Субатомни частици

Субатомната частица е частица, по-малка от атом. Това означава, че тя е много, много малка. Подобно на атомите и молекулите, субатомната частица е твърде малка, за да бъде видяна с просто око. Тя също така е много интересна за учените, които се опитват да разберат по-добре атомите. Най-често изучаваните субатомни частици са основните, които изграждат атомите: протони, неутрони и електрони. Изследването на субатомните частици се нарича физика на елементарните частици.

Тези частици често се държат заедно в атома от една от четирите фундаментални сили (гравитация, електромагнитна сила, силна сила или слаба сила). Извън атома частиците често се движат много, много бързо - почти със скоростта на светлината, която е много, много висока (около 300 000 км в секунда).

Субатомните частици се разделят на две групи - бариони и лептони.

Барионите се състоят от кварки, а лептоните се смятат за едни от най-малките частици, наречени елементарни частици. Барионите имат определено барионно число. При реакциите барионното число трябва да се запазва, което означава, че и началната, и крайната страна на реакцията трябва да имат еднакъв брой бариони. Барионните частици са съставени от комбинация от 3 от шестте кварка, които са сред най-малките частици. Шестте вида кварки са: възходящ, низходящ (съставляващ протоните и неутроните), странен, чаровен, горен и долен.

Лептоните обикновено са много по-малки от барионите. Тази категория включва електрони, мюони, тауси и неутрино. Лептоните не се състоят от кварки и не са делими.

За всеки от тези видове има и античастица. Античастиците имат същата маса като нормалните си аналози, но имат противоположен електрически заряд. Антиматерията и материята не могат да съществуват близо една до друга. Когато материя и антиматерия се сблъскат, те се унищожават взаимно с огромно отделяне на енергия, еквивалентна на E=mc2, където m е общата маса на частиците, c е скоростта на светлината, а E е произведената енергия. Тези сблъсъци често се случват в големи ускорители на частици, където енергията може да се превърне в обратна посока, в материя, чрез същото уравнение. Така могат да се получат много странни, често тежки (с голяма маса) частици, които съществуват само за кратко време.

Повечето от откритите частици са създадени чрез ускоряване на частици и сблъскването им с други, при което се получават огромни потоци от нови субатомни частици, които се разпадат изключително бързо. Тъй като обаче частиците се движат със скорост, близка до тази на светлината, законите на специалната теория на относителността стават важни и се получава забавяне на времето. Това означава, че времето тече по-бавно за частиците и те могат да изминат (и да бъдат измерени) по-голямо разстояние, отколкото би предвидила науката, която не се ръководи от принципа на относителността.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява субатомната частица?

В: Кои са най-често изучаваните субатомни частици?

В: Какви сили държат заедно атомите?

В: Колко бързо се движат субатомните частици?

В: Различни видове частици ли са барионите и лептоните?

В: Античастиците имат ли противоположни електрически заряди в сравнение с нормалните си събратя?

Търсене по буква