰረታዊ መስተጋብሮች ውስጥ ይሳተፋሉ።

በኳንተም መስክ ንድፈ ሃሳብ መሰረት, ሁሉም ግንኙነቶች የሚከናወኑት በመለዋወጫው ምክንያት ነው ምናባዊ ቅንጣቶች ማለትም፣ ሕልውናቸው በተዘዋዋሪ ብቻ ሊፈረድባቸው የሚችሉ ቅንጣቶች፣ በአንዳንድ መገለጫዎቻቸው በአንዳንድ ሁለተኛ ደረጃ ውጤቶች ( እውነተኛ ቅንጣቶች መሳሪያዎችን በመጠቀም በቀጥታ መቅዳት ይቻላል).

አራቱም የታወቁ የግንኙነቶች ዓይነቶች - ስበት ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ ፣ ጠንካራ እና ደካማ - የመለኪያ ተፈጥሮ ያላቸው እና በመለኪያ ሲሜትሮች የተገለጹ ናቸው ። ማለትም፣ ሁሉም መስተጋብሮች፣ ልክ እንደተናገሩት፣ “ከተመሳሳይ ባዶ” የተሰሩ ናቸው። ይህ “ለሁሉም የሚታወቁ መቆለፊያዎች ብቸኛው ቁልፍ” ለማግኘት እና የአጽናፈ ዓለሙን ዝግመተ ለውጥ በአንድ ሱፐርሲሜትሪክ ሱፐርፊልድ ከሚወከለው ግዛት፣ በግንኙነቶች ዓይነቶች መካከል ያለው ልዩነት ከሚታይበት ሁኔታ መግለጽ እንደሚቻል ተስፋ ይሰጠናል። በሁሉም የቁስ አካል ቅንጣቶች መካከል እና የመስክ ኩንታ ገና አልታዩም።

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን ለመመደብ እጅግ በጣም ብዙ መንገዶች አሉ። ለምሳሌ, ቅንጣቶች ወደ fermions ይከፈላሉ (Fermi ቅንጣቶች) - የቁስ ቅንጣቶች እና bosons (Bose ቅንጣቶች) - መስክ quanta.

በሌላ አቀራረብ መሠረት ቅንጣቶች በ 4 ክፍሎች ይከፈላሉ-ፎቶኖች ፣ ሌፕቶኖች ፣ ሜሶኖች ፣ ባሪዮን።

ፎቶኖች (የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ኳንታ) በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ውስጥ ይሳተፋሉ፣ ነገር ግን ጠንካራ፣ ደካማ ወይም የስበት ግንኙነቶች የሉትም።

ሌፕቶኖች ስማቸውን ያገኘው ከግሪክ ቃል ነው። ኤልኢፕቶስ- ቀላል. እነዚህም ጠንካራ መስተጋብር የሌላቸውን ቅንጣቶች ያካትታሉ፡ muons (μ – μ +)፣ ኤሌክትሮኖች (е – , у +)፣ ኤሌክትሮን ኒውትሪኖስ (v e – ,v e +) እና muon neutrinos (v – m, v + m). ሁሉም ሌፕቶኖች ½ ስፒን ስላላቸው ፌርሚኖች ናቸው። ሁሉም ሌፕቶኖች ደካማ መስተጋብር አላቸው። የኤሌክትሪክ ኃይል ያላቸው (ማለትም፣ ሙኦን እና ኤሌክትሮኖች) የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል አላቸው።

ሜሶኖች - የባሪዮን ክፍያ የሚባሉትን የማይሸከሙ ያልተረጋጉ ቅንጣቶችን በብርቱ የሚገናኙ። ከነሱ መካከል አር-ሜሶን ወይም ፒዮን (π + , π – , π 0)፣ ለ-ሜሶኖች፣ ወይም ካኦንስ (K +፣ K –፣ K 0)፣ እና ይህ- ሜሶኖች (η) . ክብደት ለ-ሜሶን ~970ሜ ነው (494 ሜቪ ለተሞላ እና 498 ሜቪ ለገለልተኛነት ለ- ሜሶኖች). የህይወት ዘመን ለ-ሜሶኖች ከ10-8 ሰከንድ ቅደም ተከተል መጠን አላቸው። ለመፈጠር ይበታተናሉ። አይ- mesons እና lepton ወይም lepton ብቻ. ክብደት ይህ-ሜሰንስ 549 ሜቪ (1074ሜ) ነው፣ የህይወት ዘመኑ ከ10-19 ሰከንድ ነው። ይህ- ሜሶኖች መበስበስ π-mesons እና γ-photons። ከሌፕቶኖች በተቃራኒ ሜሶኖች ደካማ (እና ከተሞሉ ኤሌክትሮማግኔቲክ) መስተጋብር ብቻ ሳይሆን ጠንካራ መስተጋብርም አላቸው, እሱም እርስ በርስ በሚገናኙበት ጊዜ, እንዲሁም በሜሶኖች እና በባሪዮኖች መካከል በሚኖረው ግንኙነት ወቅት እራሱን ያሳያል. ሁሉም ሜሶኖች ዜሮ ስፒን ስላላቸው ቦሶኖች ናቸው።

ክፍል baryons ኒዩክሊዮኖች (p፣n) እና ያልተረጋጉ ቅንጣቶች ከኒውክሊዮኖች ብዛት የሚበልጡ፣ ሃይፖሮን ይባላሉ። ሁሉም ባሪዮኖች ጠንካራ መስተጋብር አላቸው, እና ስለዚህ, ከአቶሚክ ኒውክሊየስ ጋር በንቃት ይገናኛሉ. የሁሉም ባሪዮን እሽክርክሪት ½ ነው፣ ስለዚህ ባሮኖቹ ፌርሚኖች ናቸው። ከፕሮቶን በስተቀር ሁሉም ባሪዮኖች ያልተረጋጉ ናቸው። በበርዮኖች መበስበስ ወቅት, ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር, ባርዮን የግድ ይፈጠራል. ይህ አብነት አንዱ መገለጫ ነው። የባርዮን ክፍያ ጥበቃ ህግ.

ከላይ ከተዘረዘሩት ቅንጣቶች በተጨማሪ ብዙ ቁጥር ያላቸው ጥብቅ ግንኙነት ያላቸው የአጭር ጊዜ ቅንጣቶች ተገኝተዋል, እነሱም ይባላሉ. አስተጋባ . እነዚህ ቅንጣቶች በሁለት ወይም በተፈጠሩ አስተጋባ ግዛቶች ናቸው። ትልቅ ቁጥርየመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች. የማስተጋባት የህይወት ዘመን ~ ብቻ ነው። 10 -23 -10 -22 ሳ.

አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች, እንዲሁም ውስብስብ ጥቃቅን ቅንጣቶች, በቁስ አካል ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ ለሚለቁት ዱካዎች ምስጋና ይግባቸው. የመከታተያዎቹ ባህሪ የንጥሉን ክፍያ፣ ጉልበቱን፣ ፍጥነቱን፣ ወዘተ ምልክትን እንድንፈርድ ያስችለናል። የተከሰሱ ቅንጣቶች በመንገዳቸው ላይ ሞለኪውሎችን ionization ያስከትላሉ። ገለልተኛ ቅንጣቶች ዱካዎችን አይተዉም, ነገር ግን በመበስበስ ጊዜ ወደ ተከሳሹ ቅንጣቶች ወይም ከየትኛውም ኒውክሊየስ ጋር በሚጋጩበት ጊዜ እራሳቸውን ሊያሳዩ ይችላሉ. በዚህም ምክንያት ገለልተኛ ቅንጣቶች በመጨረሻው ደግሞ በሚመነጩት ቻርጅ ቅንጣቶች ምክንያት በተፈጠረው ionization ተገኝተዋል።

ቅንጣቶች እና ፀረ-ንጥረ ነገሮች. እ.ኤ.አ. በ 1928 እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ፒ ዲራክ ለኤሌክትሮን አንፃራዊ የኳንተም ሜካኒካል እኩልታ ማግኘት ችሏል ፣ ከዚያ ብዙ አስደናቂ ውጤቶች ተከተሉ። በመጀመሪያ ደረጃ, ከዚህ እኩልታ በተፈጥሯዊ መንገድ እናገኛለን, ያለ ተጨማሪ ግምቶች, ሽክርክሪት እና የቁጥር እሴትየኤሌክትሮኑ የራሱ መግነጢሳዊ ጊዜ። ስለዚህም ስፒን ሁለቱም ኳንተም እና አንጻራዊ ብዛት መሆኑ ታወቀ። ነገር ግን ይህ የዲራክ እኩልታ ያለውን ጠቀሜታ አያሟጥጠውም። በተጨማሪም የኤሌክትሮን ፀረ-ንጥረ-ነገር መኖሩን ለመተንበይ አስችሏል - ፖዚትሮን. ከዲራክ እኩልታ ፣ ለነፃ ኤሌክትሮን አጠቃላይ ኃይል አወንታዊ ብቻ ሳይሆን አሉታዊ እሴቶችም ይገኛሉ። የእኩልታው ጥናቶች እንደሚያሳዩት ለተወሰነ ቅንጣቢ ፍጥነት ከኃይል ጋር ለሚዛመደው እኩልታ መፍትሄዎች አሉ፡ .

በትልቁ መካከል አሉታዊ ኃይል (–ኤምሠ ጋር 2) እና ትንሹ አዎንታዊ ጉልበት (+ ኤምሠ ሐ 2) ሊተገበሩ የማይችሉ የኃይል ዋጋዎች ክፍተት አለ. የዚህ ክፍተት ስፋት 2 ነው ኤምሠ ጋር 2. በዚህ ምክንያት ሁለት የኢነርጂ እሴቶች ተገኝተዋል-አንደኛው የሚጀምረው በ + ኤምሠ ጋር 2 እና ወደ +∞ ይዘልቃል፣ ሌላው የሚጀምረው ከ - ኤምሠ ጋር 2 እና ወደ -∞ ይዘልቃል።

አሉታዊ ኃይል ያለው ቅንጣት በጣም እንግዳ የሆኑ ባህሪያት ሊኖረው ይገባል. ባነሰ እና ባነሰ ሃይል ወደ ግዛቶች መሸጋገር (ይህም በአሉታዊ ሃይል መጠኑ እየጨመረ በሄደ መጠን) ሃይልን በጨረር መልክ ሊለቅ ይችላል እና ከ ጀምሮ | ኢ| ያልተገደበ፣ አሉታዊ ኃይል ያለው ቅንጣት ወሰን በሌለው ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል ሊያመነጭ ይችላል። ተመሳሳይ መደምደሚያ በሚከተለው መንገድ ሊደረስበት ይችላል-ከግንኙነት ኢ=ኤምሠ ጋር 2 አሉታዊ ኃይል ያለው ቅንጣትም አሉታዊ ክብደት ይኖረዋል። በብሬኪንግ ሃይል ተጽእኖ ስር አሉታዊ ክብደት ያለው ቅንጣት ፍጥነት መቀነስ የለበትም, ነገር ግን በብሬኪንግ ሃይል ምንጭ ላይ እጅግ በጣም ብዙ ስራን በማከናወን ላይ. ከእነዚህ ችግሮች አንፃር አሉታዊ ኃይል ያለው መንግሥት ወደ የማይረባ ውጤት እንደሚያመጣ ከግምት መገለል እንዳለበት መቀበል አስፈላጊ ይመስላል። ይህ ግን አንዳንድ አጠቃላይ የኳንተም ሜካኒክስ መርሆዎችን ይቃረናል። ስለዚህ ዲራክ የተለየ መንገድ መረጠ። የኤሌክትሮኖች ወደ አሉታዊ ኃይል ወደ ግዛቶች የሚደረገው ሽግግር ብዙውን ጊዜ የማይታይበት ምክንያት ሁሉም አሉታዊ ኃይል ያላቸው ደረጃዎች ቀድሞውኑ በኤሌክትሮኖች የተያዙ በመሆናቸው ነው።

እንደ ዲራክ ገለጻ፣ ቫክዩም ሁሉም የአሉታዊ ኢነርጂ ደረጃዎች በኤሌክትሮኖች የተያዙበት ሁኔታ ነው፣ ​​እና አዎንታዊ ኃይል ያላቸው ደረጃዎች ነፃ ናቸው። ከተከለከለው ባንድ በታች ያሉት ሁሉም ደረጃዎች ያለ ምንም ልዩነት የተያዙ በመሆናቸው በእነዚህ ደረጃዎች ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች በምንም መልኩ እራሳቸውን አይገልጡም። በአሉታዊ ደረጃዎች ውስጥ ከሚገኙት ኤሌክትሮኖች አንዱ ኃይል ከተሰጠ ኢ≥ 2ኤምሠ ጋር 2, ከዚያም ይህ ኤሌክትሮኖል አዎንታዊ ኃይል ያለው ሁኔታ ውስጥ ሄዶ በተለመደው መንገድ ይሠራል, ልክ እንደ ቅንጣት አዎንታዊ ክብደት እና አሉታዊ ክፍያ. ይህ በመጀመሪያ በንድፈ-ሀሳብ የተተነበየ ቅንጣት ፖዚትሮን ይባላል። ፖዚትሮን ከኤሌክትሮን ጋር ሲገናኝ ይደመሰሳሉ (ይጠፋሉ) - ኤሌክትሮን ከአዎንታዊ ደረጃ ወደ ባዶ አሉታዊ ይንቀሳቀሳል። በእነዚህ ደረጃዎች መካከል ካለው ልዩነት ጋር የሚዛመደው ኃይል በጨረር መልክ ይለቀቃል. በስእል. 4, ቀስት 1 የኤሌክትሮን-ፖዚትሮን ጥንድ የመፍጠር ሂደትን ያሳያል, እና ቀስት 2 - የእነሱን መደምሰስ "ማጥፋት" የሚለው ቃል በጥሬው መወሰድ የለበትም. በመሠረቱ, የሚከሰተው መጥፋት አይደለም, ነገር ግን አንዳንድ ቅንጣቶች (ኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን) ወደ ሌሎች (γ-photons) መለወጥ ነው.

ከፀረ-ፓርተሎቻቸው ጋር ተመሳሳይነት ያላቸው ቅንጣቶች አሉ (ይህም ፀረ-ፓርቲሎች የሉትም)። እንደነዚህ ያሉት ቅንጣቶች ፍጹም ገለልተኛ ተብለው ይጠራሉ. እነዚህም ፎቶን፣ π 0 meson እና η meson ያካትታሉ። ከፀረ-ቅጣታቸው ጋር ተመሳሳይ የሆኑ ቅንጣቶች መጥፋት አይችሉም። ይህ ማለት ግን ሙሉ በሙሉ ወደ ሌሎች ቅንጣቶች ሊለወጡ አይችሉም ማለት አይደለም.

ባሪዮን (ማለትም፣ ኑክሊዮኖች እና ሃይፖሮኖች) የባሪዮን ክፍያ (ወይም የባርዮን ቁጥር) ከተመደቡ። ውስጥ= +1, ፀረ-ባርዮኖች - የባሪዮን ክፍያ ውስጥ= -1, እና ሁሉም ሌሎች ቅንጣቶች የባሪዮን ክፍያ አላቸው ውስጥ= 0, ከዚያም ባሪዮን እና ፀረ-ባርዮኖች ተሳትፎ ጋር የሚከሰቱ ሁሉም ሂደቶች ቻርጅ baryons በመጠበቅ ተለይተው ይታወቃሉ, ሂደቶች የኤሌክትሪክ ክፍያ ጥበቃ ባሕርይ ነው. የባርዮን ክፍያን የመጠበቅ ህግ በጣም ለስላሳው ባሪዮን, ፕሮቶን መረጋጋት ይወስናል. ሁሉም ቅንጣቶች በፀረ-ፓርቲከሎች (ለምሳሌ ኤሌክትሮኖች በፕሮቶን እና ፕሮቶን በኤሌክትሮኖች, ወዘተ) የሚተኩበት የአካላዊ ስርዓትን የሚገልጹ የሁሉም መጠኖች ለውጥ የ conjugation charge ይባላል።

እንግዳ ቅንጣቶች.ለ-ሜሶኖች እና ሃይፖኖች እንደ የኮስሚክ ጨረሮች አካል ሆነው የተገኙት በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን በ 50 ዎቹ መጀመሪያ ላይ ነው። ከ 1953 ጀምሮ, በፍጥነት መጨመሪያዎች ይመረታሉ. የእነዚህ ቅንጣቶች ባህሪ በጣም ያልተለመደ ከመሆኑ የተነሳ እንግዳ ተብለው ተጠርተዋል. ያልተለመደው የእንግዳ ቅንጣቶች ባህሪ ከ10-23 ሰከንድ ባለው ጊዜ ውስጥ ካለው የባህሪ ጊዜ ጋር በጠንካራ መስተጋብር ምክንያት የተወለዱ እና የህይወት ዘመናቸው ከ10-8-10-10 ሴ. የኋለኛው ሁኔታ እንደሚያመለክተው ጥቃቅን መበስበስ የሚከሰተው በደካማ መስተጋብር ምክንያት ነው. እንግዳ የሆኑ ቅንጣቶች ለምን ለረጅም ጊዜ እንደኖሩ ሙሉ በሙሉ ግልጽ አልነበረም. ተመሳሳይ ቅንጣቶች (π-mesons እና protons) በሁለቱም የ λ-hyperon መፈጠር እና መበስበስ ውስጥ ስለሚሳተፉ የሁለቱም ሂደቶች መጠን (ማለትም የመሆን እድሉ) በጣም የተለየ መሆኑ አስገራሚ ነበር። ተጨማሪ ጥናቶች እንደሚያሳዩት እንግዳ የሆኑ ቅንጣቶች ጥንድ ሆነው ይወለዳሉ. ይህም ሁለት እንግዳ ቅንጣቶች መኖራቸው ለመገለጥ አስፈላጊ በመሆናቸው ጠንካራ መስተጋብር ቅንጣት መበስበስ ላይ ሚና ሊጫወት አይችልም ወደሚል ሀሳብ አመራ። በተመሳሳዩ ምክንያት, ያልተለመዱ ቅንጣቶች ነጠላ መፈጠር የማይቻል ሆኖ ይታያል.

እንግዳ ቅንጣቶች ነጠላ ምርት ክልከላ ለማብራራት, M. Gell-Mann እና K. Nishijima አዲስ ኳንተም ቁጥር አስተዋውቋል, ጠቅላላ ዋጋ ያላቸውን ግምት መሠረት, ጠንካራ መስተጋብር ስር ተጠብቆ መሆን አለበት. ይህ የኳንተም ቁጥር ነው። ኤስየሚል ስያሜ ተሰጥቶታል። የእንቁላሉ እንግዳነት. በደካማ መስተጋብር ውስጥ, እንግዳነቱ ተጠብቆ ሊቆይ አይችልም. ስለዚህ, እሱ በጥብቅ መስተጋብር ቅንጣቶች - mesons እና baryons ብቻ ተወስኗል.

ኒውትሪኖበጠንካራም ሆነ በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ውስጥ የማይሳተፍ ብቸኛው ክፍል ኒውትሪኖ ነው። ሁሉም ቅንጣቶች የሚሳተፉበት የስበት መስተጋብርን ሳይጨምር ኒውትሪኖዎች በደካማ መስተጋብር ውስጥ ብቻ ሊሳተፉ ይችላሉ።

ለረጅም ጊዜ ኒውትሪኖ ከአንቲኑትሪኖ እንዴት እንደሚለይ ግልጽ ሆኖ ቆይቷል። የጥምር እኩልነት ጥበቃ ህግ መገኘቱ ይህንን ጥያቄ ለመመለስ አስችሏል-በሂሊቲዝም ይለያያሉ. ስር ሄሊሲቲበግፊት አቅጣጫዎች መካከል የተወሰነ ግንኙነት ተረድቷል። አርእና ወደ ኋላ ኤስቅንጣቶች. እሽክርክሪት እና ሞመንተም በተመሳሳይ አቅጣጫ ከሆኑ Helicity እንደ አዎንታዊ ይቆጠራል። በዚህ ሁኔታ, የንጥል እንቅስቃሴ አቅጣጫ ( አር) እና ከመዞሪያው ጋር የሚዛመደው የ "ማሽከርከር" አቅጣጫ የቀኝ እጅ ሽክርክሪት ይሠራል. እሽክርክሪት እና ሞመንተም በተቃራኒ አቅጣጫ ሲመሩ ፣ ሔሊቲቱ አሉታዊ ይሆናል (የትርጉም እንቅስቃሴ እና “መዞር” የግራ እጅ ጠመዝማዛ ይመሰርታሉ)። በያንግ ፣ ሊ ፣ ላንዳው እና ሳላም በተዘጋጁት የ ቁመታዊ ኒዩትሪኖዎች ፅንሰ-ሀሳብ መሠረት በተፈጥሮ ውስጥ ያሉ ሁሉም ኒውትሪኖዎች የመነሻቸው ዘዴ ምንም ይሁን ምን ሁል ጊዜ ሙሉ በሙሉ በርዝመታዊ የፖላራይዝድ (ማለትም ፣ እሽክርክራቸው ከግጥሚያው ጋር ትይዩ ወይም ተቃራኒ ነው) አር). Neutrino አለው አሉታዊ(በግራ) ሄሊሲቲ (ከአቅጣጫዎች ጥምርታ ጋር የሚዛመድ) ኤስእና አር, በስእል ውስጥ ይታያል. 5 (ለ)፣ አንቲንዩትሪኖ - አወንታዊ (ቀኝ-እጅ) ሄሊሲቲ (ሀ)። ስለዚህም ሄሊሲቲ ኒውትሪኖስን ከአንቲኑትሪኖስ የሚለየው ነው።

ሩዝ. 5.የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የሂሊቲዝም እቅድ

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ስልታዊ.በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዓለም ውስጥ የተስተዋሉ ቅጦች በጥበቃ ህጎች መልክ ሊቀረጹ ይችላሉ። በጣም ብዙ እንደዚህ ያሉ ሕጎች ቀድሞውኑ ተከማችተዋል. አንዳንዶቹ ወደ ትክክለኛ አይደሉም, ግን ግምታዊ ብቻ ናቸው. እያንዳንዱ የጥበቃ ህግ የስርዓቱን የተወሰነ ተምሳሌት ይገልጻል። የፍጥነት ጥበቃ ህጎች አር, የማዕዘን ፍጥነት ኤልእና ጉልበት ኢየቦታ እና የጊዜ ሲሜትሪ ባህሪያትን ያንፀባርቃሉ-ጥበቃ ኢየጊዜ ተመሳሳይነት ፣ የመጠበቅ ውጤት ነው። አርበቦታ ተመሳሳይነት እና በመጠበቅ ምክንያት ኤል- isotropy. የአንድነት ጥበቃ ህግ በቀኝ እና በግራ መካከል ካለው ተምሳሌት ጋር የተያያዘ ነው ( አር- ተለዋዋጭነት). ከክፍያ ማገናኘት ጋር በተያያዘ ሲሜትሪ (የቅንጣቶች እና ፀረ-ፓርቲኮች ሲምሜትሪ) ወደ ክፍያ እኩልነት መቆጠብ ይመራል ( ጋር- ተለዋዋጭነት). የኤሌክትሪክ ፣ የባሪዮን እና የሊፕቶን ክፍያዎች ጥበቃ ህጎች ልዩ ዘይቤን ይገልፃሉ። ጋር- ተግባራት. በመጨረሻም, isotopic spin ያለውን ጥበቃ ህግ isotopic ቦታ isotropy ያንጸባርቃል. ከጥበቃ ህጎች ውስጥ አንዱን አለማክበር ማለት በዚህ መስተጋብር ውስጥ ያለውን ተጓዳኝ የሲሜትሪ አይነት መጣስ ማለት ነው።

በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዓለም ውስጥ የሚከተለው ደንብ ይተገበራል- በጥበቃ ሕጎች ያልተከለከሉ ነገሮች ሁሉ ተፈቅደዋል. የኋለኛው ክፍል የንጥቆችን መለዋወጥ የሚቆጣጠሩ የማግለል ህጎችን ሚና ይጫወታሉ። በመጀመሪያ ደረጃ, የኃይል, የፍጥነት እና የኤሌክትሪክ ክፍያን የመቆጠብ ህጎችን እናስተውል. እነዚህ ሶስት ህጎች የኤሌክትሮኑን መረጋጋት ያብራራሉ. ከኃይል እና ፍጥነት ጥበቃ ጀምሮ የመበስበስ ምርቶች አጠቃላይ የእረፍት መጠን ከተቀረው የመበስበስ ቅንጣት ያነሰ መሆን አለበት። ይህ ማለት ኤሌክትሮን ወደ ኒውትሪኖስ እና ፎቶኖች ብቻ ሊበላሽ ይችላል ማለት ነው. ነገር ግን እነዚህ ቅንጣቶች በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ናቸው. ስለዚህ ኤሌክትሮኖው በቀላሉ የኤሌክትሪክ ክፍያውን የሚያስተላልፈው ሰው ስለሌለው የተረጋጋ ነው.

ኳርክስ።የመጀመሪያ ደረጃ ተብለው የሚጠሩ በጣም ብዙ ቅንጣቶች ስለነበሩ በአንደኛ ደረጃ ተፈጥሮአቸው ላይ ከባድ ጥርጣሬዎች ተፈጠሩ። እያንዳንዱ በጠንካራ መስተጋብር የሚገናኙ ቅንጣቶች በሶስት ነጻ ተጨማሪ የኳንተም ቁጥሮች ተለይተው ይታወቃሉ፡ ክፍያ ጥ, ከፍተኛ ክፍያ ዩእና baryon ክፍያ ውስጥ. በዚህ ረገድ ፣ ሁሉም ቅንጣቶች የተገነቡት ከሦስት መሠረታዊ ቅንጣቶች - የእነዚህ ክፍያዎች ተሸካሚዎች ነው የሚል መላምት ተነሳ። እ.ኤ.አ. በ 1964 ፣ ጄል-ማን እና ከሱ ውጭ ፣ የስዊስ የፊዚክስ ሊቅ ዝዋይግ መላምት አቅርበዋል ፣ በዚህ መሠረት ሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ኳርክ ከሚባሉት ከሶስት ቅንጣቶች የተገነቡ ናቸው ። እነዚህ ቅንጣቶች ክፍልፋይ ኳንተም ቁጥሮች ተመድበዋል, በተለይ, አንድ የኤሌክትሪክ ክፍያ +⅔; - ⅓; +⅓ በቅደም ተከተል ለሦስቱ ኳርኮች። እነዚህ ኳርኮች ብዙውን ጊዜ በፊደላት ይሾማሉ ዩ,ዲ,ኤስ. ከኳርኮች በተጨማሪ አንቲኳርኮች ይታሰባሉ ( ዩ,መ,s). እስከዛሬ ድረስ 12 ኳርኮች ይታወቃሉ - 6 ኳርኮች እና 6 አንቲኳርኮች። ሜሶኖች የሚሠሩት ከኳርክ-አንቲኳርክ ጥንድ ሲሆን ባሪዮን ደግሞ ከሶስት ኳርኮች የተሠሩ ናቸው። ለምሳሌ ፕሮቶን እና ኒውትሮን በሶስት ኳርኮች የተዋቀሩ ሲሆን ይህም ፕሮቶን ወይም ኒውትሮን ቀለም የሌለው ያደርገዋል። በዚህ መሠረት የጠንካራ መስተጋብር ሶስት ክሶች ተለይተዋል - ቀይ ( አር), ቢጫ ( ዋይ) እና አረንጓዴ ( ጂ).

እያንዲንደ ኳርክ ተመሳሳይ ተዯርጓሌ መግነጢሳዊ አፍታ(μV)፣ እሴቱ ከንድፈ-ሀሳብ አልተወሰነም። በዚህ ግምት መሰረት የተሰሩ ስሌቶች ለፕሮቶን መግነጢሳዊ አፍታ μ p ዋጋ ይሰጣሉ = μ kv, እና ለኒውትሮን μ n = – ⅔μ ካሬ

ስለዚህ, ለመግነጢሳዊ አፍታዎች ጥምርታ እሴቱ μ p ተገኝቷል / μ n = –⅔፣ ከሙከራው ዋጋ ጋር በጥሩ ስምምነት።

በመሠረቱ, የኳርክ ቀለም (እንደ ኤሌክትሪክ ክፍያ ምልክት) የጋራ መሳብ እና የኳርክን መቃወም የሚወስነውን የንብረት ልዩነት መግለጽ ጀመረ. ከተለያዩ የግንኙነቶች መስኮች ብዛት (በኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ውስጥ ያሉ ፎቶዎች ፣ አር- mesons በጠንካራ መስተጋብር, ወዘተ.) በኳርኮች መካከል ያለውን ግንኙነት የሚሸከሙ ቅንጣቶች ቀርበዋል. እነዚህ ቅንጣቶች ተጠርተዋል gluons. ቀለምን ከአንዱ ኳርክ ወደ ሌላው ያስተላልፋሉ, በዚህም ምክንያት ኩርባዎቹ አንድ ላይ ይያዛሉ. በኳርክ ፊዚክስ፣ የመገደብ መላምት ተቀርጿል (ከእንግሊዝኛ. እገዳዎች- ቀረጻ) የኳርክኮች ፣ በዚህ መሠረት ከጠቅላላው ኳርክን መቀነስ አይቻልም። እንደ አጠቃላይ አካል ብቻ ሊኖር ይችላል. በፊዚክስ ውስጥ ኳርኮች እንደ እውነተኛ ቅንጣቶች መኖራቸው በአስተማማኝ ሁኔታ የተረጋገጠ ነው።

የኳርኮች ሀሳብ በጣም ፍሬያማ ሆነ። ቀደም ሲል የታወቁትን ቅንጣቶች በስርዓት ማቀናጀት ብቻ ሳይሆን ሙሉ ተከታታይ አዲስ መተንበይም አስችሏል። በኤሌሜንታሪ ቅንጣቶች ፊዚክስ ውስጥ የተፈጠረው ሁኔታ በ 1869 በዲ አይ ሜንዴሌቭ ወቅታዊ ህግ ከተገኘ በኋላ በአቶሚክ ፊዚክስ ውስጥ የተፈጠረውን ሁኔታ ያስታውሳል። ምንም እንኳን የዚህ ህግ ዋና ይዘት የኳንተም ሜካኒክስ ከተፈጠረ ከ 60 ዓመታት በኋላ ብቻ የተብራራ ቢሆንም ፣ በዚያን ጊዜ የሚታወቁትን ኬሚካላዊ ንጥረ ነገሮች በስርዓት ለማስያዝ እና በተጨማሪም ፣ አዳዲስ ንጥረነገሮች እና ንብረቶቻቸው መኖራቸውን ለመተንበይ አስችሏል ። . በተመሳሳይ መልኩ የፊዚክስ ሊቃውንት የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን (systematize) ተምረዋል, እና የዳበረ ታክሶኖሚ, አልፎ አልፎ, አዳዲስ ቅንጣቶችን መኖሩን ለመተንበይ እና ንብረታቸውን ለመገመት አስችሏል.

ስለዚህ በአሁኑ ጊዜ ኳርኮች እና ሌፕቶኖች በእውነት የመጀመሪያ ደረጃ ሊባሉ ይችላሉ ። 12 ቱ አሉ ወይም ከፀረ-ቻትስ ጋር - 24. በተጨማሪም, አራት መሠረታዊ ግንኙነቶችን (የመስተጋብር ኩንታ) የሚያቀርቡ ቅንጣቶች አሉ. ከእነዚህ ውስጥ 13 ቅንጣቶች አሉ-ግራቪተን ፣ ፎቶን ፣ ወ± - እና ዜድ- ቅንጣቶች እና 8 ግሉኖች.

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ነባር ንድፈ ሐሳቦች የተከታታዩ መጀመሪያ ምን እንደሆነ ሊጠቁሙ አይችሉም፡ አቶሞች፣ ኒዩክሊይ፣ hadrons፣ quarksበዚህ ተከታታይ ውስጥ እያንዳንዱ ይበልጥ ውስብስብ የሆነ የቁሳቁስ መዋቅር እንደ አንድ አካል ቀለል ያለን ያካትታል። እንደሚታየው, ይህ ላልተወሰነ ጊዜ ሊቀጥል አይችልም. የተገለጸው የቁሳቁስ አወቃቀሮች ሰንሰለት በመሠረቱ የተለያየ ተፈጥሮ ባላቸው ነገሮች ላይ የተመሰረተ እንደሆነ ይታሰብ ነበር። እንደነዚህ ያሉት ነገሮች ነጥብ ላይኖራቸው ይችላል ፣ ግን የተራዘሙ ፣ ምንም እንኳን በጣም ትንሽ (~ 10 - 33 ሴ.ሜ) ቅርጾች ፣ ይባላሉ ። ሱፐር ሕብረቁምፊዎች.የተገለጸው ሃሳብ ባለአራት አቅጣጫዊ ቦታችን እውን ሊሆን አይችልም። ይህ የፊዚክስ አካባቢ በአጠቃላይ እጅግ በጣም ረቂቅ ነው, እና በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ንድፈ ሃሳቦች ውስጥ ያሉትን ሃሳቦች ግንዛቤን ለማቃለል የሚረዱ ምስላዊ ሞዴሎችን ማግኘት በጣም አስቸጋሪ ነው. ቢሆንም, እነዚህ ጽንሰ-ሐሳቦች የፊዚክስ ሊቃውንት "በጣም አንደኛ ደረጃ" ጥቃቅን ነገሮች መካከል ያለውን የጋራ ለውጥ እና እርስ በርስ መደጋገፍን, ከአራት አቅጣጫዊ የጠፈር ጊዜ ባህሪያት ጋር ያላቸውን ግንኙነት እንዲገልጹ ያስችላቸዋል. በጣም ተስፋ ሰጪው ተብሎ የሚጠራው ነው ኤም-ቲዎሪ (ኤም - ከ ምስጢር- እንቆቅልሽ ፣ ምስጢር)። እየሰራች ነው። አስራ ሁለት-ልኬት ቦታ . ዞሮ ዞሮ በቀጥታ ወደምንገነዘበው ወደ ባለአራት አቅጣጫዊ አለም በምናደርገው ሽግግር ወቅት ሁሉም “ተጨማሪ” ልኬቶች “ወደቁ” ናቸው። M-theory እስካሁን ድረስ አራት መሠረታዊ ግንኙነቶችን ወደ አንድ ለመቀነስ የሚያስችለው ብቸኛው ንድፈ ሐሳብ ነው - ተብሎ የሚጠራው ልዕለ ኃያል።በተጨማሪም ኤም-ቲዮሪ የተለያዩ ዓለማት እንዲኖሩ መፍቀድ እና የዓለማችን መፈጠርን የሚያረጋግጡ ሁኔታዎችን መመስረቱ አስፈላጊ ነው. ኤም-ቲዎሪ በበቂ ሁኔታ አልዳበረም። የመጨረሻው እንደሆነ ይታመናል "የሁሉም ነገር ጽንሰ-ሐሳብ" በ M-theory ላይ የተመሠረተ በ 21 ኛው ክፍለ ዘመን ውስጥ ይገነባል.

የሩሲያ ፌዴሬሽን ሚኒስቴር

ሳራቶቭ የህግ ተቋም

የሳማራ ቅርንጫፍ

የ PI እና PCTRP መምሪያ

ድርሰት

በሚለው ርዕስ ላይ፡- ” የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ”

የተጠናቀቀው በ: cadet 421 የስልጠና ቡድን

የፖሊስ የግል

ሲዞነንኮ ኤ.ኤ.

የተረጋገጠው፡ የመምሪያው መምህር

ኩዝኔትሶቭ ኤስ.አይ.

ሰመራ 2002

እቅድ

1) መግቢያ።

2)

3) የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መሰረታዊ ባህሪያት. መስተጋብር ክፍሎች .

4)

5)

ሀ) አሃዳዊ ሲሜትሪ።

ለ) የኳርክ ሞዴል ሃድሮን

6)

7) ማጠቃለያ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ንድፈ ሐሳብ አንዳንድ አጠቃላይ ችግሮች።

መግቢያ .

ኢ . ሸ በዚህ ቃል ትክክለኛ ትርጉም - የመጀመሪያ ደረጃ, ተጨማሪ የማይበሰብሱ ቅንጣቶች, ከነሱ ውስጥ, እንደ ግምት, ሁሉም ነገሮች ያካተቱ ናቸው. በ "E. h" ጽንሰ-ሐሳብ ውስጥ. በዘመናዊ ፊዚክስ ውስጥ ሁሉንም ነገር የሚወስኑ ዋና አካላት ሀሳብ ይገለጻል። የታወቁ ንብረቶችየቁሳዊው ዓለም ፣ የመነጨ ሀሳብ የመጀመሪያ ደረጃዎችየተፈጥሮ ሳይንስ ምስረታ እና ሁልጊዜ በእድገቱ ውስጥ ትልቅ ሚና ተጫውቷል.

የ "E.h" ጽንሰ-ሐሳብ. በአጉሊ መነጽር ደረጃ ላይ የቁስ መዋቅር ልዩ ተፈጥሮ ከመመስረት ጋር በቅርበት የተቋቋመ። በ 19 ኛው-20 ኛው ክፍለ ዘመን መባቻ ላይ ግኝት. የቁስ ንብረቶች ትንሹ ተሸካሚዎች - ሞለኪውሎች እና አቶሞች - እና ሞለኪውሎች ከአተሞች የተገነቡ መሆናቸውን መመስረት ለመጀመሪያ ጊዜ ሁሉንም ነገር ለመግለጽ አስችሏል የታወቁ ንጥረ ነገሮችእንደ ውሱን, ትልቅ ቢሆንም, መዋቅራዊ ክፍሎች ብዛት - አቶሞች. ንጥረ ነገሮች አተሞች መገኘት ተጨማሪ መለያ - ኤሌክትሮኖች እና ኒውክላይ, ቅንጣቶች (ፕሮቶን እና ኒውትሮን) ሁለት ዓይነቶች ብቻ የተገነቡ ወደ ውጭ ዘወር ያለውን ውስብስብ ተፈጥሮ ማቋቋም, ኒውክላይ. , የቁስ አካልን ባህሪያት የሚፈጥሩትን የልዩነት ንጥረ ነገሮች ብዛት በእጅጉ ቀንሷል ፣ እና የቁስ አካል ክፍሎች ሰንሰለት የሚጠናቀቀው በልዩ መዋቅር-አልባ ቅርፀቶች ነው ብሎ ለመገመት ምክንያት ሰጠ - ኢ. የታወቁ እውነታዎችእና በማንኛውም ጥብቅ መንገድ ሊረጋገጥ አይችልም. ከላይ በተጠቀሰው ፍቺ መሠረት አንደኛ ደረጃ የሆኑ ቅንጣቶች አሉ ብሎ በእርግጠኝነት መናገር አይቻልም። ፕሮቶን እና ኒውትሮን ለምሳሌ፡- ከረጅም ግዜ በፊትእንደ E. የሚባሉት ንጥረ ነገሮች, እንደ ተለወጠ, ውስብስብ መዋቅር አላቸው. የቁስ መዋቅራዊ አካላት ቅደም ተከተል በመሠረቱ ማለቂያ የሌለው መሆኑን ማስቀረት አይቻልም። እንዲሁም "የያዘው ..." የሚለው መግለጫ በተወሰነ ደረጃ የቁስ ጥናት ደረጃ ላይ ከይዘት የጸዳ ሊሆን ይችላል. በዚህ ሁኔታ, ከላይ የተሰጠው "አንደኛ ደረጃ" ትርጉም መተው አለበት. የ E.ch. መኖር የፖስታ ዓይነት ነው, እና ትክክለኛነቱን መሞከር አንዱ ነው በጣም አስፈላጊ ተግባራትፊዚክስ.

"E.h" የሚለው ቃል. አቶሞች ወይም አቶሚክ ኑክሌዎች የማይሆኑበት ሁኔታን ወይም አቶሚኒክ ኑክሊየን (ለየት ያለ አነስተኛ አነስተኛ አነስተኛ የነገሮች ቅንጣቶች በመሆን ብዙውን ጊዜ በሃይድሮሎጂ ውስጥ የተባሉ አነስተኛ የነገሮች ቅንጣቶች (ለየት ያለ የነገሮች ቅንጣቶች ስም በመላክ ነው. ፕሮቶን)። ጥናቶች እንደሚያሳዩት ይህ የስብስብ ስብስብ ባልተለመደ ሁኔታ ሰፊ ነው። ከተጠቀሰው ፕሮቶን (p) በተጨማሪ ኒውትሮን (n) እና ኤሌክትሮን (e -) የሚከተሉትን ያጠቃልላል፡- ፎቶን (ሰ)፣ ፒ-ሜሶን (ገጽ)፣ ሙኦንስ (ኤም)፣ ኒውትሪኖስ ሦስት ዓይነት(ኤሌክትሮኒክ ቁኢ፣ሙን ቁ m እና ከሚባሉት ጋር የተያያዘ. ከባድ ሌፕቶን ቁ t) ተብሎ የሚጠራው። እንግዳ ቅንጣቶች (K-mesons እና hyperons) , በ 1974-77 y-particles ውስጥ የተገኙ የተለያዩ ሬዞናንስ ፣ “የተማረኩ” ቅንጣቶች ፣ upsilon ቅንጣቶች (¡) እና ከባድ ሌፕቶኖች (t + ፣ t -) - በአጠቃላይ ከ 350 በላይ ቅንጣቶች ፣ በአብዛኛው ያልተረጋጋ። በዚህ ቡድን ውስጥ የተካተቱት ቅንጣቶች ቁጥር ማደጉን ይቀጥላል እና ምናልባትም ያልተገደበ ነው; በተጨማሪም ፣ አብዛኛዎቹ የተዘረዘሩ ቅንጣቶች የአንደኛ ደረጃ ጥብቅ ፍቺን አያሟሉም ፣ ምክንያቱም በዘመናዊ ጽንሰ-ሀሳቦች መሠረት ፣ የተዋሃዱ ስርዓቶች ናቸው (ከዚህ በታች ይመልከቱ)። የ "E.h" ስም አጠቃቀም. እነዚህ ሁሉ ቅንጣቶች ታሪካዊ ምክንያቶች አሏቸው እና ከዚያ የምርምር ጊዜ (በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን በ 30 ዎቹ መጀመሪያ ላይ) ጋር የተቆራኘ ነው ፣ የዚህ ቡድን ብቸኛ የታወቁ ተወካዮች ፕሮቶን ፣ ኒውትሮን ፣ ኤሌክትሮን እና የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ቅንጣት - ፎቶን ። በዙሪያችን ላለው ጉዳይ ግንባታ እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ፊልዱ ከሱ ጋር ለሚደረገው ግንኙነት መሰረት ሆነው ስላገለገሉ እና የፕሮቶን እና የኒውትሮን ውስብስብ አወቃቀር ስላልታወቀ እነዚህ አራት ቅንጣቶች እንደ አንደኛ ደረጃ መቁጠር ተፈጥሯዊ ነበር።

አዳዲስ ጥቃቅን የቁስ አካላት መገኘት ይህንን ቀላል ምስል ቀስ በቀስ አጠፋው። አዲስ የተገኙት ቅንጣቶች ግን በብዙ መልኩ ከመጀመሪያዎቹ አራት የታወቁ ቅንጣቶች ጋር ቅርብ ነበሩ። አንድ የሚያደርጋቸው ንብረታቸው ሁሉም የተወሰኑ የቁስ ሕልውና ዓይነቶች ናቸው እንጂ ከኒውክሊየስ እና አቶሞች ጋር ያልተያያዙ (አንዳንድ ጊዜ በዚህ ምክንያት "ንዑስ ኑክሌር ቅንጣቶች" ይባላሉ)። የእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች ቁጥር በጣም ትልቅ ባይሆንም በቁስ አካል ውስጥ መሠረታዊ ሚና እንደሚጫወቱ እምነቱ ቀርቷል, እና እንደ ኢ. ቅንጣቶች ተመድበዋል. የንዑስ ኑክሌር ቅንጣቶች ቁጥር መጨመር, ውስብስብ መዋቅርን መለየት. በአብዛኛዎቹ እንደ ደንቡ, የመጀመሪያ ደረጃ ባህሪያት እንደሌላቸው አሳይተዋል, ነገር ግን ባህላዊው ስም "E. ch." ለእነሱ ተጠብቆላቸዋል.

በተቋቋመው አሠራር መሠረት "E. h" የሚለው ቃል. ከዚህ በታች እንደ አጠቃላይ ስም ጥቅም ላይ ይውላል. ንዑስ-ኑክሌር ቅንጣቶች. ስለ ቁስ አካል ተቀዳሚ አካላት ነን ስለሚሉ ቅንጣቶች እየተነጋገርን ባሉበት ሁኔታ፣ አስፈላጊ ከሆነ “እውነተኛ ኢ. ቅንጣት” የሚለው ቃል ጥቅም ላይ ይውላል።

አጭር ታሪካዊ መረጃ.

የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ግኝት በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ በፊዚክስ የተገኘው የቁስ አወቃቀር ጥናት አጠቃላይ ስኬቶች ተፈጥሯዊ ውጤት ነው። በአተሞች የጨረር እይታ ፣ በማጥናት አጠቃላይ ጥናቶች ተዘጋጅቷል የኤሌክትሪክ ክስተቶችበፈሳሽ እና በጋዞች ውስጥ, የፎቶ ኤሌክትሪክ, የኤክስሬይ እና የተፈጥሮ ራዲዮአክቲቭ ግኝት, ይህም የቁስ አካል ውስብስብ መዋቅር መኖሩን ያመለክታል.

በታሪክ የመጀመሪያው የኤሌክትሮን ንጥረ ነገር የተገኘው ኤሌክትሮን ነው፣ በአተሞች ውስጥ ያለው አሉታዊ የኤሌሜንታሪ ኤሌክትሪክ ኃይል ተሸካሚ ነው። በ 1897, J. J. Thomson የሚባሉትን አቋቋመ. ካቶድ ጨረሮች የሚፈጠሩት ኤሌክትሮኖች በሚባሉ ጥቃቅን ቅንጣቶች ጅረት ነው። በ1911 ኢ. ራዘርፎርድ ከተፈጥሮ ራዲዮአክቲቭ ምንጭ የተገኙ የአልፋ ቅንጣቶችን በቀጭን ፎይል አልፏል። የተለያዩ ንጥረ ነገሮችበአቶሞች ውስጥ ያለው አወንታዊ ክፍያ በተመጣጣኝ ቅርጾች - ኒውክሊየስ ውስጥ ያተኮረ መሆኑን ያውቅ ነበር ፣ እና በ 1919 ከተወገዱ ቅንጣቶች መካከል ተገኝቷል ። አቶሚክ ኒውክሊየስፕሮቶኖች አሃድ አወንታዊ ቻርጅ ያላቸው እና ከኤሌክትሮን ክብደት 1840 እጥፍ የሚበልጡ ቅንጣቶች ናቸው። ሌላው የኒውክሊየስ ክፍል የሆነው ኒውትሮን በ1932 በጄ.ቻድዊክ የአልፋ ቅንጣቶች ከቤሪሊየም ጋር ያላቸውን ግንኙነት ሲያጠና ተገኘ። ኒውትሮን ከፕሮቶን ቅርበት ያለው ክብደት አለው፣ ነገር ግን ምንም የኤሌክትሪክ ክፍያ የለውም። የኒውትሮን ግኝት ቅንጣቶችን - የአተሞች እና የኒውክሊዮቻቸውን መዋቅራዊ አካላት መለየት አጠናቅቋል።

የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ቅንጣት ስለመኖሩ መደምደሚያ - ፎቶን - የመጣው ከኤም ፕላንክ (1900) ሥራ ነው. ጉልበት እንደሆነ መገመት ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረርፍፁም ጥቁር አካል በቁጥር ተቆጥሯል፣ ፕላንክ ለጨረር ስፔክትረም ትክክለኛውን ቀመር አግኝቷል። የፕላንክን ሀሳብ በማዳበር ኤ. አንስታይን (1905) የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች (ብርሃን) በእውነቱ የግለሰባዊ ኳንታ (ፎቶዎች) ፍሰት ነው ሲል ተለጠፈ እና በዚህ መሠረት የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ህጎችን አብራርቷል። የፎቶን መኖር ቀጥተኛ የሙከራ ማስረጃ በአር.ሚሊካን (1912-1915) እና A. Compton (1922፤ Compton effect ይመልከቱ) ተሰጥቷል።

ከቁስ ጋር እምብዛም የማይገናኝ የኒውትሪኖ ቅንጣት የተገኘው ከደብሊው ፓውሊ (1930) የንድፈ ሀሳብ ግምት ነው ፣ይህም የዚህ ዓይነቱ ቅንጣት መወለድ በመገመቱ በሕጉ ላይ ችግሮችን ለማስወገድ አስችሏል ። በሬዲዮአክቲቭ ኒውክሊየስ ቤታ መበስበስ ሂደቶች ውስጥ የኃይል ጥበቃ። የኒውትሪኖስ መኖር በሙከራ የተረጋገጠው በ1953 (ኤፍ.ሬይንስ እና ኬ. ኮዋን፣ አሜሪካ) ብቻ ነው።

ከ 30 ዎቹ እስከ 50 ዎቹ መጀመሪያ ድረስ. የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጥናት ከኮስሚክ ጨረሮች ጥናት ጋር በቅርበት የተያያዘ ነበር. እ.ኤ.አ. በ 1932 ኬ አንደርሰን በኮስሚክ ጨረሮች ውስጥ positron (e +) አገኘ - የኤሌክትሮን ብዛት ያለው ቅንጣት ፣ ግን አዎንታዊ የኤሌክትሪክ ኃይል። ፖዚትሮን የተገኘ የመጀመሪያው ፀረ-ቅንጣት ነው (ከዚህ በታች ይመልከቱ)። የ e+ መኖር በቀጥታ የተከተለው ፖዚትሮን ከመገኘቱ ጥቂት ቀደም ብሎ በፒ ዲራክ (1928-31) ከተሰራው የኤሌክትሮን አንጻራዊ ንድፈ ሃሳብ ነው። እ.ኤ.አ. በ 1936 አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቃውንት ኬ አንደርሰን እና ኤስ ኔደርሜየር ኦስሚክ ጨረሮችን በማጥናት ላይ እያሉ ሙኦን (ሁለቱም የኤሌክትሪክ ክፍያ ምልክቶች) - በግምት 200 ኤሌክትሮኖች ብዛት ያላቸው ቅንጣቶች ፣ ግን በሌላ መንገድ ከ e -, e + ጋር ተመሳሳይነት አላቸው ። .

እ.ኤ.አ. በ 1947 ፣ እንዲሁም በኮስሚክ ጨረሮች ውስጥ ፣ የኤስ ፓውል ቡድን ፒ + እና ፒ - ሜሶኖች 274 ኤሌክትሮኖች ብዛት ያላቸው ፣ ይህም በኒውክሊየስ ውስጥ ፕሮቶን ከኒውትሮን ጋር ባለው ግንኙነት ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል ። የእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች መኖር በ 1935 በ H. Yukawa የተጠቆመው.

የ 40 ዎቹ መጨረሻ - የ 50 ዎቹ መጀመሪያ. "እንግዳ" ተብሎ የሚጠራው ያልተለመዱ ባህሪያት ያላቸው ብዙ ቅንጣቶች በመገኘቱ ምልክት ተደርጎባቸዋል. የዚህ ቡድን የመጀመሪያ ቅንጣቶች K + - እና K - -ሜሶን, L-, S + -, S - -, X - - hyperons, በጠፈር ጨረሮች ውስጥ ተገኝተዋል, ተከታይ እንግዳ ቅንጣቶች ግኝቶች accelerators ላይ ተደርገዋል - ተከላዎች. ፈጣን ፕሮቶን እና ኤሌክትሮኖች ኃይለኛ ፍሰቶችን ይፍጠሩ. የተጣደፉ ፕሮቶኖች እና ኤሌክትሮኖች ከቁስ አካል ጋር ሲጋጩ አዲስ ኤሌክትሮን ቅንጣቶችን ይወልዳሉ, ይህም የጥናት ርዕሰ ጉዳይ ይሆናል.

ከ 50 ዎቹ መጀመሪያ ጀምሮ. accelerators የኤሌክትሮን ቅንጣቶችን ለማጥናት ዋናው መሣሪያ ሆነዋል በ 70 ዎቹ ውስጥ. በፍጥነት መቆጣጠሪያዎች ውስጥ የተጣደፉ የንጥሎች ሃይሎች በአስር እና በመቶዎች የሚቆጠሩ የኤሌክትሮን ቮልት (እ.ኤ.አ.) ጋቭ). የንጥረትን ሃይል የመጨመር ፍላጎት ከፍተኛ ሃይሎች በአጭር ርቀት ላይ የቁስ አካልን አወቃቀር የማጥናት እድል ስለሚከፍቱ, የመጋጫ ቅንጣቶች ኃይል ከፍ ያለ ነው. Accelerators በከፍተኛ ደረጃ አዲስ ውሂብ የማግኘት ፍጥነት ጨምሯል እና የአጭር ጊዜስለ ማይክሮ አለም ባህሪያት ያለንን እውቀት አሰፋ እና አበልጽጎታል። እንግዳ ቅንጣቶችን ለማጥናት የፍጥነት ማጠናከሪያዎችን መጠቀም ንብረቶቻቸውን በተለይም የመበስበስ ባህሪዎችን በበለጠ ዝርዝር ለማጥናት አስችሏል እና ብዙም ሳይቆይ አንድ አስፈላጊ ግኝት አስገኝቷል-መስታወት በሚሠራበት ጊዜ የአንዳንድ ማይክሮፕሮሰሶችን ባህሪዎች የመቀየር እድልን ያብራራል ። ነጸብራቅ (የቦታ ግልበጣን ይመልከቱ) - ተብሎ የሚጠራው የቦታዎች መጣስ. እኩልነት (1956) በቢሊዮኖች በሚቆጠሩ ሃይሎች የፕሮቶን አፋጣኞችን ማሰባሰብ ኢቭከባድ ፀረ-ፓርቲከሎች እንዲገኙ ተፈቅዶላቸዋል፡- አንቲፕሮቶን (1955)፣ አንቲንትሮን (1956)፣ አንቲሲግማ ሃይፖሮን (1960)። እ.ኤ.አ. በ 1964 በጣም ከባድ የሆነው ሃይፖሮን ፣ W - (ከሁለት ፕሮቶን ብዛት ጋር) ተገኝቷል። በ 1960 ዎቹ ውስጥ እጅግ በጣም ብዙ ያልተረጋጉ (ከሌሎች ያልተረጋጉ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጋር ሲነፃፀሩ) ቅንጣቶች፣ “ሬዞናንስ” የሚባሉት በፍጥነት መጨመሪያዎች ላይ ተገኝተዋል። የብዙዎቹ ሬዞናንስ ብዛት ከፕሮቶን ብዛት ይበልጣል። ከመካከላቸው የመጀመሪያው ዲ 1 (1232) ከ 1953 ጀምሮ ይታወቃል. ሬዞናንስ የኤሌክትሮን ድግግሞሽ ዋና አካል ሆኖ ተገኝቷል.

እ.ኤ.አ. በ 1962 ሁለት የተለያዩ ኒውትሪኖዎች እንዳሉ ታወቀ ኤሌክትሮን እና ሙዮን። በ 1964 በገለልተኛ ኬ-ሜሶኖች መበስበስ ውስጥ. የሚባሉትን አለመጠበቅ ጥምር እኩልነት (በሊ Tsung-ዳኦ እና ያንግ ዜን-ኒንግ እና ራሱን ችሎ በኤል ዲ ላንዳው በ1956 አስተዋወቀ፤ የተዋሃደ ግልበጣን ተመልከት) , በጊዜ ነጸብራቅ ጊዜ በአካላዊ ሂደቶች ባህሪ ላይ የተለመዱ አመለካከቶችን ማሻሻል አስፈላጊ ነው (የ CPT ቲዎረምን ይመልከቱ) .

እ.ኤ.አ. በ 1974 ግዙፍ (3-4 ፕሮቶን ማሴስ) እና በተመሳሳይ ጊዜ በአንጻራዊ ሁኔታ የተረጋጋ y-particles ተገኝተዋል ፣ የህይወት ዘመናቸው ባልተለመደ ሁኔታ ለድምፅ ቃላቶች ነበሩ። ከአዲሱ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ቤተሰብ ጋር በቅርበት የተሳሰሩ ሆኑ - "የተማረኩ" የመጀመሪያዎቹ ተወካዮች (D 0, D +, L c) በ 1976 ተገኝተዋል. በ 1975 የመጀመሪያው መረጃ ስለ የኤሌክትሮን እና muon (ከባድ ሌፕቶን ቲ) ከባድ አናሎግ መኖር። እ.ኤ.አ. በ 1977 ፣ ወደ አስር የሚጠጉ ፕሮቶን ብዛት ያላቸው β-ቅንጣቶች ተገኝተዋል።

ስለዚህ ኤሌክትሮን ከተገኘበት ጊዜ ጀምሮ ባሉት አመታት ውስጥ እጅግ በጣም ብዙ የሆኑ የተለያዩ ጥቃቅን ቁስ አካላት ተለይተዋል. የE.h. ዓለም በጣም ውስብስብ ሆኖ ተገኘ። የተገኙት የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ባህሪያት በብዙ መልኩ ያልተጠበቁ ነበሩ እነሱን ለመግለፅ ከክላሲካል ፊዚክስ ከተወሰዱ ባህርያት በተጨማሪ እንደ ኤሌክትሪክ ቻርጅ፣ ጅምላ እና አንግል ሞመንተም ካሉት ባህሪያት በተጨማሪ ብዙ አዳዲስ ልዩ ባህሪያትን ማስተዋወቅ አስፈላጊ ነበር። እንግዳ የሆኑ የኤሌክትሮን ቅንጣቶችን ለመግለጽ - እንግዳነት (K. Nishijima, M. Gell-Man, 1953), "የተማረከ" በ ኢ. . ሸ - "ማራኪ" (አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቃውንት ጄ. Bjorken, ኤስ. ግላሾው, 1964); የተሰጡት ባህሪያት ስሞች ቀድሞውኑ የሚገልጹትን የንጥረ ነገሮች ባህሪያት ያልተለመዱ ባህሪያትን ያንፀባርቃሉ.

በማጥናት ላይ ውስጣዊ መዋቅርከመጀመሪያዎቹ እርምጃዎች ፣ የቁስ አካል እና የኃይል ባህሪዎች ልማት ከብዙ የተመሰረቱ ጽንሰ-ሀሳቦች እና ሀሳቦች ጥልቅ ክለሳ ጋር አብሮ ነበር። በጥቃቅን ውስጥ የቁስ አካልን ባህሪ የሚቆጣጠሩት ህጎች ከክላሲካል ሜካኒክስ እና ኤሌክትሮዳይናሚክስ ህጎች በጣም የተለዩ ሆነው ለገለፃቸው ሙሉ በሙሉ አዲስ ያስፈልጋቸዋል። የንድፈ ሃሳባዊ ግንባታዎች. በንድፈ ሀሳብ ውስጥ እንደዚህ ያሉ አዳዲስ መሰረታዊ ግንባታዎች ልዩ (ልዩ) እና አጠቃላይ የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳቦች ነበሩ (A. Einstein, 1905 እና 1916; Relativity theory, Gravity ይመልከቱ) እና ኳንተም ሜካኒክስ (1924-27; N. Bohr, L. de Broglie, V). ሄይሰንበርግ፣ ኢ. ሽሮዲንገር፣ ኤም. ተወልደ) . የአንፃራዊነት እና የኳንተም ሜካኒክስ ፅንሰ-ሀሳብ በተፈጥሮ ሳይንስ ውስጥ እውነተኛ አብዮት ምልክት ያደረገ እና የማይክሮ ዓለሙን ክስተቶች ለመግለፅ መሰረት ጥሏል። ነገር ግን የኳንተም ሜካኒኮች በኤሌክትሮን ቅንጣቶች ውስጥ የሚከሰቱትን ሂደቶች ለመግለጽ በቂ እንዳልሆኑ ተረጋግጧል። ቀጣዩ ደረጃ ያስፈልግ ነበር - የክላሲካል መስኮችን (ሁለተኛ ደረጃ ተብሎ የሚጠራው) እና የኳንተም መስክ ንድፈ ሐሳብ እድገት። በጣም አስፈላጊዎቹ ደረጃዎችበእድገቱ መንገድ ላይ የኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ (P. Dirac, 1929) የኳንተም የቢ-መበስበስ ጽንሰ-ሀሳብ (ኢ. ፌርሚ, 1934) መፈጠር ለዘመናዊ የግንኙነት ፅንሰ-ሀሳብ መሠረት ጥሏል ፣ ኳንተም ሜሶዳይናሚክስ (ዩካዋ፣ 1935) የኋለኛው የቅርብ ቀዳሚው ተብሎ የሚጠራው ነበር። b-የኑክሌር ኃይሎች ንድፈ ሐሳብ (I.E. Tamm, D.D. Ivanenko, 1934; ጠንካራ መስተጋብር ይመልከቱ). ይህ ጊዜ የቋንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ (S. Tomonaga, R. Feynman, J. Schwinger; 1944-49) የተሃድሶ ቴክኒኩን በመጠቀም ላይ የተመሰረተ ወጥ የሆነ የኮምፒዩቲንግ መሳሪያ በመፍጠር ነው (የኳንተም መስክ ቲዎሪ ይመልከቱ)። ይህ ቴክኒክ በመቀጠል ወደ ሌሎች የኳንተም መስክ ንድፈ ሃሳባዊ ልዩነቶች ተጠቃሏል።

የኳንተም መስክ ንድፈ ሃሳብ ማደግ እና መሻሻል የቀጠለ ሲሆን የኤሌክትሮን ቅንጣቶች መስተጋብርን ለመግለፅ መሰረት ነው።ይህ ንድፈ ሃሳብ በርካታ ጉልህ ስኬቶች አሉት፣ነገር ግን አሁንም ሙሉ በሙሉ በጣም የራቀ ነው እናም አጠቃላይ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ፅንሰ-ሀሳብ ነው ሊባል አይችልም። የበርካታ የኤሌክትሮኖች ባሕሪያት አመጣጥ እና የእነሱ ውስጣዊ መስተጋብር ተፈጥሮ አሁንም ግልጽ አልሆነም። የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ፅንሰ-ሀሳብ ከመገንባቱ በፊት ከአንድ በላይ ሁሉንም ሀሳቦች እንደገና ማዋቀር እና በማይክሮፓርቲሎች ባህሪዎች እና በቦታ-ጊዜ ጂኦሜትሪክ ባህሪዎች መካከል ስላለው ግንኙነት የበለጠ ጥልቅ ግንዛቤ ሊያስፈልግ ይችላል።

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መሰረታዊ ባህሪያት. መስተጋብር ክፍሎች.

ሁሉም የኤሌክትሮን ቅንጣቶች እጅግ በጣም ትንሽ የሆነ መጠን እና መጠን ያላቸው እቃዎች ናቸው. አብዛኞቹ 1.6 × 10 -24 g ጋር እኩል proton የጅምላ ቅደም ተከተል ላይ የጅምላ አላቸው (ብቻ በኤሌክትሮን የጅምላ ጉልህ ያነሰ ነው: 9 × 10 -28 ግ). በሙከራ የተቀመጡት የፕሮቶን፣ ኒውትሮን እና ፒ-ሜሶን መጠኖች በቅደም ተከተል ከ10-13 ሴ.ሜ እኩል ናቸው።የኤሌክትሮን እና የሙን መጠን ሊታወቅ አልቻለም፤ የሚታወቀው ከ10-15 ያነሱ መሆናቸውን ብቻ ነው። ሴ.ሜ. የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጥቃቅን መጠን እና መጠኖች የባህሪያቸውን የኳንተም ልዩነት ይመሰርታሉ። በኳንተም ቲዎሪ ውስጥ ለኤሌክትሮን ቅንጣቶች መሰጠት ያለበት የባህርይ የሞገድ ርዝመት (፣ የት - የፕላንክ ቋሚ, m - ቅንጣት ክብደት, ሐ - የብርሃን ፍጥነት) የእነሱ መስተጋብር በሚፈጠርባቸው የተለመዱ ልኬቶች (ለምሳሌ, ለ p-meson 1.4 × 10 -13 ሴ.ሜ) በቅርበት ይገኛሉ. ይህ ወደ እውነታ ይመራል የኳንተም ህጎች ለኤሌክትሮን ቅንጣቶች ወሳኝ ናቸው.

የሁሉም የኤሌክትሮን ቅንጣቶች በጣም አስፈላጊው የኳንተም ንብረት ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር በሚገናኙበት ጊዜ የመፈጠር እና የመደምሰስ ችሎታቸው ነው። በዚህ ረገድ ከፎቶኖች ጋር ሙሉ በሙሉ ተመሳሳይ ናቸው. E. ቅንጣቶች የተወሰኑ የቁሳቁስ ብዛት፣ ይበልጥ ትክክለኛ፣ ተጓዳኝ አካላዊ ሜዳዎች (ከዚህ በታች ይመልከቱ) ናቸው። የኤሌክትሮን ቅንጣቶችን የሚያካትቱ ሁሉም ሂደቶች በተከታታይ የመሳብ እና የመልቀቂያ ድርጊቶች ይከናወናሉ. በዚህ መሰረት ብቻ አንድ ሰው መረዳት የሚቻለው ለምሳሌ የፒ + ሜሶን መወለድ ሂደት በሁለት ፕሮቶኖች ግጭት (p + p ® p + n+ p +) ወይም ኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን የመጥፋት ሂደት ሲሆን, ከመጥፋቱ ቅንጣቶች ይልቅ, ለምሳሌ, ሁለት g-quanta (e + +e - ® g + g) ይታያሉ. ነገር ግን የንጥሎች የመለጠጥ ሂደቶች, ለምሳሌ e - +p ® e - + p, እንዲሁም የመነሻ ቅንጣቶችን ከመሳብ እና የመጨረሻውን ቅንጣቶች መወለድ ጋር የተቆራኙ ናቸው. ያልተረጋጉ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ወደ ቀላል ቅንጣቶች መበስበስ, ከኃይል መለቀቅ ጋር, ተመሳሳይ ንድፍ የሚከተሉ እና የበሰበሱ ምርቶች በመበስበስ ጊዜ የተወለዱበት እና እስከዚያ ጊዜ ድረስ የማይኖሩበት ሂደት ነው. በዚህ ረገድ የኤሌክትሮን ቅንጣት መበስበስ በአስደሳች አቶም ወደ አቶም በመሬት ውስጥ ካለው መበስበስ እና ፎቶን ጋር ተመሳሳይ ነው። የኤሌክትሮኬሚካል መበስበስ ምሳሌዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ: p + ® m + + v m; К + ® p + + p 0 (ከዚህ በኋላ ከቅንጣት ምልክቱ በላይ ያለው “የእርሻ” ምልክት ተጓዳኝ ፀረ-ቅንጣቶችን ያሳያል)።

ከ E.h ጋር ያሉ የተለያዩ ሂደቶች በተከሰቱበት ኃይለኛነት ይለያያሉ. በዚህ መሠረት, የኤሌክትሮማግኔቲክ ቅንጣቶች መስተጋብር phenomenologically ወደ በርካታ ክፍሎች ሊከፈል ይችላል: ጠንካራ, ኤሌክትሮ ማግኔቲክ, እና ደካማ መስተጋብር. ሁሉም የኤሌክትሮን ቅንጣቶችም የስበት መስተጋብር አላቸው።

ጠንካራ መስተጋብር ከሌሎች ሂደቶች መካከል በከፍተኛ መጠን የሚከሰቱ ሂደቶችን የሚፈጥሩ መስተጋብሮች ተለይተው ይታወቃሉ። እነሱም ይመራሉ ጠንካራ ግንኙነትሠ - በአተሞች ኒውክሊየስ ውስጥ የፕሮቶን እና የኒውትሮን ግንኙነትን የሚወስን እና የእነዚህን ቅርጾች ልዩ ጥንካሬ የሚሰጥ ጠንካራ መስተጋብር ነው ፣ ይህም በምድራዊ ሁኔታዎች ውስጥ የቁስ መረጋጋት ላይ የተመሠረተ ነው።

የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ከኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ጋር ባለው ግንኙነት ላይ የተመሰረቱ እንደ መስተጋብሮች ተለይተው ይታወቃሉ. በእነሱ የተከሰቱት ሂደቶች ከጠንካራ መስተጋብር ሂደቶች ያነሱ ናቸው, እና በእነሱ በተፈጠሩት ኤሌክትሮኖች መካከል ያለው ግንኙነት በጣም ደካማ ነው. የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች በተለይ ለግንኙነት ተጠያቂ ናቸው አቶሚክ ኤሌክትሮኖችከኒውክሊየስ ጋር እና በሞለኪውሎች ውስጥ የአተሞች ግንኙነት.

ስሙ ራሱ እንደሚያሳየው ደካማ መስተጋብር ከኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጋር በጣም በዝግታ የሚከሰቱ ሂደቶችን ያስከትላሉ።ዝቅተኛ ጥንካሬያቸው ደካማ የሆነ መስተጋብር ያላቸው ኒውትሪኖዎች ያለምንም እንቅፋት ዘልቀው መግባታቸው ለምሳሌ የምድር እና የፀሃይን ውፍረት ያሳያል። . ደካማ መስተጋብር እንዲሁ የሚባሉትን ቀስ በቀስ መበስበስን ያስከትላል። ኳሲ-የተረጋጋ ኤሌክትሮን ቅንጣቶች የእነዚህ ቅንጣቶች የህይወት ዘመን ከ10 -8 -10 -10 ሰከንድ ውስጥ ሲሆን የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጠንካራ መስተጋብር የተለመደ ጊዜ 10 -23 -10 -24 ሰከንድ ነው።

በማክሮስኮፒክ መገለጫዎቻቸው የታወቁ የስበት ግንኙነቶች በ ~ 10 -13 ሴ.ሜ ርቀት ላይ ባሉ የኤሌክትሮኒክስ ቅንጣቶች ውስጥ በኤሌክትሮን ቅንጣቶች ውስጥ ባሉ ጥቃቅን ህዋሳት ምክንያት እጅግ በጣም አነስተኛ ውጤት ያስገኛሉ ።

የተለያዩ የግንኙነቶች ክፍሎች ጥንካሬ በግምት ከተጓዳኝ ግንኙነቶች ቋሚዎች ካሬዎች ጋር በተያያዙ ልኬቶች አልባ ግቤቶች ሊታወቅ ይችላል። ለጠንካራ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ፣ ደካማ እና የፕሮቶን ስበት መስተጋብር አማካይ የሂደት ሃይል ~1 ጂቪ፣ እነዚህ መለኪያዎች ከ1፡10 -2፡ l0 -10፡10-38 ጋር ይዛመዳሉ። የሂደቱን አማካኝ ኃይል የማመልከት አስፈላጊነት ለደካማ መስተጋብሮች መለኪያ የሌለው መለኪያ በኃይል ላይ ስለሚወሰን ነው. በተጨማሪም, የተለያዩ ሂደቶች እራሳቸው ጥንካሬዎች በኃይል ላይ በተለያየ መንገድ ይወሰናሉ. ይህ ወደ አንጻራዊው ሚና ይመራል የተለያዩ መስተጋብሮችበአጠቃላይ ፣በአጠቃላዩ ፣በመስተጋብር ቅንጣቶች ኃይል እየጨመረ ሲሄድ ለውጦች ፣ስለዚህ የግንኙነቶች ክፍፍል ወደ ክፍልፋዮች መከፋፈል ፣የሂደቶችን ጥንካሬ በማነፃፀር ላይ በመመርኮዝ ፣በአስተማማኝ ሁኔታ የሚከናወነው በጣም ከፍተኛ ባልሆኑ ሃይሎች ነው። የተለያዩ የግንኙነቶች ክፍሎች፣ ነገር ግን፣ ከተመሳሳይ ባህሪያቸው ጋር የተያያዙ ሌሎች ልዩ ባህሪያት አሏቸው (በፊዚክስ ሲምሜትሪ ይመልከቱ)፣ ይህም በከፍተኛ ሀይሎች ለመለያየት አስተዋጽኦ ያደርጋል። ይህ የግንኙነቶች ክፍፍል ወደ ክፍሎች በከፍተኛው የኃይል ወሰን ውስጥ ተጠብቆ ይቆይ አይኑር ግልፅ አይደለም።

በአንዳንድ የግንኙነቶች ዓይነቶች ውስጥ በሚኖራቸው ተሳትፎ ላይ በመመስረት ሁሉም የተጠኑ ኤሌክትሮኖች ቅንጣቶች ከፎቶን በስተቀር በሁለት ዋና ዋና ቡድኖች ይከፈላሉ-hadrons (ከግሪክ ሃድሮስ - ትልቅ ፣ ጠንካራ) እና ሌፕቶን (ከግሪክ ሌፕቶስ - ትንሽ ፣ ቀጭን ፣ ቀላል)። Hadrons በዋነኝነት የሚታወቁት ከኤሌክትሮማግኔቲክ እና ከደካማ መስተጋብር ጋር ጠንካራ መስተጋብር ያላቸው በመሆናቸው ነው ሌፕቶኖች በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ ግንኙነቶች ውስጥ ብቻ ይሳተፋሉ። (ለሁለቱም ቡድኖች የተለመዱ የስበት ግንኙነቶች መኖራቸውን ያመለክታል.) የሃድሮን ስብስቦች ከፕሮቶን ክብደት (m p) ጋር በቅደም ተከተል ቅርብ ናቸው; ፒ-ሜሶን በ hadrons መካከል ዝቅተኛው ክብደት አለው፡ t p "m 1/7×t p. ከ1975-76 በፊት የሚታወቁት የሊፕቶኖች ብዛት ትንሽ ነበር (0.1 ሜ ፒ) ይሁን እንጂ የቅርብ ጊዜ መረጃዎች የመኖራቸውን እድል ያመለክታሉ። ከሀድሮን ጋር ተመሳሳይ ክብደት ያላቸው ከባድ ሌፕቶኖች ለመጀመሪያ ጊዜ የተጠኑ የሃድሮን ተወካዮች ፕሮቶን እና ኒውትሮን እና ሌፕቶን - ኤሌክትሮን ናቸው። የተለየ ቡድን በ 70 ዎቹ ውስጥ በተዘጋጁት ሀሳቦች መሠረት ፣ ፎቶን (ከዜሮ እረፍት ጋር ያለው ቅንጣት) በተመሳሳይ ቡድን ውስጥ በጣም ግዙፍ ቅንጣቶች ውስጥ ይካተታል - መካከለኛ ቬክተር ቦሶንስ የሚባሉት ፣ ለደካማ መስተጋብር ተጠያቂ እና ያላቸው። ገና በሙከራ አልታየም (ክፍል አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እና የኳንተም መስክ ንድፈ ሐሳብ ይመልከቱ)።

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ባህሪያት.

እያንዳንዱ ንጥረ ነገር ፣ በውስጡ ካሉት ልዩ ግንኙነቶች ጋር ፣ በተወሰኑ አካላዊ መጠኖች ወይም ባህሪያቱ በተለዩ እሴቶች ስብስብ ይገለጻል። በአንዳንድ ሁኔታዎች እነዚህ ልዩ እሴቶች በኢንቲጀር ወይም ክፍልፋይ ቁጥሮች እና አንዳንድ የተለመዱ ምክንያቶች ይገለጣሉ - የመለኪያ አሃድ; እነዚህ ቁጥሮች እንደ የ E. ቁጥሮች የኳንተም ቁጥሮች ይነገራሉ እና እነሱ ብቻ የተገለጹ ናቸው, የመለኪያ አሃዶችን ይተዋል.

አጠቃላይ ባህሪያትሁሉም የኤሌክትሮን ቅንጣቶች የጅምላ (m)፣ የህይወት ዘመን (ቲ)፣ ስፒን (ጄ) እና የኤሌክትሪክ ክፍያ (Q) ናቸው። የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ብዛት ስለሚሰራጭበት ህግ እና ለእነሱ ምንም ዓይነት የመለኪያ አሃድ ስለመኖሩ አሁንም በቂ ግንዛቤ የለም።

በህይወት ዘመናቸው መሰረት የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ወደ ተረጋጋ, ኳሲ-መረጋጋት እና ያልተረጋጋ (ሬዞናንስ) ይከፋፈላሉ. የተረጋጋ፣ በዘመናዊ መለኪያዎች ትክክለኛነት፣ ኤሌክትሮን (t> 5×10 21 ዓመታት)፣ ፕሮቶን (ቲ > 2×10 30 ዓመታት)፣ ፎቶን እና ኒውትሪኖ ናቸው። ኳሲ-የተረጋጉ ቅንጣቶች በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ መስተጋብር ምክንያት የሚበላሹ ቅንጣቶችን ያካትታሉ። ህይወታቸው ከ10 -20 ሰከንድ (ለነጻ ኒውትሮን ~ 1000 ሰከንድ እንኳን) ነው። በጠንካራ መስተጋብር ምክንያት የሚበላሹ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ሬዞናንስ ይባላሉ. የእነሱ የባህርይ ጊዜያትሕይወት 10 -23 -10 -24 ሰከንድ. በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ በጠንካራ መስተጋብር ምክንያት የከባድ ሬዞናንስ (በጅምላ ³ 3 ጂቪ) መበስበስ ይቆማል እና የህይወት ዘመናቸው ወደ ~10 -20 ሰከንድ እሴት ይጨምራል።

የኢ.ኤች ስፒን የእሴቱ ኢንቲጀር ወይም ግማሽ ኢንቲጀር ብዜት ነው። በእነዚህ ክፍሎች ውስጥ የ p- እና K-mesons ሽክርክሪት 0 ነው, ለፕሮቶን, ኒውትሮን እና ኤሌክትሮን J = 1/2, ለፎቶን J = 1. ከፍ ያለ ሽክርክሪት ያላቸው ቅንጣቶች አሉ. የኤሌክትሮን ቅንጣት እሽክርክሪት መጠን የአንድ (ተመሳሳይ) ቅንጣቶች ስብስብ ባህሪ ወይም ስታቲስቲክስ ይወስናል (ደብሊው ፓሊ፣ 1940)። የግማሽ-ኢንቲጀር ስፒን ቅንጣቶች ለፌርሚ-ዲራክ ስታቲስቲክስ ተገዢ ናቸው (ስለዚህ ፌርሚንስ የሚለው ስም) የስርዓቱን ሞገድ ተግባር አንቲስቲሜትሪ የሚጠይቅ ጥንድ ቅንጣቶች (ወይም ያልተለመደ ጥንድ ቁጥር) እና ስለዚህ የግማሽ-ኢንቲጀር ሽክርክሪት ሁለት ቅንጣቶች በተመሳሳይ ሁኔታ ውስጥ እንዳይሆኑ "ይከለከላል" (የጳውሎስ መርህ). የኢንቲጀር እሽክርክሪት ቅንጣቶች ለ Bose-Einstein ስታቲስቲክስ ተገዢ ናቸው (ስለዚህ ቦሶንስ የሚለው ስም) የሞገድ ተግባርን ከቅንጣዎች መለዋወጥ ጋር መመሳሰልን የሚጠይቅ እና ማንኛውም ቁጥር ያላቸው ቅንጣቶች በተመሳሳይ ሁኔታ ውስጥ እንዲሆኑ ያስችላቸዋል። የኤሌክትሮን ቅንጣቶች አኃዛዊ ባህሪያት ብዙ ተመሳሳይ ቅንጣቶች በሚወልዱበት ወይም በሚበሰብስበት ጊዜ በሚፈጠሩበት ጊዜ ጠቃሚ ይሆናሉ። የፌርሚ-ዲራክ ስታቲስቲክስ በኒውክሊየስ መዋቅር ውስጥ በጣም ጠቃሚ ሚና ይጫወታል እና በኤሌክትሮኖች የመሙላት ዘይቤዎችን ይወስናል። የአቶሚክ ቅርፊቶችየዲ.አይ. ሜንዴሌቭ የንጥረ ነገሮች ወቅታዊ ስርዓት መሠረት.

የተጠኑ የ E. ቅንጣቶች የኤሌክትሪክ ክፍያዎች የኢንቲጀር ብዜቶች ናቸው ኢ "1.6 × 10 -19 ኪ, እና ኤሌሜንታሪ ኤሌክትሪክ ክፍያ ይባላሉ. ለሚታወቀው ኢ. ቅንጣቶች Q = 0, ± 1, ± 2.

ከተጠቆሙት መጠኖች በተጨማሪ የኢነርጂ ቅንጣቶች በተጨማሪ በበርካታ የኳንተም ቁጥሮች ተለይተው ይታወቃሉ እና ውስጣዊ ይባላሉ። ሌፕቶኖች የተወሰነ የሊፕቶን ቻርጅ ይይዛሉ L ሁለት ዓይነት: ኤሌክትሮኒክ (L e) እና muonic (L m); L e = +1 ለኤሌክትሮን እና ለኤሌክትሮን neutrino, L m = +1 አሉታዊ muon እና muon neutrino. ከባድ ሌፕቶን ቲ; እና ከሱ ጋር የተያያዘው ኒውትሪኖ አዲስ የሊፕቶን ክፍያ ኤል ቲ ተሸካሚዎች ናቸው።

ለ hadrons L = 0, እና ይህ ከሊፕቶኖች ልዩነታቸው ሌላ መገለጫ ነው. በተራው፣ የሃድሮን ጉልህ ክፍሎች ለልዩ የባሪዮን ክፍያ B (|E| = 1) መሰጠት አለባቸው። Hadrons B = +1 የባሪዮን ንዑስ ቡድን ይመሰርታሉ (ይህ ፕሮቶንን፣ ኒውትሮን፣ ሃይፖሮን፣ ባሪዮን ሬዞናንስን ይጨምራል) እና ሀድሮንስ ከ B = 0 ጋር የሜሶን ንዑስ ቡድን (p- እና K-mesons፣ bosonic resonances) ይመሰርታሉ። የሃድሮንስ ንዑስ ቡድን ስም የመጣው ባርይስ - ከባድ እና ሜሶስ - መካከለኛ ከሚሉት የግሪክ ቃላት ነው። የመጀመሪያ ደረጃ E. Ch. ጥናት በወቅቱ የሚታወቁትን የባርዮን እና የሜሶን ብዛት ያላቸውን ንፅፅር እሴቶች አንፀባርቋል። በኋላ ላይ መረጃ እንደሚያሳየው የባርዮን እና የሜሶን ብዛት ተመጣጣኝ ናቸው. ለሌፕቶኖች B = 0. ለፎቶኖች B = 0 እና L = 0.

Baryons እና mesons ቀደም ሲል በተጠቀሱት ስብስቦች የተከፋፈሉ ናቸው: ተራ (እንግዳ ያልሆኑ) ቅንጣቶች (ፕሮቶን, ኒውትሮን, ፒ-ሜሶንስ), እንግዳ ቅንጣቶች (hyperons, K-meson) እና ማራኪ ቅንጣቶች. ይህ ክፍፍል በ hadrons ውስጥ ካሉት ልዩ የኳንተም ቁጥሮች ጋር ይዛመዳል፡ እንግዳነት ኤስ እና ማራኪነት (እንግሊዝኛ ማራኪ) Ch ጋር ተቀባይነት ያላቸው እሴቶች: 151 = 0, 1, 2, 3 እና | Ch| = 0, 1, 2, 3. ለተራ ቅንጣቶች S = 0 እና Ch = 0, እንግዳ ለሆኑ ቅንጣቶች |S| ¹ 0፣ Ch = 0፣ ለማራኪ ቅንጣቶች | Ch| ¹ 0፣ እና |S| = 0, 1, 2. እንግዳ ከመሆን ይልቅ, የኳንተም ቁጥር ሃይፐርቻርጅ Y = S + B ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል, እሱም የበለጠ መሠረታዊ ትርጉም ያለው ይመስላል.

ከተለመዱት hadrons ጋር የተደረጉት የመጀመሪያ ጥናቶች በጅምላ ተመሳሳይ የሆኑ ቅንጣቶች ቤተሰቦች በመካከላቸው መኖራቸውን አሳይተዋል ። ተመሳሳይ ንብረቶችከጠንካራ ግንኙነቶች ጋር ፣ ግን ከተለያዩ የኤሌክትሪክ ክፍያ ዋጋዎች ጋር። ፕሮቶን እና ኒውትሮን (ኑክሊዮኖች) የዚህ ዓይነት ቤተሰብ የመጀመሪያ ምሳሌ ነበሩ። በኋላ፣ ተመሳሳይ ቤተሰቦች እንግዳ በሆኑት እና (እ.ኤ.አ.) በእንደዚህ ዓይነት ቤተሰቦች ውስጥ የተካተቱት የንጥረ ነገሮች ተመሳሳይነት በውስጣቸው ልዩ የኳንተም ቁጥር ያላቸው ተመሳሳይ እሴት መኖሩን የሚያሳይ ነው - isotopic spin I, እሱም ልክ እንደ ተራ ሽክርክሪት, ኢንቲጀር እና ግማሽ ኢንቲጀር እሴቶችን ይወስዳል. ቤተሰቦቹ እራሳቸው አብዛኛውን ጊዜ isotopic multiplets ይባላሉ። በአንድ ብዜት (n) ውስጥ ያሉት የንጥሎች ብዛት በግንኙነቱ ከ I ጋር ይዛመዳል: n = 2I + 1. የአንድ isotopic multiplet ቅንጣቶች እርስ በእርሳቸው በ isotopic spin I 3 "ፕሮጀክት" ዋጋ ይለያያሉ, እና

የሃድሮንስ አስፈላጊ ባህሪ ከቦታዎች አሠራር ጋር የተቆራኘው የውስጥ እኩልነት ፒ ነው ፣ ተገላቢጦሽ-P የ ± 1 እሴቶችን ይወስዳል።

ለሁሉም የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ዜሮ ያልሆኑ እሴቶች ከክስ ኦ፣ኤል፣ ቢ፣ ዋይ (ኤስ) እና ቻም ቻው፣ ተመሳሳይ የጅምላ m፣ የህይወት ዘመን t፣ ስፒን J እና ለ hadrons isotopic spin 1 ፣ ግን ከሁሉም ክፍያዎች ተቃራኒ ምልክቶች እና ከውስጣዊ እኩልነት ምልክት ጋር ባሪዮኖች። ፍፁም ገለልተኛ ሃድሮኖች ልዩ የኳንተም ቁጥር አላቸው - ክፍያ እኩልነት (ማለትም ከክፍያ ማገናኘት ሥራ ጋር እኩልነት) C ከ ± 1 እሴቶች ጋር; የእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች ምሳሌዎች ፎቶን እና ፒ 0 ናቸው.

የኤሌክትሮኖች የኳንተም ቁጥሮች ወደ ትክክለኛ ይከፈላሉ (ይህም በሁሉም ሂደቶች ውስጥ ከሚጠበቁ አካላዊ መጠኖች ጋር የተቆራኙ) እና ትክክለኛ ያልሆኑ (በአንዳንድ ሂደቶች ውስጥ ተጓዳኝ አካላዊ መጠኖች አይቀመጡም)። Spin J ከ ጋር የተያያዘ ነው። ጥብቅ ህግየማዕዘን ፍጥነትን መጠበቅ እና ስለዚህ ትክክለኛ የኳንተም ቁጥር ነው። ሌሎች ትክክለኛ የኳንተም ቁጥሮች፡ Q፣ L፣ B; በዘመናዊው መረጃ መሠረት, በኤሌክትሮን ኤለመንቶች ውስጥ በሚደረጉ ለውጦች ሁሉ የተጠበቁ ናቸው, የፕሮቶን መረጋጋት የ B ጥበቃን የሚያሳይ ቀጥተኛ መግለጫ ነው (ለምሳሌ, ምንም መበስበስ የለም p ® e + + g). ሆኖም፣ አብዛኛው የሃድሮን ኳንተም ቁጥሮች ትክክል አይደሉም። Isotopic spin, በጠንካራ መስተጋብር ውስጥ ተጠብቆ ሳለ, በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ መስተጋብሮች ውስጥ አይቀመጥም. እንግዳነት እና ውበት በጠንካራ እና በኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ውስጥ ተጠብቀዋል, ነገር ግን በደካማ መስተጋብሮች ውስጥ አይደለም. ደካማ መስተጋብሮች የውስጥ እና የኃይል ክፍያ እኩልነትን ይለውጣሉ. የ CP ጥምር እኩልነት በከፍተኛ ደረጃ ትክክለኛነት ይጠበቃል, ነገር ግን በደካማ መስተጋብሮች ምክንያት በአንዳንድ ሂደቶች ውስጥም ተጥሷል. ብዙ የሀድሮን የኳንተም ቁጥሮች እንዳይጠበቁ የሚያደርጉ ምክንያቶች ግልፅ አይደሉም እናም በግልጽ ከሁለቱም የኳንተም ቁጥሮች ተፈጥሮ እና ከኤሌክትሮማግኔቲክ ጥልቅ መዋቅር እና ደካማ ግንኙነቶች ጋር የተቆራኙ ናቸው። የተወሰኑ የኳንተም ቁጥሮችን መጠበቅ ወይም አለመጠበቅ በኤሌክትሮን ቅንጣቶች መስተጋብር ውስጥ ካሉት ልዩነቶች አንዱ ጉልህ መገለጫ ነው።

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ምደባ.

አሃዳዊ ሲሜትሪ.የሊፕቶኖች ምደባ እስካሁን ምንም አይነት ችግር አይፈጥርም ፣ በ 50 ዎቹ መጀመሪያ ላይ የሚታወቁት ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው ሃድሮን ፣ በጅምላ እና የኳንተም የባርዮን እና የሜሶን ስርጭት ላይ ቅጦችን ለመፈለግ መሠረት አቅርበዋል ፣ ይህም መሠረት ሊፈጥር ይችላል ። ለእነሱ ምደባ. የ isootopic multiplets of hadrons መለየት በዚህ መንገድ ላይ የመጀመሪያው እርምጃ ነበር። ከሒሳብ እይታ፣ የሃድሮኖችን ወደ isotopic multiplets መቧደን ከማዞሪያው ቡድን ጋር የተገናኘ ሲሜትሪ መኖሩን ያሳያል (ቡድን ይመልከቱ) , በይበልጥ ከቡድን ጋር ኤስ.ዩ.(2) - ውስብስብ ባለ ሁለት ገጽታ ቦታ ውስጥ ያሉ አሃዳዊ ለውጦች ቡድን። እነዚህ ለውጦች በአንዳንድ ልዩ የውስጥ ቦታ - "isotopic space" ውስጥ እንደሚሠሩ ይገመታል, ከተለመደው የተለየ. የ isotopic ቦታ መኖር በሲሜትሪ በሚታዩ ባህሪያት ውስጥ ብቻ ይታያል. በሂሳብ ቋንቋ፣ isotopic multiplets የማይቀነሱ የሲሜትሪ ቡድን ተወካዮች ናቸው። ኤስ.ዩ. (2).

በዘመናዊ ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ የተለያዩ ቡድኖች እና የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ቤተሰቦች መኖራቸውን የሚወስን የሳይሜትሪ ጽንሰ-ሀሳብ በ hadrons እና በሌሎች ኤሌክትሮኖች ክፍልፋዮች ውስጥ ዋነኛው ነው። የተወሰኑ የንጥሎች ቡድኖችን ይለያሉ ፣ በልዩ “ውስጣዊ” ቦታዎች ውስጥ ባለው የለውጥ ነፃነት ምክንያት ከሚነሱ ልዩ የሳይሜትሪ ዓይነቶች ጋር ይዛመዳሉ። "የውስጥ ኳንተም ቁጥሮች" የሚለው ስም የመጣው ከዚህ ነው።

ጥንቃቄ የተሞላበት ምርመራ እንደሚያሳየው እንግዳ እና ተራ ሃድሮን አንድ ላይ ሆነው ከአይሶቶፒክ ብዜት ይልቅ ተመሳሳይነት ያላቸው የንጥረ ነገሮች ሰፋ ያሉ ማህበሮች ይመሰርታሉ። ሱፐርሚልቲፕሌትስ ይባላሉ. በተመለከቱት ሱፐርሚልቲፕሌቶች ውስጥ የተካተቱት የንጥሎች ብዛት 8 እና 10 ነው. ከሲሜትሪ እይታ አንጻር የሱፐርሙልቲፕሌትስ ብቅ ማለት ከቡድኑ የበለጠ ሰፊ በሆነው hadrons ውስጥ የሲሜትሪ ቡድን መኖሩን ያሳያል. ኤስ.ዩ.(2) ማለትም፡- ኤስ.ዩ.(3) - በሦስት-ልኬት ውስብስብ ቦታ ውስጥ አሀዳዊ ትራንስፎርሜሽን ቡድኖች (M. Gell-Man እና ራሱን ችሎ Y. Neeman, 1961). ተጓዳኝ ሲሜትሪ ይባላል አሃዳዊ ሲሜትሪ. ቡድን ኤስ.ዩ.(3) በተለይም የማይቀነሱ ውክልናዎች ከ 8 እና 10 ክፍሎች ብዛት ጋር ፣ ከተመለከቱት ሱፐርሚልቲፕሌቶች ጋር የሚዛመዱ ኦክቲት እና ዲኩፕሌት። ምሳሌዎች የሚከተሉትን የቡድን ቅንጣቶች ያካትታሉ ተመሳሳይ እሴቶች ጄፒ፡

በሱፐርmultiplet ውስጥ ከሚገኙት ሁሉም ቅንጣቶች የተለመዱት የሁለት መጠኖች እሴቶች ናቸው, እነሱም እንደ እ.ኤ.አ. የሂሳብ ተፈጥሮወደ isotopic spin ቅርብ ስለሆኑ ብዙ ጊዜ አሀዳዊ ስፒን ይባላሉ። ለኦክቶት ፣ ከእነዚህ መጠኖች ጋር የተቆራኙት የኳንተም ቁጥሮች እሴቶች (1 ፣ 1) ፣ ለዲኩፕሌት - (3 ፣ 0) እኩል ናቸው።

አሃዳዊ ሲሜትሪ ከአይሶቶፒክ ሲሜትሪ ያነሰ ትክክለኛ ነው። በዚህ መሠረት በ octets እና decuplets ውስጥ የተካተቱት የጅምላ ቅንጣቶች ልዩነት በጣም ትልቅ ነው. በተመሳሳዩ ምክንያት, የሃድሮኖችን ወደ ሱፐርሚልቲፕሌት መከፋፈል በጣም ብዙ ላልሆኑ ኤሌክትሮኖች ቅንጣቶች በአንጻራዊነት ቀላል ነው. በትልቅ ስብስቦች ውስጥ, ተመሳሳይነት ያላቸው ብዙ የተለያዩ ቅንጣቶች ሲኖሩ, ይህ ክፍፍል ብዙም አስተማማኝ አይደለም. ነገር ግን በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ባህሪያት ውስጥ የአሃዳዊ ሲምሜትሪ ብዙ የተለያዩ መገለጫዎች አሉ።

በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጥ የማራኪ ሀድሮን ማካተት ስለ supersupermultiplets እና ከአሃዳዊ ቡድን ጋር የተቆራኘ የበለጠ ሰፊ ሲሜትሪ መኖሩን እንድንናገር ያስችለናል ኤስ.ዩ.(4) እስካሁን ድረስ ሙሉ ለሙሉ የተሞሉ የሱፐርሙልቲፕሌት ምሳሌዎች የሉም። ኤስ.ዩ.(4) - ሲምሜትሪ ከበፊቱ የበለጠ ተሰብሯል። ኤስ.ዩ.(3) - ሲምሜትሪ ፣ እና መገለጫዎቹ ብዙም አይገለጡም።

አሀዳዊ ቡድኖች ጋር የተያያዙ hadrons ውስጥ symmetry ንብረቶች እና የእነዚህ ቡድኖች መካከል በጥብቅ የተገለጹ ውክልና ጋር የሚጎዳኝ ወደ multiplet የመከፋፈል ቅጦችን ማግኘት, hadrons ውስጥ ልዩ መዋቅራዊ ንጥረ ነገሮች ሕልውና በተመለከተ መደምደሚያ መሠረት ነበር - quarks.

የኳርክ ሞዴል hadrons።በውስጡ በጣም የመጀመሪያ ደረጃዎች ጀምሮ, hadrons መካከል ምደባ ላይ ሥራ ልማት ሁሉ hadrons ግንባታ መሠረት ሊሆን ይችላል ይህም ቀሪው ይበልጥ መሠረታዊ የሆኑ ቅንጣቶች መካከል ለመለየት ሙከራዎች ጋር አብሮ ነበር. ይህ የጥናት መስመር የተጀመረው በኢ.ፌርሚ እና ያንግ ቼን-ኒንግ (1949) ሲሆን እነዚህም መሰረታዊ ቅንጣቶች ኑክሊዮን (ኤን) እና አንቲኑክሊን () እና ፒ-ሜሶን የእነርሱ የታሰሩ ግዛቶች ናቸው () መሆናቸውን ጠቁመዋል። የዚህ ሀሳብ ተጨማሪ እድገት ፣ እንግዳ የሆኑ ባሮኖች ከመሠረታዊ ቅንጣቶች መካከልም ተካትተዋል (ኤም.ኤ. ማርኮቭ ፣ 1955 ፣ ጃፓናዊው የፊዚክስ ሊቅ ኤስ.ሳካታ ፣ 1956 ፣ ኤል ቢ ኦኩን ፣ 1957)። በዚህ መሰረት የተገነቡ ሞዴሎች የሜሶን ብዜት በደንብ ገልጸዋል፣ ነገር ግን ስለ ባሪዮን ብዜት ትክክለኛ መግለጫ አላቀረቡም። የእነዚህ ሞዴሎች በጣም አስፈላጊው አካል - ሃድሮንን “ለመገንባቱ” አነስተኛ ቁጥር ያላቸውን ፌርሚኖች መጠቀም - ሁሉንም hadrons - የኳርክ ሞዴል (የአውስትራሊያ የፊዚክስ ሊቅ ጂ ዝዋይግ እና እራሱን ችሎ የመግለጽ ችግርን በተሳካ ሁኔታ በሚፈታው ሞዴል ውስጥ ተካቷል) M. Gell-Man, 1964).

በመጀመሪያው እትም ላይ፣ ሞዴሉ የተመሰረተው ሁሉም የሚታወቁት ሃድሮኖች ከሶስት ዓይነት ስፒን 1/2 ቅንጣቶች የተገነቡ ናቸው በሚል ግምት ነው። p-, n-, l-quarks, ከተመለከቱት hadrons ቁጥር ጋር የማይካተቱ እና በጣም ያልተለመዱ ባህሪያት ያላቸው. “ኳርክስ” የሚለው ስም ከልቦለዱ በጄ.ጆይስ ተወስዷል (ኳርክስን ይመልከቱ) . የአምሳያው ዘመናዊ ስሪት ቢያንስ አራት ዓይነት ኳርኮች መኖሩን ይገምታል. አራተኛው ኳርክ ማራኪ ሃድሮን ለመግለጽ አስፈላጊ ነው.

የኳርኮች ሀሳብ በአሃዳዊ ሲሜትሪ የተጠቆመ ነው። የአሃዳዊ ቡድኖች የሂሳብ አወቃቀሩ ሁሉንም የቡድኑን ተወካዮች የመግለጽ እድል ይከፍታል ኤስ.ዩ. (n) (እና ስለዚህ ሁሉም hadron multiplets) በያዘው በጣም ቀላል የቡድን ውክልና ላይ በመመስረት nአካል. በቡድን ውስጥ ኤስ.ዩ.(3) እንደዚህ ያሉ ሶስት አካላት አሉ. ከዚህ በጣም ቀላል ውክልና ጋር የተያያዙ ቅንጣቶች መኖራቸውን መገመት ብቻ አስፈላጊ ነው. እነዚህ ቅንጣቶች ኩርኩሮች ናቸው. 8 እና 10 ቅንጣቶች - mesons እና baryons ያለውን quark ጥንቅር meson supermultiplets, ደንብ ሆኖ, 8 ቅንጣቶች, እና baryons የያዙ እውነታ ከ ተወስዷል. ሜሶኖች ከኳርክስ የተዋቀሩ ናቸው ብለን ብንወስድ ይህ ንድፍ በቀላሉ ይባዛል ቅእና አንቲኳርክ - በምሳሌያዊ ሁኔታ፡ እና የሶስት ኳርኮች ባሮኖች - በምሳሌያዊ ሁኔታ፡- ውስጥ = (qqq). በቡድኑ ባህሪያት ምክንያት ኤስ.ዩ.(3) 9 mesons በ supermultiplets 1 እና 8 ቅንጣቶች የተከፋፈሉ ናቸው, እና 27 baryons 1, 10 እና ሁለት ጊዜ 8 ቅንጣቶች የያዙ supermultiplets ይከፈላሉ, ይህም octets እና decuplets መካከል ተመልክተዋል መለያየትን ያብራራል.

የኳርክን ሞዴል ስለ hadrons አወቃቀር መሰረታዊ ግምትን በመጠበቅ የአራተኛ ኳርክ (እና አስፈላጊ ከሆነ ፣ አዲስ ተጨማሪ ኳርክ) ወደ መርሃግብሩ ይከናወናል ።

ለ = (qqq).

ሁሉም የሙከራ መረጃዎች ከተሰጠው የኳርክ ጥንቅር ሃድሮን ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማሉ። ከዚህ መዋቅር ውስጥ ትናንሽ ልዩነቶች ብቻ አሉ ፣ ይህም የሃድሮን ባህሪዎች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ አያሳድርም።

የተጠቆመው የሃድሮን አወቃቀር እና የኳርክክስ ሂሳባዊ ባህሪዎች ፣ ከቡድኑ የተወሰነ (ቀላል) ውክልና ጋር የተቆራኙ ነገሮች ናቸው ኤስ.ዩ.(4) ወደሚከተለው ይመራል። የኳንተም ቁጥሮች (ሠንጠረዥ 2). ያልተለመደው - ክፍልፋይ - የኤሌክትሪክ ክፍያ ዋጋዎች ትኩረት የሚስቡ ናቸው. ጥ, እና ቢ፣ ኤስእና ዋይ, በማናቸውም የተስተዋሉ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ውስጥ አልተገኘም ለእያንዳንዱ የኳርክ ዓይነት በመረጃ ጠቋሚ A qi (እኔ = 1, 2, 3, 4) የኳርክክስ ልዩ ባህሪ ተያይዟል - "ቀለም", በተጠኑ ሃድሮኖች ውስጥ የለም. ኢንዴክስ ሀ እሴቶችን ይወስዳል 1 ፣ 2 ፣ 3 ፣ ማለትም ፣ እያንዳንዱን የኳርክ ዓይነት qiበሶስት ዓይነቶች ቀርቧል qi a (N.N. Bogolyubov እና የስራ ባልደረቦች, 1965, አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቃውንት I. Nambu እና M. Khan, 1965, ጃፓናዊው የፊዚክስ ሊቅ I. Miyamoto, 1965). "ቀለም" ሲቀየር የእያንዳንዱ ዓይነት ኳንተም ቁጥሮች አይለወጡም እና ስለዚህ ጠረጴዛ. 2 ለማንኛውም "ቀለም" ኳርኮች ይሠራል.

ሁሉም የ hadrons ልዩነት በ ምክንያት ይነሳሉ የተለያዩ ጥምረት አር -, ፒ-፣ g- እና ጋር- የታሰሩ ግዛቶችን ይፈጥራሉ ። ተራ ሀድሮኖች ከ ብቻ ከተገነቡት የታሰሩ ግዛቶች ጋር ይዛመዳሉ አር -እና n-quarks [ለሜሶኖች በተቻለ ጥምረት ተሳትፎ እና ]. አብሮ በተሰየመ ሁኔታ ውስጥ መገኘት አር- እና n-አንድ g- ወይም ኳርኮች ጋር- ኳርክ ማለት ተጓዳኝ ሃድሮን እንግዳ ነው ( ኤስ= -1) ወይም ማራኪ ( Ch =+ 1) አንድ ባሪዮን ሁለት እና ሶስት g-quarks (በቅደም ተከተላቸው) ሊይዝ ይችላል። ጋር-quark)፣ ማለትም፣ ድርብ እና ሦስት እጥፍ እንግዳ (ማራኪ) ባሪዮን ሊኖሩ ይችላሉ። የተለያዩ የ g- እና ቁጥሮች ጥምረት ከ-ኳርክክስ (በተለይም በባሪዮን) ፣ እሱም “ድብልቅ” የሃድሮንስ ቅርጾች (“እንግዳ ውበት”) ጋር ይዛመዳል። በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, ትልቁ g- ወይም ጋር- ኳርክስ ሃድሮን ይዟል, ክብደቱ የበለጠ ነው. የሃድሮን መሬት (ያልተደሰተ) ግዛቶችን ካነፃፅር, ይህ በትክክል የሚታየው ምስል ነው (ሠንጠረዥ 1, እንዲሁም ሰንጠረዦች 3 እና 5 ይመልከቱ).

የኳርክስ ስፒን ከ1/2 ጋር እኩል ስለሆነ ከላይ ያለው የሃድሮንስ የኳርክ መዋቅር በሙከራው መሰረት ለሜሶን ኢንቲጀር እና ለባሪዮን ግማሽ ኢንቲጀር ስፒን ያስገኛል ። ከዚህም በላይ ከኦርቢታል ፍጥነት ጋር በሚዛመዱ ግዛቶች ውስጥ ኤል= 0 በተለይ በመሬት ውስጥ ያሉት የሜሶኖች ሽክርክሪት ከ 0 ወይም 1 ጋር እኩል መሆን አለበት (ለአንቲፓራሌል ቊራክ እና ትይዩ የኳርክ ስፒን አቅጣጫ) እና የባርዮን ሽክርክሪት 1/2 ወይም 3/2 መሆን አለበት ( ለማሽከርከር ውቅሮች (ሀ እና ቋት) . የኳርክ-አንቲኳርክ ስርዓት ውስጣዊ እኩልነት አሉታዊ መሆኑን ግምት ውስጥ በማስገባት እሴቶቹ ጄ.ፒለ mesons በ ኤል= 0 ከ 0 - እና 1 - ጋር እኩል ናቸው ፣ ለባሪዮን - 1/2 + እና 3/2 +። እነዚህ እሴቶች ናቸው ጄ.ፒትንሹ ብዛት ባላቸው ሃድሮን ውስጥ ታይቷል። የተሰጡ እሴቶች አይእና ዋይ(ሠንጠረዥ 1 ይመልከቱ).

ኢንዴክሶች ጀምሮ እኔ፣ k፣ lበመዋቅራዊ ቀመሮች ውስጥ እሴቶቹ በ 1 ፣ 2 ፣ 3 ፣ 4 ፣ በሜሶኖች ብዛት ያልፋሉ ። ሚክከተሰጠው ሽክርክሪት ጋር እኩል መሆን አለበት 16. ለ baryons ቢክልለአንድ ስፒን (64) የሚፈቀደው ከፍተኛው የግዛቶች ብዛት አልተሳካም ፣ ምክንያቱም በፓውሊ መርህ መሠረት ፣ ለተወሰነ አጠቃላይ ሽክርክሪት ፣ በደንብ የተገለጸ ሲምሜትሪ ያላቸው ሶስት-ኳርክ ግዛቶች ብቻ ይፈቀዳሉ ኢንዴክሶች እኔ፣ ኬ፣ 1፣ማለትም፡ ሙሉ ለሙሉ የተመጣጠነ ስፒን 3/2 እና የተቀላቀለ ሲምሜትሪ ለማሽከርከር 1/2። ይህ ሁኔታ ነው l = 0 ይመርጣል 20 baryon ግዛቶች ፈተለ 3/2 እና 20 ፈተለ 1/2.

የበለጠ ዝርዝር ምርመራ እንደሚያሳየው የ quark ስብጥር እና የሲሜትሪ ባህሪያት የኳርክ ስርዓት ዋጋ ሁሉንም የሃድሮን ኳንተም ቁጥሮች ለመወሰን ያስችላል ( J፣ P፣ B፣ Q፣ I፣ Y፣ Ch), የጅምላ ሳይጨምር; የጅምላውን መጠን ለመወሰን የኳርክክስ መስተጋብር ተለዋዋጭነት እና ገና የማይገኝ የኳርክክስ ብዛት እውቀትን ይጠይቃል።

የሃድሮኖችን ዝርዝር ሁኔታ ከዝቅተኛው ብዛት ጋር በትክክል ማስተላለፍ እና በተሰጡት እሴቶች ላይ ማሽከርከር ዋይእና ቻ፣የኳርክ ሞዴል በተፈጥሮ አጠቃላይ ብዛት ያላቸውን hadrons እና በመካከላቸው ያለውን የማስተጋባት የበላይነት ያብራራል። ብዛት ያላቸው hadrons ውስብስብ አወቃቀራቸው እና የተለያዩ አስደሳች የኳርክ ስርዓቶች መኖር እድል ነፀብራቅ ነው። እንዲህ ያሉ አስደሳች ግዛቶች ቁጥር ያልተገደበ ሊሆን ይችላል. ሁሉም የተደሰቱ የኳርክ ስርዓቶች ፈጣን ሽግግርን በተመለከተ ያልተረጋጉ ናቸው ጠንካራ መስተጋብር ወደ መሰረታዊ ግዛቶች። የድምጾቹን ብዛት ይመሰርታሉ። ትንሽ ክፍልፋይ ሬዞናንስ እንዲሁ ትይዩ የማሽከርከር አቅጣጫዎች (ከደብልዩ በስተቀር) የኳርክ ስርዓቶችን ያካትታል። ከመሠረታዊው ጋር የሚዛመዱ የኳርክ አወቃቀሮች ከፀረ-ትይዩ እሽክርክሪት አቅጣጫ ጋር። ግዛቶች፣ ኳሲ-የተረጋጋ hadrons እና የተረጋጋ ፕሮቶን ይመሰርታሉ።

የኳርክ ስርዓቶች መነቃቃት የሚከሰቱት በሁለቱም የኳርክስ እንቅስቃሴ (የኦርቢታል መነቃቃቶች) ለውጦች እና በቦታዎች ለውጦች ምክንያት ነው። ቦታ (የጨረር ማነቃቂያዎች). በመጀመሪያው ሁኔታ የስርዓተ-ፆታ ስርዓት መጨመር ከጠቅላላው ሽክርክሪት ለውጥ ጋር አብሮ ይመጣል ጄእና እኩልነት አርስርዓት, በሁለተኛው ሁኔታ የጅምላ መጨመር ሳይለወጥ ይከሰታል ጄ ፒ.ለምሳሌ, mesons with ጄ.ፒ= 2 + የመጀመሪያዎቹ የምህዋር መነሳሳት ናቸው ( l = 1) mesons ጋር ጄ ፒ = 1 - . የ 2 + ሜሶኖች እና 1 - ተመሳሳይ የኳርክ መዋቅሮች ግጥሚያዎች በብዙ ጥንድ ቅንጣቶች ምሳሌ ላይ በግልፅ ይታያል ።

Mesons r" እና y" እንደየቅደም ተከተላቸው የ r እና y-meson ጨረሮች ምሳሌዎች ናቸው (ተመልከት.

የምሕዋር እና ራዲያል ማነቃቂያዎች ከተመሳሳይ የመነሻ ኳርክ መዋቅር ጋር የሚዛመዱ የድምጾችን ቅደም ተከተል ያመነጫሉ። ስለ ኳርኮች መስተጋብር አስተማማኝ መረጃ አለማግኘት ገና የቁጥር ስሌቶችን እንድናደርግ አይፈቅድልንም እና እንደዚህ ያሉ አስደሳች ግዛቶች ሊኖሩ ስለሚችሉት ድምዳሜዎች ምንም ዓይነት ድምዳሜ ላይ እንድንደርስ አይፈቅድም ። መዋቅራዊ አካላት, hadrons በጣም ምቹ የሆነ መግለጫ የመክፈት እድልን ይከፍታል. በመቀጠልም ስለ ኳርኮች በ hadrons ውስጥ እንደ እውነተኛ የቁስ አካላት እንድንነጋገር የሚያስችሉን ሙከራዎች ተካሂደዋል። የመጀመሪያዎቹ ኤሌክትሮኖች በኒውክሊዮኖች በጣም ትልቅ በሆነ ማዕዘኖች መበታተን ላይ የተደረጉ ሙከራዎች ነበሩ። እነዚህ ሙከራዎች (1968)፣ ራዘርፎርድ በአተሞች ላይ የአልፋ ቅንጣቶች መበተን ላይ ያደረጋቸውን የጥንታዊ ሙከራዎች የሚያስታውሱት በኒውክሊዮን ውስጥ የነጥብ ክስ ቅርጾች መኖራቸውን አሳይተዋል። ከእነዚህ ሙከራዎች የተገኘውን መረጃ በኒውክሊን (1973-75) ላይ በኒውትሪኖ መበተን ላይ ተመሳሳይ መረጃ ካለው ጋር ማወዳደር ወደሚለው መደምደሚያ አስችሎናል ። አማካይየእነዚህ የነጥብ ቅርጾች የኤሌክትሪክ ክፍያ ካሬ. ውጤቱ በሚያስደንቅ ሁኔታ ወደ እሴቱ 1/2 [(2/3) ቅርብ ሆነ ሠ) 2 +(1 / 3 ሠ 2 . ኤሌክትሮን እና ፖዚትሮን በሚጠፉበት ጊዜ የሃድሮን ምርት ሂደት በሂደት ቅደም ተከተል ውስጥ ያልፋል ተብሎ የሚታሰበው ጥናት: ® hadrons ፣ ከተፈጠረው quarks ከእያንዳንዱ ጋር በጄኔቲክ የተገናኙ ሁለት የሃድሮን ቡድኖች መኖራቸውን አመልክቷል እና አደረገው። የኳርኩን ሽክርክሪት ለመወሰን ይቻላል. ከ1/2 ጋር እኩል ሆኖ ተገኘ። በዚህ ሂደት ውስጥ የተወለዱት ሃድሮን ጠቅላላ ቁጥርም በመካከለኛው ግዛት ውስጥ የሶስት ዝርያዎች ኳርኮች እንደሚታዩ ያመላክታል, ማለትም, ኳርኮች ሶስት ቀለም ያላቸው ናቸው.

ስለዚህ, በንድፈ ሃሳቦች ላይ በመመርኮዝ የኳንተም የኳንተም ቁጥሮች በበርካታ ሙከራዎች ተረጋግጠዋል. Quarks ቀስ በቀስ የአዳዲስ ኤሌክትሮን ቅንጣቶች ደረጃን እያገኙ ነው ተጨማሪ ምርምር ይህንን መደምደሚያ ካረጋገጠ ኳርኮች ለሃድሮኒክ የቁስ አካል የእውነተኛ ኤሌክትሮን ቅንጣቶች ሚና ከፍተኛ ተፎካካሪዎች ናቸው። እስከ ርዝመቶች ~ 10 -15 ሴሜኳርኮች እንደ መዋቅር የሌላቸው የነጥብ ቅርጾች ይሠራሉ. የታወቁት የኳርክ ዓይነቶች ቁጥር ትንሽ ነው. ለወደፊቱ ፣ በእርግጥ ፣ ሊለወጥ ይችላል-አንድ ሰው በከፍተኛ ኃይል አዳዲስ የኳንተም ቁጥሮች ያላቸው ሃድሮኖች በአዳዲስ የኳንኮች ሕልውና ምክንያት እንደማይገኙ ዋስትና ሊሰጥ አይችልም። ማወቂያ ዋይ- mesons ይህንን አመለካከት ያረጋግጣል. ነገር ግን የኳርኮች ቁጥር መጨመር ትንሽ ሊሆን ይችላል, ይህም አጠቃላይ መርሆዎችላይ ገደቦችን ጣል ሙሉ ቁጥርኳርክክስ፣ ምንም እንኳን እነዚህ ገደቦች እስካሁን ባይታወቁም። የኳርኮች መዋቅር-አልባነት በእነዚህ የቁሳቁስ ቅርጾች ላይ የተገኘውን የምርምር ደረጃ ብቻ ያንፀባርቃል። ነገር ግን፣ በርካታ የተወሰኑ የኳርኮች ባህሪያት ኳርኮች የቁስ አካላትን መዋቅራዊ ክፍሎች ሰንሰለት የሚያጠናቅቁ ቅንጣቶች እንደሆኑ ለመገመት አንዳንድ ምክንያቶችን ይሰጣሉ።

ኳርኮች ከሌሎቹ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች የሚለያዩት በነጻ ግዛት ውስጥ ገና ስላልታዩ ነው፣ ምንም እንኳን በታሰረ ሁኔታ ውስጥ መኖራቸውን የሚያሳዩ ማስረጃዎች አሉ። ኳርኮችን ላለማየት ከሚያደርጉት ምክንያቶች አንዱ በጣም ትልቅ ብዛታቸው ሊሆን ይችላል ፣ ይህም ምርታቸውን በዘመናዊ አፋጣኝ ኃይል ይከላከላል። ነገር ግን በመሠረታዊነት quarks, በተግባራቸው ልዩ ባህሪ ምክንያት, በነጻ ሁኔታ ውስጥ ሊሆኑ አይችሉም. በኳርኮች መካከል የሚንቀሳቀሱ ኃይሎች በርቀት እንደማይዳከሙ የሚደግፉ የንድፈ ሃሳባዊ እና የሙከራ ክርክሮች አሉ። ይህ ማለት ኳርኮችን እርስ በእርስ ለመለያየት ወሰን የለሽ ተጨማሪ ሃይል ያስፈልጋል ወይም ያለበለዚያ በነጻ ግዛት ውስጥ የኳርክኮች መከሰት የማይቻል ነው። ኳርኮችን በነጻ ግዛት ውስጥ ማግለል አለመቻል ሙሉ ለሙሉ አዲስ ዓይነት የቁስ መዋቅራዊ አሃዶች ያደርጋቸዋል። ለምሳሌ ጥያቄውን ማንሳት ይቻል እንደሆነ ግልጽ አይደለም። አካላት quarks, ኳርኮች እራሳቸው በነጻ ግዛት ውስጥ ሊታዩ ካልቻሉ. በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ የኳርኮች ክፍሎች በአካላዊ ሁኔታ እራሳቸውን ሙሉ በሙሉ አይገለጡም, እና ስለዚህ ኳርኮች የሃድሮኒክ ቁስ አካልን በመከፋፈል ውስጥ እንደ የመጨረሻ ደረጃ ይሠራሉ.

የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች እና የኳንተም መስክ ንድፈ ሃሳብ።

በዘመናዊ ቲዎሪ ውስጥ የኤሌክትሮን ቅንጣቶችን ባህሪያት እና ግንኙነቶችን ለመግለጽ, የፊዚክስ ጽንሰ-ሐሳብ አስፈላጊ ነው. ለእያንዳንዱ ቅንጣት የተመደበው መስክ. መስክ የተወሰነ የቁስ አካል ነው; በሁሉም ነጥቦች ላይ በተገለፀው ተግባር ይገለጻል ( Xየቦታ-ጊዜ እና የሎሬንትዝ ቡድን ለውጥ (ስካላር ፣ ስፒን ፣ ቬክተር ፣ ወዘተ) እና የ “ውስጣዊ” ሲምሜትሮች (isotopic scalar ፣ isotopic spinor ፣ ወዘተ) ለውጦችን በተመለከተ የተወሰኑ የመለወጥ ባህሪያትን መያዝ። ከንብረቶቹ ጋር ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ባለአራት ቬክተር እና m (x) (m = 1, 2, 3, 4) በታሪክ የአካላዊ መስክ የመጀመሪያው ምሳሌ ነው። ከ E.h ጋር የተያያዙ መስኮች አሏቸው የኳንተም ተፈጥሮማለትም ጉልበታቸው እና ጉልበታቸው ከብዙ ክፍሎች የተዋቀረ ነው. ክፍሎች - quanta, እና ጉልበት E k እና የኳንተም ሞመንተም p k ከልዩ አንጻራዊነት ጽንሰ-ሐሳብ ጋር የተያያዙ ናቸው: E k 2 = p k 2 c 2 + m 2 c 2 . እያንዳንዱ እንደዚህ ዓይነት ኳንተም የኤሌክትሮን ቅንጣት ነው የተሰጠው ኃይል E k , ሞመንተም p k እና mass m የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ኳንታ ፎቶኖች ናቸው, የሌሎች መስኮች ኳንታ ከሌሎች የታወቁ ኤሌክትሮኖች ቅንጣቶች ጋር ይዛመዳል, ስለዚህ, መስክ አካላዊ ነው. ማለቂያ የሌላቸው ጥቃቅን ስብስቦች መኖር ነጸብራቅ - quanta. ልዩ የሂሳብ መሳሪያየኳንተም መስክ ቲዎሪ በእያንዳንዱ ነጥብ x ላይ የአንድን ቅንጣት መወለድ እና መጥፋት ለመግለጽ ያስችለናል።

የመስክ ለውጥ ባህሪያት ሁሉንም የ E. ቅንጣቶች የኳንተም ቁጥሮችን ይወስናሉ ከቦታ-ጊዜ ለውጦች (የሎሬንትዝ ቡድን) ጋር በተዛመደ የመለወጥ ባህሪያት የንጥቆችን ሽክርክሪት ይወስናሉ. ስለዚህ ስካላር ከስፒን 0 ጋር ይዛመዳል ፣ ስፒን - ስፒን 1/2 ፣ ቬክተር - ስፒን 1 ፣ ወዘተ የመሳሰሉት የኳንተም ቁጥሮች መኖር እንደ L ፣ B ፣ 1 ፣ Y ፣ Ch እና ለ quarks እና gluons “ቀለም” ይከተላል ። ከ "የውስጥ ክፍተቶች" ("ክፍያ ቦታ", "ኢሶቶፒክ ቦታ", "አሃዳዊ ቦታ", ወዘተ) ለውጦች ጋር በተዛመደ የመስኮችን የመለወጥ ባህሪያት. በተለይም በኳርክክስ ውስጥ "ቀለም" መኖሩ ከልዩ "ቀለም" አሃዳዊ ቦታ ጋር የተያያዘ ነው. በቲዎሪቲካል መሳሪያዎች ውስጥ የ "ውስጣዊ ክፍተቶች" ማስተዋወቅ አሁንም ሙሉ በሙሉ መደበኛ መሳሪያ ነው, ሆኖም ግን, በ E. Ch. ባህሪያት ውስጥ የተንፀባረቀው የአካላዊ ቦታ-ጊዜ ልኬት, በእውነቱ የበለጠ መሆኑን የሚያመለክት ሆኖ ሊያገለግል ይችላል. ከአራት በላይ - የሁሉም የማክሮስኮፕ አካላዊ ሂደቶች የቦታ-ጊዜ ባህሪ ልኬት። የኤሌክትሮን ብዛት ከሜዳዎች ለውጥ ባህሪያት ጋር በቀጥታ የተገናኘ አይደለም; ይህ ተጨማሪ ባህሪያቸው ነው.

ከኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጋር የሚከሰቱትን ሂደቶች ለመግለጽ የተለያዩ አካላዊ መስኮች እርስ በርስ እንዴት እንደሚዛመዱ ማወቅ ያስፈልጋል, ማለትም የእርሻውን ተለዋዋጭነት ማወቅ. ውስጥ ዘመናዊ መሣሪያዎችበኳንተም መስክ ንድፈ-ሐሳብ ውስጥ ስለ መስኮች ተለዋዋጭነት መረጃ በሜዳዎች ውስጥ በተገለፀው ልዩ መጠን ውስጥ ይገኛል - ላግራንግያን (በይበልጥ በትክክል ፣ የ Lagrangian density) L. የኤል እውቀት በመርህ ደረጃ ከአንድ ስብስብ የሽግግር እድሎችን ለማስላት ያስችላል። በተለያዩ መስተጋብሮች ተጽእኖ ስር ያሉ ቅንጣቶች ወደ ሌላ. እነዚህ ዕድሎች በተባሉት ተሰጥተዋል. መበተን ማትሪክስ (W. Heisenberg, 1943), በ L. Lagrangian L ውስጥ የተገለጸው Lagrangian L in, እሱም የነጻ መስኮችን ባህሪ የሚገልጽ እና የ Lagrangian L ውስጥ መስተጋብር ከሜዳዎች የተገነባ. የተለያዩ ቅንጣቶችእና የጋራ ለውጦቻቸው የመሆን እድልን በማንፀባረቅ. ሂደቶችን በ E. h ለመግለፅ የኤልዝ እውቀት ወሳኝ ነው።

የ L3 ቅርጽ በተለየ ሁኔታ የሚወሰነው በተዛማጅ የሎሬንትዝ ቡድን መስኮች የለውጥ ባህሪያት እና በዚህ ቡድን (አንፃራዊነት ልዩነት) ላይ ያለውን ልዩነት አስፈላጊነት ነው. ለረጅም ጊዜ ግን L3 ለማግኘት መመዘኛዎች አይታወቁም (ከኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች በስተቀር) እና ከሙከራ የተገኙ የኤሌክትሮማግኔቲክ ቅንጣቶች መስተጋብር መረጃ በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች በተለያዩ አማራጮች መካከል አስተማማኝ ምርጫን አይፈቅድም. በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ ሰፊ አጠቃቀምበጣም ቀላል በሆኑ የ L ins ዓይነቶች ምርጫ ላይ ወደሚታዩ ሂደቶች ወይም የተበታተኑ ማትሪክስ ንጥረ ነገሮች የባህሪ ባህሪዎችን በቀጥታ በማጥናት ላይ በመመርኮዝ የግንኙነት መግለጫን በተመለከተ phenomenological አቀራረብ ተቀበሉ። በዚህ መንገድ, ለተለያዩ የተመረጡ የኢነርጂ ክልሎች ሂደቶችን ከኤሌክትሮን ቅንጣቶች ጋር በመግለጽ ከፍተኛ ስኬት ተገኝቷል. ነገር ግን፣ ብዙ የንድፈ ሃሳቡ መመዘኛዎች ከሙከራ ተበድረዋል፣ እና አቀራረቡ ራሱ ሁለንተናዊነትን ሊጠይቅ አልቻለም።

በ 50-70 ዎቹ ውስጥ. ለጠንካራ እና ለደካማ መስተጋብሮች ቅርፁን በከፍተኛ ሁኔታ ለማጣራት አስችሏል የ L3 አወቃቀሩን በመረዳት ረገድ ከፍተኛ እድገት ታይቷል. ወሳኝ ሚናይህ እድገት በኤሌክትሮን ቅንጣቶች መካከል ያለውን መስተጋብር ሲምሜትሪ ባህሪያት እና Lv ቅርጽ መካከል ያለውን የጠበቀ ግንኙነት በማብራራት አመቻችቷል.

የኤሌክትሮን ቅንጣቶች መስተጋብር ሲሜትሪ የተወሰኑ አካላዊ መጠኖችን የመጠበቅ ህጎች መኖራቸው እና በዚህም ምክንያት ከነሱ ጋር የተያያዙ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ኳንተም ቁጥሮችን በመጠበቅ ላይ ይንጸባረቃል (የጥበቃ ህጎችን ይመልከቱ)። ለሁሉም የግንኙነቶች ክፍሎች የሚከሰት ትክክለኛ ሲሜትሪ ፣ በኤሌክትሮኖች ውስጥ ካሉ ትክክለኛ የኳንተም ቁጥሮች መኖር ጋር ይዛመዳል። ግምታዊ ሲሜትሪ፣ ባህሪይ ለተወሰኑ የግንኙነቶች ክፍሎች ብቻ (ጠንካራ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ)፣ ወደ ትክክለኛ ያልሆኑ የኳንተም ቁጥሮች ይመራል። የኤሌክትሮኖች የኳንተም ቁጥሮችን ከመጠበቅ ጋር በተያያዘ ከላይ በተጠቀሱት የግንኙነቶች ክፍሎች መካከል ያለው ልዩነት በሲሜትሜትራቸው ባህሪያት ላይ ያለውን ልዩነት ያሳያል።

የታወቀ ቅጽኤል እስከ ኤል. m. ለኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር የላግራንጂያን ኤል ግልጽ ሲምሜትሪ በመኖሩ ምክንያት በውስጡ የተካተቱት የተከሰሱ ቅንጣቶች j ውስጥ የተካተቱትን ውስብስብ መስኮች j * j (እዚህ * ውስብስብ ውህደት ማለት ነው) ማባዛትን በተመለከተ ግልጽ የሆነ ሲምሜትሪ መኖር ውጤት ነው። ምክንያት e ia፣ ሀ የዘፈቀደ እውነተኛ ቁጥር ነው። ይህ ሲሜትሪ በአንድ በኩል የኤሌክትሪክ ክፍያን የመጠበቅ ህግን ያስገኛል, በሌላ በኩል, የሲሜትሪ መሟላት ከፈለግን በቦታ-ጊዜ ነጥብ ላይ በዘፈቀደ የሚወሰን ከሆነ, በማያሻማ ሁኔታ ይመራል. ወደ ላግራሪያን መስተጋብር፡-

ኤል እስከ ኤል. m. = j m ኤል. ሜትር (x) አንድ ሜትር (x) (1)

የት j m ኤል. m. - ባለአራት አቅጣጫዊ ኤሌክትሮማግኔቲክ ጅረት (የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶችን ይመልከቱ). እንደ ተለወጠ, ይህ ውጤት አጠቃላይ ጠቀሜታ አለው. በሁሉም ሁኔታዎች ውስጥ ግንኙነቶቹ "ውስጣዊ" ሲሜትሪ ሲያሳዩ, ማለትም ላግራንጊን በ "ውስጣዊ ቦታ" ለውጦች ውስጥ የማይለዋወጥ ነው, እና ተጓዳኝ የኳንተም ቁጥሮች በ E. ቁጥሮች ውስጥ ሲነሱ, ለማንኛውም ጥገኝነት ልዩነት መከሰቱ አስፈላጊ ነው. በነጥቡ x ላይ የለውጥ መለኪያዎች (የአካባቢው የመለኪያ ልዩነት ተብሎ የሚጠራው ፣ ያንግ ዜን-ኒንግ ፣ አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅአር ሚልስ, 1954). በአካል, ይህ መስፈርት መስተጋብር ወዲያውኑ ከ ነጥብ ወደ ነጥብ ሊተላለፍ አይችልም እውነታ ምክንያት ነው. ይህ ሁኔታ የሚረካው በ Lagrangian ውስጥ ከተካተቱት መስኮች መካከል የቬክተር መስኮች (የ A m (x) ምሳሌዎች) ሲኖሩ ነው ፣ ይህም “ውስጣዊ” ሲሜትሪ በሚቀየርበት ጊዜ የሚለዋወጡ እና ከቅንጣዎች መስኮች ጋር በተለየ መንገድ የሚገናኙ ፣ ማለትም፡-

L በ = å r=1 n j m r (x) V m r (x)፣ (2)

j m r (x) ከቅንጣት መስኮች የተውጣጡ ጅረቶች ሲሆኑ፣ V m r (x) የቬክተር መስኮች፣ ብዙውን ጊዜ የመለኪያ መስኮች ተብለው ይጠራሉ ። ስለዚህ የ “ውስጣዊ” ሲሜትሪ የአካባቢ አስፈላጊነት የኤል ቅርፅን ያስተካክላል እና የቬክተር መስኮችን እንደ ሁለንተናዊ የግንኙነት ተሸካሚዎች ይለያል። የቬክተር መስኮች ባህሪያት እና ቁጥራቸው "n" የሚወሰነው በ "ውስጣዊ" የሲሜትሪ ቡድን ባህሪያት ነው. ሲምሜትሪው ትክክለኛ ከሆነ የመስክ ኳንተም V m r ብዛት ከ 0 ጋር እኩል ነው. የቬክተር መስክከዜሮ የተለየ ነው። የአሁኑ የ j m r አይነት የሚወሰነው ከ "ውስጣዊ" የሲሜትሪ ቡድን ጋር በተገናኘ ዜሮ ያልሆኑ ኳንተም ቁጥሮች ባላቸው ቅንጣቶች መስኮች ነው.

ከላይ በተዘረዘሩት መርሆዎች ላይ በመመርኮዝ በኒውክሊን ውስጥ የኳርኮች መስተጋብር ጥያቄን መቅረብ ይቻል ነበር ። የኒውትሪኖዎችን እና አንቲኒውትሪኖዎችን በኒውክሊዮኖች መበተን ላይ የተደረጉ ሙከራዎች እንደሚያሳዩት የኑክሊዮኑ ፍጥነት በከፊል (50% ገደማ) በኳርክክስ የሚተላለፍ ሲሆን የተቀረው ደግሞ ከኒውትሪኖስ ጋር በማይገናኝ ሌላ ዓይነት ነገር ይተላለፋል። ምናልባትም ይህ የቁስ አካል በ quarks መካከል የሚለዋወጡትን እና በኑክሊዮኑ ውስጥ የተያዙትን ቅንጣቶች ያካትታል. እነዚህ ቅንጣቶች "gluons" (ከእንግሊዘኛ ሙጫ - ሙጫ) ይባላሉ. በይነግንኙነት ላይ ከላይ ካለው እይታ አንጻር እነዚህን ቅንጣቶች እንደ ቬክተር ቅንጣቶች መቁጠር ተፈጥሯዊ ነው. በዘመናዊው ንድፈ ሐሳብ ውስጥ, የእነሱ መኖር ከሲሜትሪ ጋር የተቆራኘ ነው, ይህም በኳርኮች ውስጥ "ቀለም" መልክን ይወስናል. ይህ ሲሜትሪ ትክክለኛ ከሆነ (የቀለም SU (3) ሲምሜትሪ)፣ እንግዲያውስ ግሉኖኖች ጅምላ የሌላቸው ቅንጣቶች ሲሆኑ ቁጥራቸው ስምንት ነው (አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ I. Nambu, 1966)። የኳርኮች ከ gluons ጋር ያለው መስተጋብር በ L vz መዋቅር (2) የተሰጠ ሲሆን አሁን ያለው j m r ከኳርክ ሜዳዎች የተዋቀረ ነው። በጅምላ አልባ ግሉኖኖች መለዋወጥ ምክንያት የኳርክኮች መስተጋብር ከርቀት ወደማይቀነሱ ኳርኮች ይመራል ተብሎ የሚታሰብም ምክንያት አለ ነገር ግን ይህ በጥብቅ አልተረጋገጠም።

በመርህ ደረጃ, በኳርክክስ መካከል ስላለው ግንኙነት እውቀት የሁሉንም ሃድሮኖች እርስ በርስ መስተጋብር ለመግለጽ መሰረት ሊሆን ይችላል, ማለትም, ሁሉንም ጠንካራ ግንኙነቶች. ይህ የሃድሮን ፊዚክስ አቅጣጫ በፍጥነት እያደገ ነው።

መስተጋብር መዋቅር ምስረታ ውስጥ ሲምሜትሪ (ግምታዊ ጨምሮ) ሚና የመወሰን መርህ መጠቀም ደግሞ የሚቻል ደካማ መስተጋብር Lagrangian ተፈጥሮ መረዳት ውስጥ እድገት አድርጓል. በተመሳሳይ ጊዜ, ጥልቅ ኢንተርኮምደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች. በዚህ አቀራረብ, ተመሳሳይ የሊፕቶን ክፍያ ያላቸው የሌፕቶኖች ጥንድ መገኘት: e -, v e እና m -, v m, ነገር ግን ከተለያዩ የጅምላ እና የኤሌክትሪክ ክፍያዎች ጋር እንደ የዘፈቀደ አይደለም, ነገር ግን የ isotonic የተሰበረ ሲምሜትሪ መኖሩን የሚያንፀባርቅ ነው. ዓይነት (ቡድን SU (2))። የአከባቢውን መርህ በዚህ “ውስጣዊ” ሲምሜትሪ ላይ መተግበር ወደ ላግራንጊን (2) ባህሪይ ይመራል ፣ በዚህ ጊዜ ለኤሌክትሮማግኔቲክ እና ለደካማ ግንኙነቶች ተጠያቂ የሆኑ ቃላት በአንድ ጊዜ ይነሳሉ (አሜሪካዊው የፊዚክስ ሊቅ ኤስ. ዌይንበርግ ፣ 1967 ፣ A. Salam, 1968)

L አየር = j m el. m. + A m + j m sl. ሸ. ወ m ++ j m sl. ሸ. ወ m - + j m sl. n. Z m 0 (3)

እዚህ j m sl. ሸ. , j m sl. n. - ደካማ መስተጋብር የተሞላ እና ገለልተኛ ሞገዶች, ከላፕቶኖች መስኮች የተገነቡ, W m +, W m -, Z m 0 - ግዙፍ መስኮች (በሲሜትሪ መሰባበር ምክንያት) የቬክተር ቅንጣቶች, በዚህ እቅድ ውስጥ ደካማ መስተጋብሮች ተሸካሚዎች ናቸው. መካከለኛ ቦሶኖች የሚባሉት), A m - photon field. የተከሳሽ መካከለኛ ቦሶን መኖር ሀሳብ ከረጅም ጊዜ በፊት ቀርቧል (ኤች. ዩካዋ ፣ 1935)። ነገር ግን በዚህ የተዋሃደ የኤሌክትሮን መግነጢሳዊ እና ደካማ መስተጋብር ንድፈ ሃሳብ ሞዴል ውስጥ የተከሳሽ መካከለኛ ቦሶን ከፎቶን እና ከገለልተኛ መካከለኛ ቦሶን ጋር እኩል ሆኖ መገኘቱ አስፈላጊ ነው። በገለልተኛ ጅረቶች ምክንያት የተከሰቱ ደካማ ግንኙነቶች ሂደቶች በ 1973 ተገኝተዋል, ይህም የደካማ ግንኙነቶችን ተለዋዋጭነት ለመቅረጽ የተገለፀውን የአቀራረብ ትክክለኛነት ያረጋግጣል. የ Lagrangian L ን ለመጻፍ ብዙ ቁጥር ያላቸው ገለልተኛ እና የተከፈሉ መካከለኛ ቦሶኖች እንዲሁ ይቻላል ። የሙከራ መረጃ እስካሁን ድረስ ላግራንጋን የመጨረሻ ምርጫ በቂ አይደለም።

መካከለኛ ቦሶኖች እስካሁን በሙከራ አልተገኙም። ካለው መረጃ፣ ብዙሃኑ W ± እና Z 0 ለዌይንበርግ-ሰላም ሞዴል በግምት 60 እና 80 GeV ይገመታል።

የኳርክክስ ኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ ግንኙነቶች ከዌይንበርግ-ሳላም ሞዴል ጋር በሚመሳሰል ሞዴል ውስጥ ሊገለጹ ይችላሉ. በዚህ መሠረት የኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ የሃድሮን ግንኙነቶችን ግምት ውስጥ ማስገባት ከተመለከቱት መረጃዎች ጋር ጥሩ ስምምነት ይሰጣል. እንደነዚህ ያሉ ሞዴሎችን በመገንባት ላይ ያለው የተለመደ ችግር እስካሁን ድረስ ያልታወቀ የኳርክክስ እና የሊፕቶኖች ጠቅላላ ቁጥር ነው, ይህም የመነሻ ሲምሜትሪ አይነት እና የጥሰቱን ባህሪ ለመወሰን አይፈቅድም. ስለዚህ, ተጨማሪ የሙከራ ጥናቶች በጣም አስፈላጊ ናቸው.

የኤሌክትሮማግኔቲክ ነጠላ አመጣጥ እና ደካማ መስተጋብር ማለት በንድፈ ሀሳብ ውስጥ ደካማ መስተጋብር ቋሚ እንደ ገለልተኛ መለኪያ ይጠፋል. ብቸኛው ቋሚ የኤሌክትሪክ ክፍያ ይቀራል ሠ ደካማ ሂደቶች ዝቅተኛ ኃይል ላይ አፈናና በ ተብራርቷል ትልቅ ክብደትመካከለኛ ቦሶኖች. ከመካከለኛው ቦሶኖች ብዛት ጋር ሲነፃፀር በጅምላ ስርዓት መሃል ባለው ኃይል ፣ የኤሌክትሮማግኔቲክ እና የደካማ መስተጋብር ውጤቶች ተመሳሳይ ቅደም ተከተል መሆን አለባቸው። የኋለኛው ግን የበርካታ የኳንተም ቁጥሮችን (P፣ Y፣ Ch፣ ወዘተ) አለመጠበቅ ይለያያል።

የኤሌክትሮማግኔቲክ እና ደካማ መስተጋብርን ብቻ ሳይሆን ጠንካራ መስተጋብርን በአንድ ላይ ለማገናዘብ ሙከራዎች አሉ. ለእንደዚህ አይነት ሙከራዎች መነሻው የሁሉም አይነት የኤሌክትሮን ቅንጣቶች መስተጋብር (ያለ የስበት መስተጋብር) ተመሳሳይ ተፈጥሮ ግምት ነው። በግንኙነቶች መካከል የታዩት ጠንካራ ልዩነቶች ጉልህ በሆነ የሲሜትሪ መበላሸት ምክንያት ተደርገው ይወሰዳሉ። እነዚህ ሙከራዎች በበቂ ሁኔታ ገና አልተዘጋጁም እና ከባድ ችግሮች ያጋጥሟቸዋል, በተለይም የኳርክክስ እና የሊፕቶን ባህሪያትን ልዩነት በማብራራት ላይ.

በሲሜትሪ ባህሪያት አጠቃቀም ላይ የተመሰረተው የላግራንያንን መስተጋብር የማግኘት ዘዴን ማዘጋጀት ነበር አስፈላጊ እርምጃወደ ኢ. CH ተለዋዋጭ ንድፈ ሐሳብ በሚያመራው መንገድ ላይ የመለኪያ መስክ ንድፈ ሐሳቦች አስፈላጊ ይሆናሉ ብሎ ለማሰብ በቂ ምክንያት አለ. ንጥረ ነገርተጨማሪ የንድፈ ሃሳባዊ ግንባታዎች.

መደምደሚያ

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ንድፈ ሐሳብ አንዳንድ አጠቃላይ ችግሮች። የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ፊዚክስ የቅርብ ጊዜ እድገት ከኤሌክትሮን ቅንጣቶች ሁሉ የማይክሮ ዓለሙን ሂደት ልዩ ሁኔታዎችን የሚወስኑ የቡድን ቅንጣቶችን በግልፅ ይለያል። እነዚህ ቅንጣቶች ለእውነተኛ የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ሚና እጩ ሊሆኑ የሚችሉ ናቸው።እነዚህም የሚያጠቃልሉት፡- 1/2 ስፒን ያላቸው ቅንጣቶች - ሌፕቶኖች እና ኳርክስ እንዲሁም ስፒን 1 - ግሉኖን፣ ፎቶን ፣ ግዙፍ መካከለኛ ቦሶኖች፣ የተለያዩ አይነት መስተጋብርዎችን የሚያካሂዱ ናቸው። ሽክርክሪት ያላቸው ቅንጣቶች 12 . ይህ ቡድን በጣም አይቀርም በተጨማሪም ስፒን 2 ጋር ቅንጣት ማካተት አለበት - የ graviton; ኳንተም የስበት መስክ, ሁሉንም ኢ.ሸ በማገናኘት በዚህ እቅድ ውስጥ, ብዙ ጉዳዮች ግን ተጨማሪ ምርምር ያስፈልጋቸዋል. የሌፕቶኖች፣ ኳርኮች እና የተለያዩ ቬክተር (ከ J = 1) ቅንጣቶች ጠቅላላ ቁጥር ምን እንደሆነ እና ይህን ቁጥር የሚወስኑ አካላዊ መርሆች እንዳሉ አይታወቅም። 1/2 ስፒን ያላቸው ቅንጣቶች ወደ 2 የሚከፋፈሉበት ምክንያቶች ግልጽ አይደሉም የተለያዩ ቡድኖች: lepton እና quarks. የሌፕቶኖች እና ኳርኮች (L, B, 1, Y, Ch) የውስጣዊ ኳንተም ቁጥሮች አመጣጥ እና እንደ "ቀለም" ያሉ የኳርክስ እና ግሉኖች ባህሪያት ግልጽ አይደሉም. ከውስጣዊ ኳንተም ቁጥሮች ጋር ምን ዓይነት የነፃነት ደረጃዎች ተያይዘዋል? እንደ ጄ እና ፒ ያሉ የኤሌክትሮን ቅንጣት ባህሪያት ብቻ ከተራ ባለ አራት አቅጣጫዊ የጠፈር ጊዜ ጋር የተቆራኙት የእውነተኛ ኤሌክትሮን ቅንጣትን ብዛት የሚወስነው የትኛው ዘዴ ነው? በኤሌክትሮኖች ውስጥ የተለያዩ የሲሜትሪ ባህሪያት ያላቸው የተለያዩ የግንኙነቶች ክፍሎች መኖራቸው ምክንያት ምንድን ነው? እነዚህ እና ሌሎች ጥያቄዎች በመጪው የኢ.ክ.

እንደተገለጸው የኤሌክትሮን ቅንጣቶች መስተጋብር መግለጫ ከመለኪያ መስክ ንድፈ ሃሳቦች ጋር የተያያዘ ነው. እነዚህ ንድፈ ሐሳቦች በኤሌክትሮን ቅንጣቶች (ቢያንስ በመርህ ደረጃ) እንደ ኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ተመሳሳይ ጥብቅ ደረጃ ላይ ያሉ ሂደቶችን ለማስላት የሚያስችል የዳበረ የሂሳብ መሣሪያ አላቸው። ነገር ግን አሁን ባለው መልኩ የመለኪያ መስክ ንድፈ ሃሳቦች አንድ ከባድ ችግር አላቸው, ከኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ጋር የተለመደ - በእነሱ ውስጥ, በስሌቶች ሂደት ውስጥ, ትርጉም የለሽ ትልቅ መግለጫዎች ይታያሉ. ሊታዩ የሚችሉ መጠኖችን (ጅምላ እና ክፍያን) እንደገና ለመወሰን ልዩ ቴክኒኮችን በመጠቀም - እንደገና ማደስ - ከስሌቶች የመጨረሻ ውጤቶች ውስጥ ኢንፊኔቶችን ማስወገድ ይቻላል ። በጣም በጥሩ ሁኔታ በተመረመረ ኤሌክትሮዳይናሚክስ ውስጥ ፣ ይህ ገና ከሙከራ ጋር የንድፈ ትንበያዎችን ስምምነት ላይ ተጽዕኖ አያሳድርም። ሆኖም ፣ የተሃድሶው ሂደት በቲዎሬቲካል መሳሪያ ውስጥ ያለውን ችግር ሙሉ በሙሉ መደበኛ ማለፍ ነው ፣ ይህም በተወሰነ ደረጃ ትክክለኛነት በስሌቶች እና ልኬቶች መካከል ያለውን ስምምነት ደረጃ ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይገባል።

በስሌቶች ውስጥ የኢንፊኒቲስ ገጽታ በላግራንያውያን መስተጋብር ውስጥ የተለያዩ ቅንጣቶች መስኮች ወደ አንድ ነጥብ x በመጠቀማቸው ነው ፣ ማለትም ቅንጣቶች እንደ ነጥብ ናቸው ተብሎ ይታሰባል ፣ እና ባለአራት-ልኬት ቦታ-ጊዜ እስከ ጠፍጣፋ ይቀራል። በጣም ትንሹ ርቀቶች. እንደ እውነቱ ከሆነ, እነዚህ ግምቶች በብዙ ምክንያቶች የተሳሳቱ ናቸው: ሀ) እውነተኛ ኢ ኤለመንቶች, ምናልባትም, ውሱን ደረጃ ያላቸው ቁሳዊ ነገሮች ናቸው; ለ) በጥቃቅን ውስጥ የቦታ-ጊዜ ባህሪያት (በመሠረታዊው ርዝመት በሚባለው ሚዛን ላይ) በጣም ምናልባትም ከማክሮስኮፕ ባህሪያቱ በጣም የተለዩ ናቸው ። ሐ) በትንሹ ርቀቶች (~ 10 -33 ሴ.ሜ) ፣ በስበት ኃይል ምክንያት የቦታ-ጊዜ የጂኦሜትሪክ ባህሪዎች ለውጥ። ምናልባት እነዚህ ምክንያቶች በቅርበት የተያያዙ ናቸው. በመሆኑም መለያ ወደ ስበት እየወሰደ ነው, በጣም በተፈጥሮ ከ10 -33 ሴንቲ ሜትር ቅደም ተከተል እውነተኛ ኢ ቅንጣት መጠን ይመራል, እና መሠረት, ርዝመት l 0 ከ የስበት ቋሚ ረ ጋር ሊዛመድ ይችላል: "10 -33 ሴ.ሜ ምንም እንኳን ከእነዚህ ምክንያቶች ውስጥ የትኛውም ቢሆን የንድፈ ሀሳቡን ማሻሻያ እና ኢ-ኢንፊኔቲስን ማስወገድ አለበት ተግባራዊ ትግበራይህ ማሻሻያ በጣም ውስብስብ ሊሆን ይችላል.

በአጭር ርቀት ላይ የስበት ኃይልን ተፅእኖ ግምት ውስጥ ማስገባት በጣም አስደሳች ይመስላል. የስበት ኃይል መስተጋብር የኳንተም መስክ ንድፈ ሐሳብ ልዩነቶችን ማስወገድ ብቻ ሳይሆን የአንደኛ ደረጃ ጉዳይ መኖሩንም ሊወስን ይችላል (ኤም.ኤ. ማርኮቭ፣ 1966)። የእውነተኛው የኢ.ኤች.ኤ ንጥረ ነገር ጥግግት በበቂ ሁኔታ ትልቅ ከሆነ የስበት መስህብ የእነዚህን የቁሳቁስ ፍጥረቶች የተረጋጋ ህልውና የሚወስነው ምክንያት ሊሆን ይችላል። የእንደዚህ አይነት ቅርጾች መጠኖች ከ 10 - 33 ሴ.ሜ መሆን አለባቸው ። በአብዛኛዎቹ ሙከራዎች ልክ እንደ ነጥብ ነገሮች ባህሪ ይኖራቸዋል ፣ የእነሱ የስበት መስተጋብር ቀላል ያልሆነ እና በትንሽ ርቀት ላይ ብቻ የሚታየው የቦታ ጂኦሜትሪ በከፍተኛ ሁኔታ በሚቀየርበት ክልል ውስጥ ነው።

ስለዚህ ፣የኢ.ch.የተለያዩ የግንኙነቶች ክፍሎችን በአንድ ጊዜ የማገናዘብ አዝማሚያ እየታየበት ያለው አዝማሚያ በማካተት በምክንያታዊነት መጠናቀቅ አለበት። አጠቃላይ እቅድየስበት መስተጋብር. የወደፊቱን የኤሌክትሮን ቅንጣቶች ንድፈ ሐሳብ መፈጠርን የሚጠብቀው ሁሉንም ዓይነት ግንኙነቶችን በአንድ ጊዜ ግምት ውስጥ በማስገባት ነው.

መጽሃፍ ቅዱስ

1) ማርኮቭ ኤም.ኤ. ስለ ቁስ ተፈጥሮ። ኤም.፣ 1976

2) Gaziorovich S. የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ, ትራንስ. ከእንግሊዝ፣ ኤም.1969

3) Kokkede Ya., የኳርክክስ ቲዎሪ, ትራንስ. ከእንግሊዝኛ፣ ኤም.፣ 1971 ዓ.ም

4) I.፣ Ioffe B.L.፣ Okun L.B.፣ አዲስ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች፣ “እድገቶች አካላዊ ሳይንሶች"፣ 1975፣ ቲ. 117፣ ቁ. 2፣ ገጽ 227

5) ቦጎሊዩቦቭ ኤን.ኤን., ሺርኮቭ ዲ.ቪ., የቁጥር መስኮች ንድፈ ሃሳብ መግቢያ, 3 ኛ እትም, ኤም., 1976;

6) ዜና መሠረታዊ ፊዚክስ፣ ትራንስ ከእንግሊዝኛ, M., 1977, ገጽ 120-240 .

የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች፣ ቪ በጠባቡ ሁኔታ- ሌሎች ቅንጣቶችን ያካተቱ እንደሆኑ ሊቆጠሩ የማይችሉ ቅንጣቶች. በዘመናዊ በፊዚክስ ውስጥ, "የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች" የሚለው ቃል ሰፋ ባለ መልኩ ጥቅም ላይ ይውላል: የሚባሉት. የማይገዙ ትንሹ የነገሮች ቅንጣቶች እና (ለየት ያለ ሁኔታ). አንዳንድ ጊዜ በዚህ ምክንያት አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ንዑስ ኒውክሌር ቅንጣቶች ይባላሉ. አብዛኛውእንደነዚህ ያሉ ቅንጣቶች (እና ከ 350 በላይ የሚሆኑት ይታወቃሉ) የተዋሃዱ ስርዓቶች ናቸው.
ኢ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ኤሌክትሮማግኔቲክ, ደካማ, ጠንካራ እና የስበት ግንኙነቶች ውስጥ ይሳተፋሉ. በአነስተኛ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ምክንያት, የእነሱ የስበት መስተጋብር. ብዙውን ጊዜ ግምት ውስጥ አይገቡም. ሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች በሦስት ዋና ዋና ክፍሎች ይከፈላሉ. ቡድኖች. የመጀመሪያው የሚባሉትን ያካትታል. ቦሶኖች የኤሌክትሮ ደካማ መስተጋብር ተሸካሚዎች ናቸው። ይህ ፎቶን ወይም የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ኳንተም ያካትታል። የተቀረው የፎቶን ብዛት ዜሮ ነው ፣ ስለሆነም የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ስርጭት ፍጥነት (የብርሃን ሞገዶችን ጨምሮ) ከፍተኛውን የአካላዊ ስርጭት ፍጥነት ይወክላል። ተፅዕኖ እና ከፈንዶች አንዱ ነው. አካላዊ ቋሚ; ተቀባይነት ያለው c = (299792458 1.2) m/s ነው።
ሁለተኛው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሌፕቶኖች ናቸው, በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ ግንኙነቶች ውስጥ ይሳተፋሉ. 6 የሚታወቁ ሌፕቶኖች አሉ፡ ኤሌክትሮን፣ ሙኦን፣ ሄቪ-ሌፕተን እና ተዛማጅ። (ምልክት ሠ) በተፈጥሮ ውስጥ በጣም ትንሹ የጅምላ ቁሳቁስ ተደርጎ ይቆጠራል m c , ከ 9.1 x 10 -28 ግ (በኃይል ክፍሎች 0.511 ሜቪ) እና ትንሹ አሉታዊ. ኤሌክትሪክ ክፍያ ሠ = 1.6 x 10 -19 ሴ. (ምልክት) - በግምት ከጅምላ ጋር ቅንጣቶች. 207 ክብደት (105.7 ሜቪ) እና ኤሌክትሪክ. ክፍያ፣ ከክፍያው ጋር እኩል ነው; አንድ ከባድ ሌፕቶን የጅምላ መጠን በግምት አለው። 1.8 ጂ.ቪ. ከእነዚህ ቅንጣቶች ጋር የሚዛመዱት ሦስቱ ዓይነቶች ኤሌክትሮን (ምልክት v ሐ)፣ ሙኦን (ምልክት) እና ኒውትሪኖ (ምልክት) - ብርሃን (ምናልባትም ጅምላ የለሽ) በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ቅንጣቶች ናቸው።
ሁሉም ሌፕቶኖች (-) አላቸው፣ ማለትም፣ በስታቲስቲክስ። ሴንት እናንተ fermions ናችሁ (ተመልከት).
እያንዳንዱ ሌፕቶኖች ተመሳሳይ የጅምላ እሴቶች እና ሌሎች ባህሪያት ካለው ጋር ይዛመዳሉ, ነገር ግን በኤሌክትሪክ ምልክት ይለያያል. ክፍያ. አሉ (ምልክት e +) - በአዎንታዊ ክስ (ምልክት) እና ሶስት ዓይነት አንቲኒውትሪኖስ (ምልክት) ጋር በተያያዘ ፣ ተቃራኒ ምልክትልዩ የኳንተም ቁጥር፣ ይባላል የሊፕቶን ክፍያ (ከዚህ በታች ይመልከቱ).
ሦስተኛው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ሃድሮን ናቸው, በጠንካራ, ደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ውስጥ ይሳተፋሉ. ሃድሮን “ከባድ” ቅንጣቶች ከጅምላ በጣም የሚበልጡ ናቸው። ይህ ከሁሉም በላይ ነው። አንድ ትልቅ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ቡድን. Hadrons ወደ ባሪዮን ይከፈላል - ቅንጣቶች ከሜሶኖች ጋር - ኢንቲጀር (ኦ ወይም 1) ያላቸው ቅንጣቶች; እንዲሁም የሚባሉት ሬዞናንስ ለአጭር ጊዜ የሚቆዩ hadrons ናቸው. Baryons ያካትታሉ (ምልክት p) - አንድ የጅምላ ~ 1836 ጊዜ m s የሚበልጥ እና 1.672648 x 10 -24 g (938.3 MeV) ጋር እኩል የሆነ ኒውክሊየስ, እና አኖረው. ኤሌክትሪክ ከክፍያው ጋር እኩል የሆነ ክፍያ, እና እንዲሁም (ምልክት n) - በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ቅንጣት, መጠኑ በትንሹ ከጅምላ ይበልጣል. ከ እና ሁሉም ነገር ተገንብቷል, ማለትም ጠንካራ መስተጋብር. የእነዚህን ቅንጣቶች እርስ በርስ ግንኙነት ይወስናል. በጠንካራ መስተጋብር ውስጥ እና ተመሳሳይ ባህሪያት ያላቸው እና እንደ አንድ ቅንጣት ሁለት ተደርገው ይወሰዳሉ - isotopic ጋር ኒውክሊዮኖች. (ከስር ተመልከት). ባሪዮን ደግሞ ሃይፖሮን ያጠቃልላሉ - ከኒውክሊዮን የሚበልጡ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች፡ ሃይፖሮን 1116 ሜ.ቮ፣ ሃይፖሮን 1190 ሜቮ፣ ሃይፖሮን 1320 ሜቮ፣ እና ሃይፖሮን 1670 ክብደት አለው። ሜቪ ሜሶኖች በጅምላ እና (-ሜሶን ፣ ኬ-ሜሶን) መካከል መካከለኛ አሏቸው። ገለልተኛ እና የተሞሉ ሜሶኖች (ከአዎንታዊ እና አሉታዊ አንደኛ ደረጃ የኤሌክትሪክ ኃይል ጋር) አሉ. ሁሉም ሜሶኖች የራሳቸው ባህሪያት አሏቸው. ሴንት አንተ ቦሶን ነህ።

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መሰረታዊ ባህሪያት.እያንዳንዱ ኤሌሜንታሪ ቅንጣት በተለዩ አካላዊ እሴቶች ስብስብ ይገለጻል። መጠኖች (የኳንተም ቁጥሮች)። የሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች አጠቃላይ ባህሪያት - የጅምላ, የህይወት ዘመን, ኤሌክትሪክ. ክፍያ.
እንደ ሕይወታቸው መጠን, የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ወደ ተረጋጋ, ኳሲ-መረጋጋት እና ያልተረጋጋ (ሬዞናንስ) ይከፋፈላሉ. የተረጋጋ (በዘመናዊ መለኪያዎች ትክክለኛነት) የሚከተሉት ናቸው: (ከ 5 -10 21 ዓመታት በላይ ዕድሜ), (ከ 10 31 ዓመታት በላይ), ፎቶን እና. ኳሲ-የተረጋጉ ቅንጣቶች በኤሌክትሮማግኔቲክ እና በደካማ መስተጋብር ምክንያት የሚበላሹ ቅንጣቶችን ያካትታሉ፤ ህይወታቸው ከ10-20 ሰከንድ በላይ ነው። በጠንካራ መስተጋብር ምክንያት ሬዞናንስ መበስበስ, ባህሪያቸው የህይወት ጊዜ 10 -22 -10 -24 ሴ.
የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ውስጣዊ ባህሪያት (ኳንተም ቁጥሮች) ሌፕቶን (ምልክት ኤል) እና ባርዮን (ምልክት B) ክፍያዎች ናቸው; እነዚህ ቁጥሮች ለሁሉም የገንዘብ ዓይነቶች በጥብቅ የተጠበቁ መጠኖች ተደርገው ይወሰዳሉ። መስተጋብር ለ leptonics እና L ተቃራኒ ምልክቶች አሏቸው; ለባሪዮን B = 1 ፣ ለተዛማጅ B = -1።
Hadrons ልዩ የኳንተም ቁጥሮች በመኖራቸው ይታወቃሉ-“እንግዳ” ፣ “ማራኪ” ፣ “ውበት”። ተራ (እንግዳ ያልሆኑ) hadrons ,-mesons ናቸው. በተለያዩ የሃድሮን ቡድኖች ውስጥ ከጠንካራ መስተጋብር አንፃር በጅምላ ተመሳሳይ እና ተመሳሳይ ባህሪያት ያላቸው የንጥረ ነገሮች ቤተሰቦች አሉ, ነገር ግን የተለያዩ ባህሪያት. የኤሌክትሪክ ዋጋዎች ክፍያ; በጣም ቀላሉ ምሳሌ ፕሮቶን እና . ለእንደዚህ ዓይነቶቹ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች አጠቃላይ የኳንተም ቁጥር የሚባሉት ናቸው. isotopic , እሱም ልክ እንደ መደበኛ, ኢንቲጀር እና ግማሽ-ኢንቲጀር እሴቶችን ይቀበላል. ለ ልዩ ባህሪያትሃድሮንስ እንዲሁ ውስጣዊ እኩልነትን ያጠቃልላል ፣ እሱም እሴቶችን ይወስዳል።
የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች አስፈላጊ ንብረት በኤሌክትሮማግኔቲክ ወይም በሌላ መስተጋብር ምክንያት የጋራ ለውጦችን የማድረግ ችሎታቸው ነው። ከጋራ ትራንስፎርሜሽን ዓይነቶች አንዱ የሚባሉት ናቸው. መወለድ ፣ ወይም የአንድ ቅንጣት በተመሳሳይ ጊዜ መፈጠር እና (በአጠቃላይ ሁኔታ - የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ከተቃራኒ ሌፕቶኒክ ወይም ባሪዮን ክፍያዎች ጋር መፈጠር)። ሊሆኑ የሚችሉ ሂደቶች ኤሌክትሮን-ፖዚትሮን e - e + መወለድን ፣ ሙኦን አዲስ ከባድ ቅንጣቶችን በሌፕቶኖች ግጭት ፣ እና cc- እና bb-states ከquarks መፈጠርን ያካትታሉ (ከዚህ በታች ይመልከቱ)። ሌላው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መለዋወጫ አይነት ውሱን የሆነ የፎቶኖች ብዛት (ኳንታ) በሚፈጠር ቅንጣት ግጭት ወቅት መደምሰስ ነው። በተለምዶ 2 ፎቶኖች የሚሠሩት በጠቅላላው የሚጋጩት ቅንጣቶች ዜሮ ሲሆኑ 3 ፎተኖች ደግሞ በድምሩ ከ 1 ጋር እኩል ሲሆኑ (የክፍያ እኩልነት የመጠበቅ ህግ መገለጫ) ሲፈጠሩ።
በተወሰኑ ሁኔታዎች, በተለይም በዝቅተኛ ፍጥነት የሚጋጩ ቅንጣቶች, የተጣመረ ስርዓት መፈጠር - e - e + እና እነዚህ ያልተረጋጋ ስርዓቶች ብዙ ጊዜ ይባላሉ. , በእቃው ውስጥ ያለው የህይወት ዘመናቸው በአብዛኛው የተመካው በእቃው ባህሪያት ላይ ነው, ይህም አወቃቀሩን ለማጥናት ኮንዲነር መጠቀም ይቻላል. ፈጣን ኬሚካሎች ንጥረነገሮች እና ኪነቲክስ. ወረዳዎች (ተመልከት,).

የኳርክ ሞዴል hadrons።የኳንተም ሃድሮን ቁጥሮችን ከነሱ አንጻር ስንመረምር እንግዳ የሆኑ ሀድሮኖች እና ተራ ሀድሮኖች አንድ ላይ ተቀራራቢ ንብረቶች ያላቸው ቅንጣቢ ማኅበራት ይመሰርታሉ ብለን እንድንደመድም አስችሎናል። በውስጣቸው የተካተቱት የንጥሎች ቁጥሮች 8 (ኦክቶት) እና 10 (ዲኩፕሌት) ናቸው. የአንድ አሃዳዊ ብዜት አካል የሆኑት ቅንጣቶች ተመሳሳይ ውስጣዊ አላቸው እኩልነት, ነገር ግን በኤሌክትሪክ ዋጋዎች ይለያያሉ. ክፍያ (የ isootopic multiplet ቅንጣቶች) እና እንግዳነት። አሀዳዊ ቡድኖች ጋር የተያያዙ ንብረቶች, ያላቸውን ግኝት hadrons እና quarks የተገነቡ ናቸው ልዩ መዋቅራዊ ክፍሎች ሕልውና በተመለከተ መደምደሚያ መሠረት ነበር. Hadrons የ 3 መሠረታዊ ነገሮች ጥምረት እንደሆነ ይታመናል። ከ 1/2 ጋር ቅንጣቶች: up-quarks, d-quarks እና s-quarks. ስለዚህም ሜሶኖች ከኳርክ እና አንቲኳርክ፣ ባሪዮን ከ 3 ኳርኮች የተሠሩ ናቸው።
ሃድሮን በ 3 ኳርኮች የተዋቀረ ነው የሚለው ግምት በ1964 (ጄ. ዝዋይግ እና ራሱን የቻለ ኤም. ጌል-ማን) ነው። በመቀጠልም ሁለት ተጨማሪ ኳርኮች በሃድሮን መዋቅር ሞዴል ውስጥ ተካትተዋል (በተለይም ከ ጋር ተቃራኒዎችን ለማስወገድ) - “ማራኪ” (ሐ) እና “ቆንጆ” (ለ) እና እንዲሁም የኳርክ ልዩ ባህሪዎች አስተዋውቀዋል - "ጣዕም" እና "ቀለም". እንደ ሃድሮን አካላት ሆነው የሚሰሩ ኳርኮች በነጻ ግዛት ውስጥ አልታዩም። ሁሉም የሃድሮን ልዩነት በተለያዩ ምክንያቶች የተነሳ ነው. የተገናኙ ግዛቶችን የሚፈጥሩ እና-፣ d-፣ s-፣ c- እና b-quarks ጥምረት። ተራ ሃድሮኖች (፣ -ሜሶን) ከላይ እና d-quarks ከተገነቡ የተገናኙ ግዛቶች ጋር ይዛመዳሉ። የአንድ s-፣ c- ወይም b-quark ከ up and d quarks ጋር በአንድሮን ውስጥ መኖር ማለት ተጓዳኝ ሃድሮን “እንግዳ”፣ “ማራኪ” ወይም “ቆንጆ” ነው ማለት ነው።
የሃድሮንስ መዋቅር የኳርክ ሞዴል በመጨረሻው ላይ በተደረጉ ሙከራዎች ተረጋግጧል. 60 ዎቹ - ቀደምት
70 ዎቹ 20 ኛው ክፍለ ዘመን ኳርኮች እንደ አዲስ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች መቆጠር ጀመሩ - በእውነት አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ለሃድሮኒክ የቁስ አካል። የነፃ ኳርኮች አለመታየት መሰረታዊ ተፈጥሮ ያለው እና የሰውነት መዋቅራዊ ክፍሎችን ሰንሰለት የሚዘጉ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እንደሆኑ ይጠቁማል። ቲዎሪቲካል አሉ። እና ሙከራ. በኳርኮች መካከል የሚሠሩት ኃይሎች በርቀት እንደማይዳከሙ የሚደግፉ ክርክሮች ፣ ማለትም ፣ ኳርኮችን አንዳቸው ከሌላው ለመለየት እጅግ በጣም ብዙ ኃይል ያስፈልጋል ወይም በሌላ አገላለጽ ፣ ኳርኮች በነጻ ግዛት ውስጥ መፈጠር የማይቻል ነው ። . ይህ በደሴቲቱ ውስጥ ሙሉ ለሙሉ አዲስ ዓይነት መዋቅራዊ አሃዶች ያደርጋቸዋል። ኳርኮች የመጨረሻው የቁስ አካል ደረጃ ሆነው ሊሠሩ ይችላሉ።

አጭር ታሪካዊ መረጃ.የመጀመሪያው ኤለመንታሪ ቅንጣት ተገኝቷል - neg. ኤሌክትሪክ በሁለቱም የኤሌክትሪክ ምልክቶች ላይ ክፍያ. ክፍያ (K. Anderson እና S. Neddermeyer, 1936) እና K-mesons (የኤስ.ፓዌል ቡድን, 1947; የእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች መኖር በ H. Yukawa በ 1935). በ con. 40 ዎቹ - ቀደምት 50 ዎቹ "እንግዳ" ቅንጣቶች ተገኝተዋል. የዚህ ቡድን የመጀመሪያ ቅንጣቶች - K + - እና K - -ሜሶኖች, A-hyperons - እንዲሁ በጠፈር ውስጥ ተመዝግበዋል. ጨረሮች
ከመጀመሪያው 50 ዎቹ አፋጣኝ ዋናዎቹ ሆነዋል የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣት ምርምር መሳሪያ. አንቲፕሮቶን (1955)፣ አንቲንዩትሮን (1956)፣ ፀረ-ሃይፔሮን (1960) እና በ1964 በጣም ከባዱ ተገኝቷል።ወ - ሃይፐሮን. በ 1960 ዎቹ ውስጥ እጅግ በጣም ብዙ ያልተረጋጉ ሬዞናንስ በተፋጣሪዎች ላይ ተገኝተዋል። እ.ኤ.አ. በ 1962 ሁለት የተለያዩ ዓይነቶች እንዳሉ ታወቀ-ኤሌክትሮን እና ሙዮን። እ.ኤ.አ. በ 1974 ግዙፍ (3-4 ፕሮቶን ስብስቦች) እና በተመሳሳይ ጊዜ በአንጻራዊ ሁኔታ የተረጋጋ (ከተራ ሬዞናንስ ጋር ሲነፃፀር) ቅንጣቶች ተገኝተዋል ፣ ይህም ከአዲሱ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ቤተሰብ ጋር በቅርብ የተዛመደ - “የተማረኩ” ፣ የመጀመሪያ ወኪሎቻቸው እ.ኤ.አ. በ 1976 ተገኝተዋል እ.ኤ.አ. እ.ኤ.አ. በ 1983 በጣም የታወቁት የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች - ቦሶንስ (ጅምላ 80 GeV) እና Z ° (91 GeV) ተገኝተዋል።
ስለዚህ, ከግኝቱ በኋላ ባሉት አመታት ውስጥ, እጅግ በጣም ብዙ ቁጥር ያላቸው የተለያዩ ጥቃቅን ቅንጣቶች ተለይተዋል. የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ዓለም ወደ ውስብስብነት ተለወጠ, እና ንብረታቸው በብዙ ገፅታዎች ያልተጠበቁ ነበሩ.

ቃል፡ Kokkede Ya.፣ የኳርክክስ ቲዎሪ፣ [ትራንስ. ከእንግሊዝኛ], M., 1971; ማርኮቭ ኤም.ኤ., ስለ ቁስ ተፈጥሮ, ኤም., 1976; ኦኩን ኤል.ቢ.፣ ሌፕቶንስ እና ኳርክክስ፣ 2ኛ እትም፣ ኤም.፣ 1990

የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች- በጣም ትንሹ የታወቁ የቁስ አካላት ቅንጣቶች ፣ በተወሰነ ደረጃ በዘመናዊው የቁስ ዕውቀት ደረጃ የአጽናፈ ሰማይ አንዳንድ “ግንባታ ብሎኮች” ሊቆጠሩ ይችላሉ። በጠባቡ የቃሉ አገባብ፣ አንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች በየትኛው ውስጥ ቅንጣቶች ተብለው ሊጠሩ ይችላሉ። ውስጣዊ መዋቅርበጭራሽ አልታየም። እነዚህ ለምሳሌ ኤሌክትሮን እና ፎቶን ያካትታሉ. እጅግ በጣም ብዙ የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች (ሜሶን, ባሪዮን) ውስጣዊ መዋቅር አላቸው.

የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የማግኘት ታሪክ አንድ ክፍለ ዘመን ይወስዳል። በ 20 ዎቹ ውስጥ XX ክፍለ ዘመን የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ጽንሰ-ሀሳብ እጅግ በጣም ቀላል ነበር። ሁለት ቅንጣቶች ይታወቁ ነበር - ኤሌክትሮን እና ፕሮቶን, እንዲሁም ሁለት አይነት መስተጋብሮች - ስበት እና ኤሌክትሮማግኔቲክ. በእነሱ መሰረት, ሁሉም የተፈጥሮ ክስተቶች ተብራርተዋል.

የአዳዲስ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ግኝቶች ሁለት ዋና ዋና ጅረቶች ሊለዩ ይችላሉ። የመጀመሪያው በ 30 ዎቹ - 50 ዎቹ ውስጥ ይከሰታል. በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን, በመጀመሪያ, ኒውትሮን እና ፖዚትሮን ተገኝተዋል. ፖዚትሮን ከኤሌክትሮን ጋር በተዛመደ አንቲፓርተል ነው; እሱ በሁሉም መንገድ እንደ ኤሌክትሮን ነው ፣ ግን አዎንታዊ ሳይሆን አዎንታዊ ነው። አሉታዊ ክፍያ. አንድ ኤሌክትሮን ከፖዚትሮን ጋር ሲጋጭ, እንዲሁም ማንኛውም ቅንጣት ከተዛማጅ አንቲፓርተል ጋር ሲጋጭ የእነሱ መጥፋት ሊከሰት ይችላል, ማለትም. የንጥሎች የጋራ ጥፋት, አዳዲስ ጥቃቅን ህዋሳት መወለድ እና የኃይል መለቀቅ ጋር ተያይዞ. ስለዚህም ኤሌክትሮን ከፖዚትሮን ጋር የሚገናኝ ሁለት ፎቶኖችን ያመነጫል።

በመቀጠል, ኒውትሪኖዎች ተገኝተዋል. በአሁኑ ጊዜ በርካታ የኒውትሪኖ ዓይነቶች ይታወቃሉ. በ 1937 የመጀመሪያው ሜሶን ተገኘ. ከኑክሌር መስተጋብር ጋር የተያያዘ ነው። እ.ኤ.አ. በ 1960 ፣ ንድፈ-ሀሳቡ 32 የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችን ያጠቃልላል ፣ እና እያንዳንዱ አዲስ ቅንጣት ከመሠረቱ አዲስ ክበብ ከመገኘቱ ጋር ተቆራኝቷል። አካላዊ ክስተቶች. ሁለተኛው የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ግኝቶች በ1960-1965 ተከስተዋል። በዚህ ጊዜ መጨረሻ, የንጥሎች ብዛት ከ 200 አልፏል. በ 1990 ዎቹ መጨረሻ. የተገኙት ቅንጣቶች እና ፀረ-ፓርቲከሎች ቁጥር ወደ 400 እየተቃረበ ነው።

የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ባህሪያት የጅምላ፣ የኤሌትሪክ ክፍያ፣ ስፒን፣ የህይወት ዘመን፣ መግነጢሳዊ ቅጽበት፣ የቦታ እኩልነት፣ ወዘተ ናቸው። የአንደኛ ደረጃ ፅንሰ-ሀሳብ የአንደኛ ደረጃ መስፈርት ስለሌለ ትርጉሙን አጥቷል። አራት የተረጋጉ (ራስን የማይበታተኑ) የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች*፡- ኤሌክትሮን፣ ፕሮቶን፣ ፎቶን እና ሁሉም የኒውትሪኖ ዓይነቶች አሉ። በነዚህ ቅንጣቶች መሰረት በራስ ተነሳሽነት የመበታተን ችሎታ ያላቸውን ሌሎች ሁሉ መገንባት አይቻልም. ከእንደዚህ አይነት ቅንጣቶች መካከል ነፃው ኒውትሮን በጣም ረጅም (17 ደቂቃዎች) ይኖራል, እና ገለልተኛው π-meson በጣም አጭር (10 -16 ሰከንድ) ይኖራል. ነገር ግን፣ በቅንጦት የህይወት ዘመን ልዩነት ላይ የተመሰረተ የምደባ መርህ ሊፈጠር አልቻለም።

የማይክሮ ዓለም ነገሮች አስፈላጊ መለያ ባህሪ በጠንካራ መስተጋብር ውስጥ የመሳተፍ ችሎታቸው ነው። በጠንካራ መስተጋብር ውስጥ የሚሳተፉ ቅንጣቶች ይባላሉ ሃድሮንስ, በደካማ መስተጋብሮች ውስጥ የሚሳተፉ እና በጠንካራዎች ውስጥ የማይሳተፉ ቅንጣቶች ይባላሉ ሌፕቶኖች. በተጨማሪም, አሉ ቅንጣቶች - የግንኙነቶች ተሸካሚዎች.

ሌፕቶኖች ኤሌክትሮንን፣ ሙኦን፣ ታው ሌፕቶንን፣ ሶስት ዓይነት ኒውትሪኖዎችን እና ተጓዳኝ አንቲፓርተሎቻቸውን ያካትታሉ። ስለዚህም ጠቅላላ ቁጥርሌፕቶኖች ከአስራ ሁለት ጋር እኩል ናቸው. ኒውትሪኖስ በ 60 ዎቹ ውስጥ ተገኝቷል. XX ክፍለ ዘመን, በአጽናፈ ሰማይ ውስጥ በጣም የተለመዱ ቅንጣቶች ናቸው. ዩኒቨርስ ወሰን የለሽ የኒውትሪኖ ባህር ነው ተብሎ ሊታሰብ ይችላል፣ በዚያም በአተሞች መልክ ደሴቶች አልፎ አልፎ ይገኛሉ። በጠንካራም ሆነ በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ውስጥ ሳይሳተፉ፣ እዚያ እንደሌለ አድርገው ወደ ቁስ አካል ዘልቀው ይገባሉ። ስለዚህ, እነሱን ለማጥናት በጣም አስቸጋሪ ነው. ሙኦን በ 1936 ከታወቁት ያልተረጋጋ የሱባቶሚክ ቅንጣቶች አንዱ ነው. በሁሉም ረገድ ኤሌክትሮን ይመስላል: ተመሳሳይ ክፍያ እና ሽክርክሪት አለው, በተመሳሳይ መስተጋብር ውስጥ ይሳተፋል, ነገር ግን ትልቅ ክብደት ያለው እና ያልተረጋጋ ነው (በሁለት ገደማ ውስጥ). በሰከንድ ሚሊዮኖች ውስጥ ወደ ኤሌክትሮን እና ወደ ሁለት ኒውትሪኖዎች ይበሰብሳል)። የ tau lepton እንዲሁ የተሞላ ቅንጣት ነው። በ 70 ዎቹ ውስጥ ተከፈተ. XX ክፍለ ዘመን እና በጣም ትልቅ ክብደት አለው - 3500 ኤሌክትሮኖች.

የሃድሮን ብዛት ብዙ መቶ ነው፡ ሁሉም ከኒውትሮን እና ፕሮቶን በስተቀር ሁሉም አጭር እድሜ ያላቸው እና በፍጥነት ይበሰብሳሉ። የሃድሮን አለመረጋጋት እና ልዩነታቸው የሚያመለክተው የመጀመሪያ ደረጃ እቃዎች እንዳልሆኑ ነገር ግን ከትንሽ ቅንጣቶች የተገነቡ ናቸው - መንቀጥቀጥ. አብዛኛዎቹ ሃድሮን በ 50 ዎቹ እና 60 ዎቹ ውስጥ ተገኝተዋል። XX ክፍለ ዘመን ሃድሮን በጠንካራ, ደካማ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች ውስጥ ይሳተፋሉ.

ሌፕቶኖች እና ሃድሮን የቁስ አካል ግንባታ ከሆኑ አራት ግንኙነቶችን የሚያቀርቡ ቅንጣቶችም አሉ እነሱም አለም እንዳይፈርስ የሚከለክለው “ሙጫ” አይነት ነው። የኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ተሸካሚዎች ፎቶኖች ናቸው ፣ ጠንካራ መስተጋብር ግሉኖች ናቸው (በፕሮቶን ውስጥ ያሉ ኳርኮች) ፣ ደካማ መስተጋብር W + ፣ W - ፣ Zº -bosons (በትልቅ የእረፍት ብዛት እና ተለይተው ይታወቃሉ) አጭር ቆይታህይወት - ከ10-26 ሰከንድ ብቻ). ስለ ስበት መስክ ተሸካሚ መኖሩን በተመለከተ አስተያየት ይገለጻል - ስበት. እንደ ሳይንቲስቶች ስሌት፣ ልክ እንደ ፎቶኖች፣ ዜሮ የእረፍት ክብደት ሊኖራቸው እና በብርሃን ፍጥነት መንቀሳቀስ አለባቸው። ነገር ግን ፎቶን 1 ስፒን ካለው እና በኤሌክትሮማግኔቲክ መስተጋብር ጊዜ በተመሳሳይ ሁኔታ የተሞሉ ቅንጣቶችን የሚገፉ ከሆነ ፣ ግራቪቶን ስፒን 2 አለው ። ይህ ሁሉም ቅንጣቶች እርስ በእርስ እንዲሳቡ ያስችላቸዋል። የስበት መስተጋብር በጣም ደካማ ስለሆነ በሙከራዎች ውስጥ የስበት ኃይልን በቀጥታ ማግኘት እስካሁን አልተቻለም።

በአሁኑ ጊዜ ከቅንጣዎች (ፖዚትሮን ፣ አንቲፕሮቶን ፣ ወዘተ) ተቃራኒ የሆነ ክፍያ ያላቸው ፀረ-ፓርታሎች የሚባሉት ተገኝተዋል። ስለዚህ, በ 1932, በኮስሚክ ጨረሮች * ውስጥ ፖዚትሮንሶች ተገኝተዋል. በ1955 ከመዳብ ኢላማ ኒውክሊየስ ጋር በተፈጠረ ግጭት የሚመረቱ ፀረ ፕሮቶኖች በበርክሌይ አዲስ አፋጣኝ ላይ ተገኝተዋል። በ 1956 አንቲንትሮን ተገኝቷል. አንድ ኤሌክትሮን ከፖዚትሮን እና ፕሮቶን ከአንቲፕሮቶን የሚለያዩ ከሆነ በመጀመሪያ ፣ በክሱ ምልክት ውስጥ ፣ ታዲያ ኒውትሮን እና አንቲንዩትሮን እንዴት ይለያያሉ? ኒውትሮን ምንም የኤሌክትሪክ ክፍያ የለውም, ነገር ግን ከእሱ ጋር የተያያዘ መግነጢሳዊ መስክ አለው. የዚህ ምክንያቱ ሙሉ በሙሉ ግልጽ አይደለም, ምንም እንኳን የኒውትሮን መግነጢሳዊ መስክ ወደ አንድ አቅጣጫ ያቀናል, እና የአንቲኖሮን መግነጢሳዊ መስክ ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ያቀናል.

ከኃላፊነት ልዩነቶች በተጨማሪ ፀረ-ፓርቲሎች ከቅንጣቶች ጋር ሲነፃፀሩ ሌሎች መሠረታዊ ባህሪያት አሏቸው. ስለዚህ ከዓለም ወደ ፀረ-ዓለም በሚሸጋገርበት ወቅት “ቀኝ” እና “ግራ” ቦታዎችን ይለውጣሉ፤ በፀረ-ዓለም ውስጥ ያለው ጊዜ ከወደፊቱ ወደ ያለፈው ይፈሳል እንጂ ካለፈው ወደ ፊት አይደለም ፣ እንደ ዓለም. የዓለማችን ሕንጻ ከሆኑ ቅንጣቶች በተለየ መልኩ ፀረ-ፓርቲከሎች በዚህ ዓለም ውስጥ ለአፍታ የሚታዩ እንግዶች ብቻ ናቸው። ፀረ-ንጥረ ነገሮች ቅንጣቶችን በሚያገናኙበት ጊዜ, ፍንዳታ ይከሰታል, በዚህም ምክንያት እርስ በርስ ይደመሰሳሉ, ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል ይለቀቃሉ. በዓለማችን ውስጥ ብዙ የፀረ-ቁስ አካላት ምልከታዎችን መሠረት በማድረግ እና ባህሪያቸውን በማጥናት አንዳንድ ሳይንቲስቶች ከዓለማችን ጋር ተመሳሳይነት ያለው እና ከእሱ ጋር አብሮ የሚኖር አንድ ሙሉ ፀረ-ዓለም መኖር ወደሚለው ሀሳብ ደርሰዋል ፣ ግን በተቃራኒው ምልክት ይለያያል። .

የዚህ ፅንሰ-ሀሳብ ግንባር ቀደም አዘጋጆች አንዱ የኢስቶኒያ አካዳሚ ጂ ናአን ነው። ዋናው ነጥቡ ሁለቱም የአጽናፈ ዓለማት ግማሾች - ዓለም እና ፀረ-ዓለም - በመጨረሻ ከፍፁም ባዶነት የሚነሱበት አቋም ነው። እንዲህ ሲሉ ጽፈዋል:- “ከምንም (ባዶነት፣ ባዶነት) የጥበቃ ህጎችን በጥብቅ በማክበር ከምንም የመውጣት እድልን በተመለከተ የተሰጠው መግለጫ እጅግ በጣም አያዎ (ፓራዶክስ) ሊመስል ይገባል። ደግሞም የጥበቃ ህጎች ትርጉም ምንም ነገር ከምንም አይመጣም, ምንም ነገር ሊፈጥር አይችልም. እዚህ የተፈጠረው መላምት ይህንን አቋም በምንም መንገድ አይፈታተነውም። ምንም ነገር በእውነቱ (ብቻ) የሆነ ነገር ሊወልድ አይችልም, ነገር ግን የበለጠ ነገርን ይወልዳል - የሆነ ነገር እና ፀረ-ነገርን በተመሳሳይ ጊዜ! እዚህ ላይ የቀረበው መላምት በመጨረሻው ላይ የተመሰረተው እኩልነት (-1)+(+1)=0 በተቃራኒው ከቀኝ ወደ ግራ፡ 0=(-1)+(+1) ሊነበብ በሚችል የመጀመሪያ ደረጃ እውነታ ላይ ነው። የመጨረሻው እኩልነት ኮስሞሎጂን ብቻ ሳይሆን አጽናፈ ሰማይንም ጭምር ይገልጻል. ኦሪጅናል" የግንባታ ቁሳቁስዩኒቨርስ" ባዶነት፣ ባዶነት ነው። በአማካይ፣ አጠቃላይ የተመጣጠነ ዩኒቨርስ ባዶነት እንጂ ሌላ ነገር የለውም። ስለዚህ ሁሉንም የጥበቃ ህጎች በጥብቅ በማክበር ከባዶነት ሊነሳ ይችላል። “ሁሉም የቦታ-ጊዜ ክፍተቶች እና መጋጠሚያዎች በተመሳሳይ መልኩ ከዜሮ ጋር እኩል ናቸው። ሲምሜትሪክ ዩኒቨርስ በአማካይ ምንም ነገር አልያዘም ፣ ቦታ እና ጊዜ እንኳን የለውም። የጂ ናሃን ጽንሰ-ሐሳብ ምሳሌን በመጠቀም, በሚቀጥለው አንቀጽ ውስጥ የሚብራራው የሲሜትሪ መርህ ዓለም አቀፋዊነት በግልጽ ይታያል.

የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች እና ፀረ-ፓርቲሎች ከአጽናፈ ሰማይ የሚመጡት ከየት ነው? ሳይንቲስቶች እንደሚጠቁሙት ከአካላዊ ክፍተት. አካላዊ ክፍተት “ፍፁም ምንም” አይደለም፣ ግን እውነተኛ አካላዊ ሥርዓትለምሳሌ, በአንደኛው ግዛት ውስጥ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ. ከዚህም በላይ በኳንተም መስክ ንድፈ ሃሳብ መሰረት ሁሉም ሌሎች የመስክ ግዛቶች እና የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ከቫኩም ሁኔታ ሊገኙ ይችላሉ. ፊዚክስ ይገናኛል። የተወሰኑ ዓይነቶችእና የቁስ ሁኔታ, እና ከቁስ ጋር አይደለም. በተመሳሳይም በ አካላዊ ምርምርእነሱ “ፍፁም ባዶነት”ን እንደ የቁስ አካል እና የቁሳቁስ ሙሉ ለሙሉ መቅረት ሳይሆን “በአንፃራዊ ባዶነት” ላይ ሳይሆን የተወሰኑ የቁሳቁስ ክፍሎች እና ባህሪያቸው አለመኖራቸውን መረዳት አለባቸው።

ቫክዩም አነስተኛ ኃይል ያለው መስክ ተብሎ ሊገለጽ ይችላል። ይህ ማለት ግን በውስጡ ምንም ነገር የለም ማለት አይደለም. በአካላዊ ክፍተት ውስጥ, በጣም ውስብስብ የሆኑ ክስተቶች ያለማቋረጥ ይከሰታሉ. አካላዊ ሂደቶችለምሳሌ ፣ ምናባዊ ቅንጣቶች መወለድ እና መሞት ፣ ልዩ ዓይነትከእሱ የማያመልጡ እና የማይሰራጩ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ የቫኩም ማወዛወዝ. ሆኖም ፣ በተወሰኑ ክፍተቶች ውስጥ ምናባዊ ቅንጣቶች ወደ እውነተኛ ቅንጣቶች ሊለወጡ ይችላሉ።

በፊዚክስ ውስጥ ሲሜትሜትሪ እና የማይለዋወጥ መርሆዎች

"ሲምሜትሪ" የሚለው ቃል አለው የግሪክ አመጣጥእና "ተመጣጣኝ" ማለት ነው. ውስጥ የዕለት ተዕለት ቋንቋሲሜትሪ አብዛኛውን ጊዜ እንደ ሥርዓታማነት፣ ስምምነት እና ተመጣጣኝነት ይገነዘባል። የክፍሎች እና የጠቅላላው የተጣጣሙ ጥምርነት የሲሜትሪ ውበት እሴት ዋና ምንጭ ነው። ክሪስታሎች በፍፁምነታቸው እና በቅጾቻቸው ጥብቅ ሲሜት ከረዥም ጊዜ ጀምሮ አስደስተውናል። ሲሜትሪክ ሞዛይኮች፣ ክፈፎች፣ የሕንፃ ስብስቦችበሰዎች ውስጥ የውበት ፣የሙዚቃ እና ስሜትን ማንቃት የግጥም ስራዎችለሥምምነታቸው በትክክል አድናቆትን ይፍጠሩ ። ስለዚህ ፣ ስለ የውበት ምድብ ንብረት ስለ ሲምሜትሪ ማውራት እንችላለን።

የሲሜትሜትሪ ሳይንሳዊ ፍቺ የአንድ የጀርመን ዋና የሂሳብ ሊቅ ነው። ሄርማን ዊል(1885 – 1955)፣ “ሲምሜትሪ” በተሰኘው አስደናቂ መጽሃፉ ከቀላል የስሜት ህዋሳት ወደ ሲምሜትሪ ያለውን ሽግግር ተንትኗል። ሳይንሳዊ ግንዛቤ. እንደ G. Weil, ስር ሲሜትሪየአንድን ነገር ባህሪ በአንድ ዓይነት ለውጥ ስር ያለውን ልዩነት (የማይለወጥ) መረዳት አለበት። ሲምሜትሪ የአንድ ነገር የማይለዋወጡ ባህሪያት ስብስብ ነው ማለት እንችላለን። ለምሳሌ፣ ክሪስታል በተወሰኑ ሽክርክሪቶች፣ ነጸብራቆች እና መፈናቀሎች ስር ከራሱ ጋር ሊስተካከል ይችላል። ብዙ እንስሳት የግማሽ የሰውነት ክፍል ወደ ቀኝ እና ወደ ቀኝ ሲንፀባረቁ ግምታዊ መስተዋት ሲሜትሪ አላቸው. ሆኖም ግን, ቁሳዊ ነገር ብቻ ሳይሆን, ለምሳሌ, የሂሳብ ነገር የሲሜትሪ ህጎችን መታዘዝ ይችላል. በተወሰኑ የአስተባባሪ ስርዓቱ ለውጦች ውስጥ ስለ አንድ ተግባር ወይም እኩልታ አለመመጣጠን ማውራት እንችላለን። ይህ ደግሞ የሲሜትሪ ምድብ በፊዚክስ ህጎች ላይ እንዲተገበር ያስችለዋል. ሲምሜትሪ ወደ ሂሳብ እና ፊዚክስ የሚገባው በዚህ መንገድ ነው፣ እሱም እንደ የውበት እና የጸጋ ምንጭ ሆኖ ያገለግላል።

ቀስ በቀስ፣ ፊዚክስ በተፈጥሮ ህግጋት ላይ ተጨማሪ እና አዳዲስ የሳይሜትሪ ዓይነቶችን እያገኘ ነው፡- መጀመሪያ ላይ የጠፈር ጊዜ (ጂኦሜትሪክ) የሲሜትሪ ዓይነቶች ከታሰቡ በኋላ ላይ አልተገኘም ነበር። የጂኦሜትሪክ ዓይነቶች(ፐርሙቴሽን፣ መለኪያ፣ አሃዳዊ፣ ወዘተ)። የኋለኛው ደግሞ ከግንኙነት ህጎች ጋር ይዛመዳል, እና እነሱ አንድ ናቸው የጋራ ስም"ተለዋዋጭ ሲሜትሪ".

በዘመናዊው ፊዚክስ ውስጥ የኢንቫሪነስ መርሆዎች በጣም ጠቃሚ ሚና ይጫወታሉ: በእነሱ እርዳታ, የቆዩ የጥበቃ ህጎች ተረጋግጠዋል እና አዲስ የጥበቃ ህጎች ተንብየዋል, እና የብዙ መሰረታዊ እና መፍትሄ. የተተገበሩ ችግሮችእና ከሁሉም በላይ ደግሞ የመሠረታዊ ግንኙነቶችን ውህደት (የኤሌክትሮ ዌክ መስተጋብር ፅንሰ-ሀሳብ እና ግራንድ ውህደት) የመጀመሪያ ስኬቶችን ማሳካት ተችሏል ። እነዚህ መርሆዎች ትልቅ አጠቃላይነት አላቸው. ታዋቂው አሜሪካዊ የቲዎሬቲካል ፊዚክስ ሊቅ ዩ ዊግነር እነዚህ መርሆች ከተፈጥሮ ህግጋቶች ጋር በተመሳሳይ መልኩ የተፈጥሮ ህግጋት ከክስተቶች ጋር እንደሚዛመዱ አመልክተዋል፣ ማለትም ሲሜትሪ "የሚያስተዳድሩት" ህጎች፣ እና ህጎች "ቁጥጥር" ክስተቶች። ለምሳሌ በህዋ እና በጊዜ መፈናቀልን በተመለከተ የተፈጥሮ ህግጋቶች ልዩነት ባይኖር ኖሮ ሳይንስ እነዚህን ህጎች ጨርሶ ሊያወጣ አይችልም ማለት አይቻልም።