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विद्युत आवेश वाला एक मौलिक कण। मौलिक कण
पदार्थ की गति, उसके आत्म-विकास की क्षमता और आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान में भौतिक वस्तुओं के संबंध और अंतःक्रिया को समझने पर त्सुप्का वी.पी. उच्च व्यावसायिक शिक्षा के संघीय राज्य स्वायत्त शैक्षिक संस्थान "बेलगोरोड राज्य राष्ट्रीय अनुसंधान विश्वविद्यालय" (एनआरयू "बेलएसयू")
1. पदार्थ की गति
"पदार्थ का एक अभिन्न गुण गति है" 1, जो पदार्थ के अस्तित्व का एक रूप है और इसके किसी भी परिवर्तन में प्रकट होता है। पदार्थ और उसके गुणों, जिनमें गति भी शामिल है, की अरचनात्मकता और अविनाशीता से यह निष्कर्ष निकलता है कि पदार्थ की गति सदैव विद्यमान रहती है और अपनी अभिव्यक्तियों के रूप में असीम रूप से विविध है। किसी भी भौतिक वस्तु का अस्तित्व उसकी गति अर्थात उसके साथ होने वाले किसी भी परिवर्तन में प्रकट होता है। परिवर्तन के दौरान भौतिक वस्तु के कुछ गुण सदैव बदलते रहते हैं। चूँकि किसी भौतिक वस्तु के सभी गुणों की समग्रता, समय के एक विशेष क्षण में उसकी निश्चितता, वैयक्तिकता और विशिष्टता को दर्शाती है, उसकी स्थिति से मेल खाती है, यह पता चलता है कि किसी भौतिक वस्तु की गति के साथ-साथ उसकी स्थिति में भी बदलाव होता है। . गुणों में परिवर्तन इतनी दूर तक जा सकता है कि एक भौतिक वस्तु दूसरी भौतिक वस्तु बन सकती है। "लेकिन एक भौतिक वस्तु कभी भी एक संपत्ति में नहीं बदल सकती है" (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान, ऊर्जा), और "एक संपत्ति एक भौतिक वस्तु में" 2, क्योंकि केवल गतिशील पदार्थ ही एक परिवर्तनशील पदार्थ हो सकता है। प्राकृतिक विज्ञान में पदार्थ की गति को प्राकृतिक घटना (प्राकृतिक घटना) भी कहा जाता है। यह ज्ञात है कि "गति के बिना कोई पदार्थ नहीं है," 3 जैसे पदार्थ के बिना कोई गति नहीं हो सकती। पदार्थ की गति को मात्रात्मक रूप से व्यक्त किया जा सकता है। पदार्थ, साथ ही किसी भी भौतिक वस्तु की गति का सार्वभौमिक मात्रात्मक माप ऊर्जा है, जो पदार्थ और किसी भी भौतिक वस्तु की आंतरिक गतिविधि को व्यक्त करता है। इसलिए, ऊर्जा गतिशील पदार्थ के गुणों में से एक है, और ऊर्जा पदार्थ से बाहर, उससे अलग नहीं हो सकती। ऊर्जा का द्रव्यमान के साथ समतुल्य संबंध है। नतीजतन, द्रव्यमान न केवल किसी पदार्थ की मात्रा, बल्कि उसकी गतिविधि की डिग्री को भी चिह्नित कर सकता है। इस तथ्य से कि पदार्थ की गति शाश्वत रूप से मौजूद है और इसकी अभिव्यक्तियों के रूप में असीम रूप से विविधतापूर्ण है, यह अपरिहार्य रूप से उस ऊर्जा का अनुसरण करता है, जो मात्रात्मक रूप से पदार्थ की गति को दर्शाता है, यह भी शाश्वत रूप से मौजूद है (अनिर्मित और अविनाशी) और रूप में असीम रूप से विविध है इसकी अभिव्यक्तियों का. "इस प्रकार, ऊर्जा कभी गायब नहीं होती है या फिर से प्रकट नहीं होती है, यह केवल गति के प्रकार में परिवर्तन के अनुसार एक प्रकार से दूसरे प्रकार में परिवर्तित होती है"। पदार्थ की गति के विभिन्न प्रकार (रूप) देखे जाते हैं। उन्हें भौतिक वस्तुओं के गुणों में परिवर्तन और एक दूसरे पर उनके प्रभाव की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए वर्गीकृत किया जा सकता है। भौतिक निर्वात (सामान्य अवस्था में मुक्त मौलिक क्षेत्र) की गति इस तथ्य तक सीमित हो जाती है कि यह लगातार अपने संतुलन से अलग-अलग दिशाओं में थोड़ा विचलित होता है, जैसे कि "कांप रहा हो"। ऐसी सहज कम-ऊर्जा उत्तेजनाओं (विचलन, गड़बड़ी, उतार-चढ़ाव) के परिणामस्वरूप आभासी कण बनते हैं, जो तुरंत भौतिक निर्वात में घुल जाते हैं। यह गतिशील भौतिक निर्वात की निम्नतम (बुनियादी) ऊर्जा अवस्था है, इसकी ऊर्जा शून्य के करीब होती है। लेकिन एक भौतिक निर्वात, किसी स्थान पर कुछ समय के लिए, एक उत्तेजित अवस्था में परिवर्तित हो सकता है, जिसमें ऊर्जा की एक निश्चित अधिकता होती है। भौतिक निर्वात के ऐसे महत्वपूर्ण, उच्च-ऊर्जा उत्तेजना (विचलन, गड़बड़ी, उतार-चढ़ाव) के साथ, आभासी कण अपनी उपस्थिति पूरी कर सकते हैं और फिर विभिन्न प्रकार के वास्तविक मौलिक कण भौतिक निर्वात से बाहर निकलते हैं, और, एक नियम के रूप में, जोड़े में ( एक कण के रूप में एक विद्युत आवेश और विपरीत संकेतों के विद्युत आवेश वाला एक प्रतिकण, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़ी के रूप में)। विभिन्न मुक्त मौलिक क्षेत्रों के एकल क्वांटम उत्तेजना मौलिक कण हैं। फर्मियन (स्पिनर) मौलिक क्षेत्र 24 फर्मियन (6 क्वार्क और 6 एंटीक्वार्क, साथ ही 6 लेप्टान और 6 एंटीलेप्टन) उत्पन्न कर सकते हैं, जो तीन पीढ़ियों (परिवारों) में विभाजित हैं। पहली पीढ़ी में, ऊपर और नीचे क्वार्क (और एंटीक्वार्क), साथ ही लेप्टान, एक इलेक्ट्रॉन और एक इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो (और एक इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो के साथ एक पॉज़िट्रॉन), सामान्य पदार्थ (और शायद ही कभी खोजा गया एंटीमैटर) बनाते हैं। दूसरी पीढ़ी में, आकर्षण और अजीब क्वार्क (और एंटीक्वार्क), साथ ही लेप्टान, म्यूऑन और म्यूऑन न्यूट्रिनो (और म्यूऑन एंटीन्यूट्रिनो के साथ एंटीमुऑन) मौजूद हैं, जिनका द्रव्यमान (बड़ा गुरुत्वाकर्षण चार्ज) है। तीसरी पीढ़ी में सच्चे और आकर्षक क्वार्क (और एंटीक्वार्क) हैं, साथ ही लेप्टान ताओन और ताओन न्यूट्रिनो (और ताओन एंटीन्यूट्रिनो के साथ एंटीटान) भी हैं। दूसरी और तीसरी पीढ़ी के फर्मियन सामान्य पदार्थ के निर्माण में भाग नहीं लेते हैं, अस्थिर होते हैं और पहली पीढ़ी के फर्मियन के निर्माण के साथ क्षय हो जाते हैं। बोसोनिक (गेज) मौलिक क्षेत्र 18 प्रकार के बोसॉन उत्पन्न कर सकते हैं: गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र - गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र - फोटॉन, कमजोर संपर्क क्षेत्र - 3 प्रकार के "विऑन" 1, ग्लूऑन क्षेत्र - 8 प्रकार के ग्लूऑन, हिग्स क्षेत्र - 5 प्रकार के हिग्स बोसॉन. पर्याप्त रूप से उच्च-ऊर्जा (उत्तेजित) अवस्था में एक भौतिक निर्वात एक लघु-ब्रह्मांड के रूप में महत्वपूर्ण ऊर्जा वाले कई मौलिक कणों को उत्पन्न करने में सक्षम है। सूक्ष्म जगत के पदार्थ के लिए, गति को कम कर दिया गया है: प्राथमिक कणों के एक दूसरे में फैलने, टकराने और परिवर्तन के लिए; प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से परमाणु नाभिक का निर्माण, उनकी गति, टकराव और परिवर्तन; परमाणु नाभिक और इलेक्ट्रॉनों से परमाणुओं का निर्माण, उनकी गति, टकराव और परिवर्तन, जिसमें एक परमाणु कक्षक से दूसरे कक्षक में इलेक्ट्रॉनों का कूदना और परमाणुओं से उनका अलग होना, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों का योग शामिल है; परमाणुओं से अणुओं का निर्माण, उनकी गति, टकराव और परिवर्तन, जिसमें नए परमाणुओं का जुड़ना, परमाणुओं का निकलना, कुछ परमाणुओं का दूसरों के साथ प्रतिस्थापन और एक अणु में एक दूसरे के सापेक्ष परमाणुओं के क्रम में बदलाव शामिल है।
मैक्रोवर्ल्ड और मेगावर्ल्ड के पदार्थ के लिए, आंदोलन विस्थापन, टकराव, विरूपण, विनाश, विभिन्न निकायों के एकीकरण के साथ-साथ उनके सबसे विविध परिवर्तनों के लिए आता है। यदि किसी भौतिक वस्तु (परिमाणित क्षेत्र या भौतिक वस्तु) की गति के साथ केवल उसके भौतिक गुणों में परिवर्तन होता है, उदाहरण के लिए, किसी परिमाणित क्षेत्र के लिए आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य, किसी भौतिक वस्तु के लिए तात्कालिक गति, तापमान, विद्युत आवेश, तो ऐसे गति को भौतिक रूप के रूप में वर्गीकृत किया गया है। यदि किसी भौतिक वस्तु की गति के साथ उसके रासायनिक गुणों में परिवर्तन होता है, उदाहरण के लिए, घुलनशीलता, ज्वलनशीलता, अम्लता, तो ऐसी गति को रासायनिक रूप के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। यदि आंदोलन मेगावर्ल्ड (ब्रह्मांडीय वस्तुओं) की वस्तुओं में परिवर्तन से संबंधित है, तो ऐसे आंदोलन को खगोलीय रूप के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। यदि आंदोलन पृथ्वी के गहरे गोले (पृथ्वी के आंतरिक भाग) की वस्तुओं में परिवर्तन से संबंधित है, तो ऐसे आंदोलन को भूवैज्ञानिक रूप के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। यदि आंदोलन का संबंध भौगोलिक आवरण की वस्तुओं में परिवर्तन से है, जो पृथ्वी के सभी सतही आवरणों को एकजुट करता है, तो ऐसे आंदोलन को भौगोलिक रूप के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। जीवित शरीरों की गति और उनके विभिन्न जीवन अभिव्यक्तियों के रूप में उनकी प्रणालियों को जैविक रूप के रूप में वर्गीकृत किया गया है। भौतिक वस्तुओं की गति, मानव की अनिवार्य भागीदारी के साथ सामाजिक रूप से महत्वपूर्ण गुणों में बदलाव के साथ, उदाहरण के लिए, लौह अयस्क का खनन और लौह और इस्पात का उत्पादन, चुकंदर की खेती और चीनी का उत्पादन, वर्गीकृत किया गया है आंदोलन के एक सामाजिक रूप से निर्धारित रूप के रूप में। किसी भी भौतिक वस्तु की गति को सदैव किसी एक रूप से नहीं जोड़ा जा सकता। यह जटिल और विविध है. यहां तक कि परिमाणित क्षेत्र से लेकर पिंडों तक भौतिक वस्तुओं में निहित भौतिक गति में भी कई रूप शामिल हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, बिलियर्ड गेंदों के रूप में दो ठोस पिंडों की एक लोचदार टक्कर (टक्कर) में एक दूसरे और मेज के सापेक्ष समय के साथ गेंदों की स्थिति में बदलाव, और गेंदों का घूमना, और घर्षण शामिल होता है। मेज और हवा की सतह पर गेंदें, और प्रत्येक गेंद के कणों की गति, और एक लोचदार टक्कर के दौरान गेंदों के आकार में व्यावहारिक रूप से प्रतिवर्ती परिवर्तन, और आंतरिक ऊर्जा में इसके आंशिक रूपांतरण के साथ गतिज ऊर्जा का आदान-प्रदान एक लोचदार टकराव के दौरान गेंदें, और गेंदों, हवा और मेज की सतह के बीच गर्मी का स्थानांतरण, और गेंदों में निहित अस्थिर आइसोटोप के नाभिक के संभावित रेडियोधर्मी क्षय, और गेंदों के माध्यम से न्यूट्रिनो ब्रह्मांडीय किरणों का प्रवेश, आदि पदार्थ के विकास और रासायनिक, खगोलीय, भूवैज्ञानिक, भौगोलिक, जैविक और सामाजिक रूप से निर्धारित भौतिक वस्तुओं के उद्भव के साथ, गति के रूप अधिक जटिल और अधिक विविध हो जाते हैं। इस प्रकार, रासायनिक आंदोलन में कोई भी आंदोलन के भौतिक रूपों और गुणात्मक रूप से नए, भौतिक, रासायनिक रूपों में कम करने योग्य नहीं, दोनों को देख सकता है। खगोलीय, भूवैज्ञानिक, भौगोलिक, जैविक और सामाजिक रूप से निर्धारित वस्तुओं की गति में, गति के भौतिक और रासायनिक दोनों रूपों को देखा जा सकता है, साथ ही गुणात्मक रूप से नए, भौतिक और रासायनिक से कम नहीं, क्रमशः खगोलीय, भूवैज्ञानिक, भौगोलिक, जैविक या सामाजिक रूप से आंदोलन के निर्धारित रूप. इसी समय, पदार्थ की गति के निचले रूप जटिलता की अलग-अलग डिग्री की भौतिक वस्तुओं में भिन्न नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, प्राथमिक कणों, परमाणु नाभिकों और परमाणुओं की भौतिक गति खगोलीय, भूवैज्ञानिक, भौगोलिक, जैविक या सामाजिक रूप से निर्धारित भौतिक वस्तुओं के बीच भिन्न नहीं होती है। आंदोलन के जटिल रूपों के अध्ययन में, दो चरम सीमाओं से बचा जाना चाहिए। सबसे पहले, आंदोलन के एक जटिल रूप के अध्ययन को आंदोलन के सरल रूपों तक सीमित नहीं किया जा सकता है; आंदोलन का एक जटिल रूप सरल रूपों से प्राप्त नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जैविक गति को केवल गति के भौतिक और रासायनिक रूपों से प्राप्त नहीं किया जा सकता है, जबकि स्वयं गति के जैविक रूपों की अनदेखी की जा सकती है। और दूसरी बात, आप सरल रूपों को नज़रअंदाज़ करते हुए, केवल आंदोलन के जटिल रूपों का अध्ययन करने तक ही सीमित नहीं रह सकते। उदाहरण के लिए, जैविक गति का अध्ययन इस मामले में प्रकट होने वाले गति के भौतिक और रासायनिक रूपों के अध्ययन को अच्छी तरह से पूरक करता है।
2. पदार्थ की स्वयं को विकसित करने की क्षमता
जैसा कि ज्ञात है, पदार्थ का आत्म-विकास, और पदार्थ आत्म-विकास में सक्षम है, गतिशील पदार्थ के रूपों की सहज, निर्देशित और अपरिवर्तनीय चरण-दर-चरण जटिलता की विशेषता है। पदार्थ के सहज आत्म-विकास का अर्थ है कि गतिशील पदार्थ के रूपों की क्रमिक जटिलता की प्रक्रिया स्वाभाविक रूप से, किसी भी अप्राकृतिक या अलौकिक शक्तियों, निर्माता की भागीदारी के बिना, आंतरिक, प्राकृतिक कारणों से होती है। पदार्थ के आत्म-विकास की दिशा का अर्थ है गतिमान पदार्थ के रूपों की क्रमिक जटिलता की प्रक्रिया का एक प्रकार जो पहले मौजूद एक रूप से दूसरे रूप में अस्तित्व में था जो बाद में प्रकट हुआ: गतिमान पदार्थ के किसी भी नए रूप के लिए कोई भी पिछले को पा सकता है गतिशील पदार्थ का वह रूप जिसने इसे इसकी उत्पत्ति दी, और इसके विपरीत, गतिशील पदार्थ के किसी भी पिछले रूप के लिए, कोई गतिशील पदार्थ का एक नया रूप पा सकता है जो उससे उत्पन्न हुआ है। इसके अलावा, गतिशील पदार्थ का पिछला रूप हमेशा उससे उत्पन्न होने वाले गतिशील पदार्थ के नए रूप से पहले अस्तित्व में था, पिछला रूप हमेशा उससे उत्पन्न हुए नए रूप से पुराना होता है। गतिमान पदार्थ के आत्म-विकास के नहरीकरण के लिए धन्यवाद, इसके रूपों की चरण-दर-चरण जटिलता की अनूठी श्रृंखला उत्पन्न होती है, जो दिखाती है कि किस दिशा में, साथ ही किस मध्यवर्ती (संक्रमणकालीन) रूपों के माध्यम से, एक या दूसरे का ऐतिहासिक विकास होता है गतिशील पदार्थ का स्वरूप उत्पन्न हुआ। पदार्थ के आत्म-विकास की अपरिवर्तनीयता का अर्थ है कि गतिमान पदार्थ के रूपों की क्रमिक जटिलता की प्रक्रिया विपरीत दिशा में, पीछे की ओर नहीं जा सकती: गतिमान पदार्थ का एक नया रूप गतिमान पदार्थ के पिछले रूप को जन्म नहीं दे सकता है जहाँ से वह उत्पन्न हुआ, लेकिन यह नए रूपों के लिए पिछला रूप बन सकता है। और यदि अचानक गतिमान पदार्थ का कोई नया रूप उसके पूर्ववर्ती रूपों में से किसी एक के समान हो जाता है, तो इसका मतलब यह नहीं होगा कि गतिमान पदार्थ विपरीत दिशा में स्वयं विकसित होने लगा: गतिमान पदार्थ का पिछला रूप बहुत पहले दिखाई दिया था , और गतिमान पदार्थ का नया रूप, सम और उसके समान, बहुत बाद में प्रकट हुआ और यद्यपि समान है, लेकिन गतिमान पदार्थ का मूल रूप से भिन्न रूप है।
3. भौतिक वस्तुओं का संचार और अंतःक्रिया
पदार्थ के अंतर्निहित गुण संबंध और अंतःक्रिया हैं, जो इसकी गति का कारण हैं। चूँकि संबंध और अंतःक्रिया पदार्थ की गति का कारण है, इसलिए संबंध और अंतःक्रिया, गति की तरह, सार्वभौमिक हैं, अर्थात, सभी भौतिक वस्तुओं में अंतर्निहित हैं, चाहे उनकी प्रकृति, उत्पत्ति और जटिलता कुछ भी हो। भौतिक दुनिया में सभी घटनाएं प्राकृतिक भौतिक संबंधों और अंतःक्रियाओं के साथ-साथ प्रकृति के वस्तुनिष्ठ नियमों द्वारा निर्धारित होती हैं (वातानुकूलित होने के अर्थ में), जो संबंध और अंतःक्रिया के पैटर्न को दर्शाती हैं। "इस अर्थ में, दुनिया में अलौकिक और पदार्थ के बिल्कुल विपरीत कुछ भी नहीं है।" 1 अंतःक्रिया, गति की तरह, पदार्थ के अस्तित्व (अस्तित्व) का एक रूप है। सभी भौतिक वस्तुओं का अस्तित्व परस्पर क्रिया में प्रकट होता है। किसी भी भौतिक वस्तु के अस्तित्व का अर्थ है किसी तरह स्वयं को अन्य भौतिक वस्तुओं के संबंध में प्रकट करना, उनके साथ बातचीत करना, उनके साथ वस्तुनिष्ठ संबंध और संबंधों में रहना। यदि एक काल्पनिक सामग्री "वस्तु जो किसी अन्य भौतिक वस्तुओं के संबंध में किसी भी तरह से प्रकट नहीं होगी, उनके साथ किसी भी तरह से जुड़ी नहीं होगी, उनके साथ बातचीत नहीं करेगी, तो यह" इन अन्य भौतिक वस्तुओं के लिए अस्तित्व में नहीं होगी। "लेकिन उसके बारे में हमारी धारणा भी किसी चीज़ पर आधारित नहीं हो सकती, क्योंकि बातचीत की कमी के कारण हमारे पास उसके बारे में शून्य जानकारी होगी।" 2 अंतःक्रिया ऊर्जा के आदान-प्रदान के साथ कुछ भौतिक वस्तुओं के दूसरों पर पारस्परिक प्रभाव की प्रक्रिया है। भौतिक वस्तुओं की परस्पर क्रिया प्रत्यक्ष हो सकती है, उदाहरण के लिए, दो ठोस पिंडों की टक्कर (प्रभाव) के रूप में। या फिर यह कुछ दूरी पर भी हो सकता है. इस मामले में, भौतिक वस्तुओं की परस्पर क्रिया उनसे जुड़े बोसोनिक (गेज) मौलिक क्षेत्रों द्वारा सुनिश्चित की जाती है। एक भौतिक वस्तु में परिवर्तन से संबंधित बोसोनिक (गेज) मौलिक क्षेत्र में उत्तेजना (विचलन, गड़बड़ी, उतार-चढ़ाव) होती है, और यह उत्तेजना एक तरंग के रूप में एक सीमित गति के साथ फैलती है जो निर्वात में प्रकाश की गति से अधिक नहीं होती है। (लगभग 300 हजार किमी/साथ)। अंतःक्रिया स्थानांतरण के क्वांटम-क्षेत्र तंत्र के अनुसार, दूरी पर भौतिक वस्तुओं की अंतःक्रिया एक विनिमय प्रकृति की होती है, क्योंकि वाहक कण संबंधित बोसोनिक (गेज) मौलिक क्षेत्र के क्वांटा के रूप में अंतःक्रिया को स्थानांतरित करते हैं। विभिन्न बोसॉन, अंतःक्रिया वाहक कणों के रूप में, संबंधित बोसोनिक (गेज) मौलिक क्षेत्रों के उत्तेजना (विचलन, गड़बड़ी, उतार-चढ़ाव) हैं: किसी भौतिक वस्तु द्वारा उत्सर्जन और अवशोषण के दौरान वे वास्तविक होते हैं, और प्रसार के दौरान वे आभासी होते हैं। यह पता चला है कि किसी भी मामले में, भौतिक वस्तुओं की परस्पर क्रिया, यहां तक कि दूरी पर भी, एक छोटी दूरी की कार्रवाई है, क्योंकि यह बिना किसी अंतराल या शून्यता के की जाती है। किसी पदार्थ के प्रतिकण के साथ एक कण की अंतःक्रिया उनके विनाश के साथ होती है, यानी, संबंधित फर्मियन (स्पिनर) मौलिक क्षेत्र में उनका परिवर्तन। इस मामले में, उनका द्रव्यमान (गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा) संबंधित फर्मिओनिक (स्पिनर) मौलिक क्षेत्र की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। उत्तेजित (विचलित, परेशान, "कांपते हुए") भौतिक वैक्यूम के आभासी कण वास्तविक कणों के साथ बातचीत कर सकते हैं, जैसे कि उन्हें ढंकते हुए, तथाकथित क्वांटम फोम के रूप में उनके साथ आते हैं। उदाहरण के लिए, भौतिक निर्वात के आभासी कणों के साथ एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, परमाणुओं में उनके ऊर्जा स्तर में एक निश्चित बदलाव होता है, और इलेक्ट्रॉन स्वयं एक छोटे आयाम के साथ दोलनशील गति करते हैं। मूलभूत अंतःक्रियाएं चार प्रकार की होती हैं: गुरुत्वाकर्षण, विद्युतचुंबकीय, कमजोर और मजबूत। "गुरुत्वाकर्षण संपर्क स्वयं को पारस्परिक आकर्षण में प्रकट करता है ... भौतिक वस्तुओं का द्रव्यमान होता है" 1 विश्राम में, यानी, भौतिक वस्तुएं, किसी भी बड़ी दूरी पर। यह माना जाता है कि उत्तेजित भौतिक निर्वात, जो कई मौलिक कण उत्पन्न करता है, गुरुत्वाकर्षण प्रतिकर्षण प्रकट करने में सक्षम है। गुरुत्वाकर्षण संपर्क गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के गुरुत्वाकर्षण द्वारा किया जाता है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र पिंडों और कणों को शेष द्रव्यमान से जोड़ता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों (आभासी गुरुत्वाकर्षण) के रूप में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के प्रसार के लिए किसी माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है। गुरुत्वाकर्षण संपर्क अपनी ताकत में सबसे कमजोर है, इसलिए यह कण द्रव्यमान के महत्वहीन होने के कारण माइक्रोवर्ल्ड में महत्वहीन है; मैक्रोवर्ल्ड में इसकी अभिव्यक्ति ध्यान देने योग्य है और यह उदाहरण के लिए, पृथ्वी पर पिंडों के गिरने का कारण बनता है, और मेगावर्ल्ड में यह मेगावर्ल्ड में पिंडों के विशाल द्रव्यमान के कारण अग्रणी भूमिका निभाता है और यह सुनिश्चित करता है, उदाहरण के लिए, पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा और कृत्रिम उपग्रहों का घूमना; सौर मंडल में ग्रहों, ग्रहों, धूमकेतुओं और अन्य पिंडों का निर्माण और गति और इसकी अखंडता; आकाशगंगाओं में तारों का निर्माण और गति - विशाल तारा प्रणालियाँ, जिनमें सैकड़ों अरबों तारे शामिल हैं, जो पारस्परिक गुरुत्वाकर्षण और सामान्य उत्पत्ति के साथ-साथ उनकी अखंडता से जुड़े हुए हैं; आकाशगंगा समूहों की अखंडता - गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा जुड़ी अपेक्षाकृत निकट दूरी वाली आकाशगंगाओं की प्रणालियाँ; मेटागैलेक्सी की अखंडता - ब्रह्मांड के एक अध्ययनित भाग के रूप में, गुरुत्वाकर्षण बलों से जुड़े आकाशगंगाओं के सभी ज्ञात समूहों की प्रणाली, संपूर्ण ब्रह्मांड की अखंडता। गुरुत्वाकर्षण संपर्क ब्रह्मांड में बिखरे हुए पदार्थ की एकाग्रता और नए विकास चक्रों में इसके समावेश को निर्धारित करता है। "विद्युत चुम्बकीय संपर्क विद्युत आवेशों के कारण होता है और किसी भी बड़ी दूरी पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के फोटॉन द्वारा प्रसारित होता है"। एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उन पिंडों और कणों को बांधता है जिनमें विद्युत आवेश होते हैं। इसके अलावा, स्थिर विद्युत आवेश केवल विद्युत क्षेत्र के रूप में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के विद्युत घटक से जुड़े होते हैं, और गतिशील विद्युत आवेश विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के विद्युत और चुंबकीय दोनों घटकों से जुड़े होते हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के रूप में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रसार के लिए, किसी अतिरिक्त माध्यम की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि "एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो बदले में, एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र का एक स्रोत है" 2। “विद्युत चुम्बकीय संपर्क स्वयं को आकर्षण (विपरीत आवेशों के बीच) और प्रतिकर्षण (3 समान आवेशों के बीच) दोनों के रूप में प्रकट कर सकता है। विद्युत चुम्बकीय संपर्क गुरुत्वाकर्षण संपर्क से कहीं अधिक मजबूत है। यह स्वयं को सूक्ष्म जगत और स्थूल जगत और मेगा जगत दोनों में प्रकट करता है, लेकिन स्थूल जगत में अग्रणी भूमिका इसकी है। विद्युतचुंबकीय अंतःक्रिया नाभिक के साथ इलेक्ट्रॉनों की अंतःक्रिया सुनिश्चित करती है। अंतर-परमाणु और अंतर-आण्विक संपर्क विद्युत चुम्बकीय है, इसके लिए धन्यवाद, उदाहरण के लिए, अणु मौजूद हैं और पदार्थ की गति के रासायनिक रूप का एहसास होता है, शरीर मौजूद हैं और उनके एकत्रीकरण, लोच, घर्षण, तरल की सतह तनाव की स्थिति निर्धारित की जाती है, दृष्टि कार्य करती है। इस प्रकार, विद्युत चुम्बकीय संपर्क परमाणुओं, अणुओं और स्थूल निकायों की स्थिरता सुनिश्चित करता है। विश्राम द्रव्यमान वाले प्राथमिक कण कमजोर अंतःक्रिया में भाग लेते हैं; इसे 4 गेज क्षेत्रों के "वियॉन" द्वारा ले जाया जाता है। कमजोर अंतःक्रिया क्षेत्र विभिन्न प्राथमिक कणों को शेष द्रव्यमान से जोड़ते हैं। कमजोर अंतःक्रिया विद्युत चुम्बकीय बल की तुलना में बहुत कमजोर है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण बल की तुलना में अधिक मजबूत है। अपनी छोटी कार्रवाई के कारण, यह केवल सूक्ष्म जगत में ही प्रकट होता है, उदाहरण के लिए, प्राथमिक कणों के अधिकांश स्व-विघटन (उदाहरण के लिए, एक मुक्त न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन में नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए गेज बोसॉन की भागीदारी के साथ स्वयं-विघटित हो जाता है) , इलेक्ट्रॉन और इलेक्ट्रॉन एंटीन्यूट्रिनो, कभी-कभी यह एक फोटॉन भी उत्पन्न करता है), शेष पदार्थ के साथ न्यूट्रिनो की परस्पर क्रिया। मजबूत अंतःक्रिया हैड्रोन के पारस्परिक आकर्षण में प्रकट होती है, जिसमें क्वार्क संरचनाएं शामिल हैं, उदाहरण के लिए, दो-क्वार्क मेसॉन और तीन-क्वार्क न्यूक्लियॉन। यह ग्लूऑन क्षेत्रों के ग्लूऑन द्वारा प्रसारित होता है। ग्लूऑन फ़ील्ड हैड्रोन को बांधते हैं। यह सबसे मजबूत इंटरैक्शन है, लेकिन इसकी छोटी कार्रवाई के कारण यह केवल सूक्ष्म जगत में ही प्रकट होता है, उदाहरण के लिए, न्यूक्लियंस में क्वार्क का कनेक्शन, परमाणु नाभिक में न्यूक्लियंस का कनेक्शन, उनकी स्थिरता सुनिश्चित करता है। मजबूत अंतःक्रिया विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रिया से 1000 गुना अधिक मजबूत होती है और नाभिक में एकजुट समान रूप से चार्ज किए गए प्रोटॉन को उड़ने की अनुमति नहीं देती है। थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं, जिसमें कई नाभिक एक में जुड़ जाते हैं, मजबूत अंतःक्रिया के कारण भी संभव हैं। प्राकृतिक संलयन रिएक्टर ऐसे तारे हैं जो सभी रासायनिक तत्वों को हाइड्रोजन से भारी बनाते हैं। भारी बहुनाभिक नाभिक अस्थिर और विखंडित हो जाते हैं, क्योंकि उनका आकार पहले से ही उस दूरी से अधिक हो जाता है जिस पर मजबूत अंतःक्रिया प्रकट होती है। "प्राथमिक कणों की अंतःक्रियाओं के प्रायोगिक अध्ययन के परिणामस्वरूप ... यह पाया गया कि प्रोटॉन की उच्च टक्कर ऊर्जा पर - लगभग 100 GeV - ... कमजोर और विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रियाएं भिन्न नहीं होती हैं - उन्हें एकल इलेक्ट्रोकेक के रूप में माना जा सकता है इंटरैक्शन।" 1 यह माना जाता है कि "10 15 GeV की ऊर्जा पर वे एक मजबूत अंतःक्रिया से जुड़ते हैं, और" 2 "पर कणों की परस्पर क्रिया की उच्चतर ऊर्जा (10 19 GeV तक) या पदार्थ के अत्यधिक उच्च तापमान पर, सभी चार मौलिक अंतःक्रियाएं एक ही ताकत की विशेषता रखती हैं, यानी एक "महाशक्ति" के रूप में एक अंतःक्रिया" 3 का प्रतिनिधित्व करती हैं। शायद ब्रह्मांड के विकास की शुरुआत में ऐसी उच्च-ऊर्जा स्थितियाँ मौजूद थीं, जो एक भौतिक शून्य से उभरी थीं। ब्रह्माण्ड के आगे विस्तार की प्रक्रिया में, परिणामी पदार्थ के तेजी से ठंडा होने के साथ, अभिन्न अंतःक्रिया को पहले इलेक्ट्रोवीक, गुरुत्वाकर्षण और मजबूत में विभाजित किया गया था, और फिर इलेक्ट्रोवीक इंटरैक्शन को इलेक्ट्रोमैग्नेटिक और कमजोर में विभाजित किया गया था, अर्थात, चार मौलिक रूप से अलग इंटरैक्शन.
ग्रंथ सूची:
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यूआरएल: (पहुँच तिथि: 03/17/2020)।
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±1 |
1
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80,4
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कमजोर अंतःक्रिया |
| जेड 0 |
0
|
1
|
91,2
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कमजोर अंतःक्रिया |
| ग्लुओं |
0
|
1
|
0
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मजबूत अंतःक्रिया |
| हिग्स बॉसन |
0
|
0
|
≈125.09±0.24 |
अक्रिय द्रव्यमान |
| पीढ़ी
|
|
चार्ज के साथ क्वार्क (+2/3) |
|
आवेश वाले क्वार्क (−1/3) |
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क्वार्क/एंटीक्वार्क प्रतीक |
द्रव्यमान (MeV) |
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क्वार्क/एंटीक्वार्क का नाम/स्वाद |
क्वार्क/एंटीक्वार्क प्रतीक |
द्रव्यमान (MeV) |
|---|
| 1
|
|
यू-क्वार्क (अप-क्वार्क) / एंटी-यू-क्वार्क |
|
1.5 से 3 तक |
|
डी-क्वार्क (डाउन-क्वार्क) / एंटी-डी-क्वार्क |
|
4.79±0.07 |
| 2
|
|
सी-क्वार्क (चार्म-क्वार्क) / एंटी-सी-क्वार्क |
|
1250 ± 90 |
|
एस-क्वार्क (अजीब क्वार्क) / एंटी-एस-क्वार्क |
|
95 ± 25 |
| 3
|
|
टी-क्वार्क (टॉप-क्वार्क) / एंटी-टी-क्वार्क |
|
174 200 ± 3300 |
|
बी-क्वार्क (बॉटम-क्वार्क) / एंटी-बी-क्वार्क |
|
4200±70 |
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लिंक
- एस. ए. स्लावाटिंस्की// मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी (डोलगोप्रुडनी, मॉस्को क्षेत्र)
- स्लावाटिंस्की एस.ए. // SOZH, 2001, नंबर 2, पी। 62-68 संग्रह web.archive.org/web/20060116134302/journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
- //nuclphys.sinp.msu.ru
- // सेकंड-physics.ru
- //physics.ru
- // Nature.web.ru
- // Nature.web.ru
- // Nature.web.ru
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मौलिक
कण
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कम्पोजिट
कण | |
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सम्बन्ध
मौलिक और/या
मिश्रित कण
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अन्य
वर्गीकरण
कण
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मौलिक कण की विशेषता बताने वाला अंश
अगले दिन वह देर से उठा। अतीत की छापों को ताज़ा करते हुए, उसे सबसे पहले याद आया कि आज उसे सम्राट फ्रांज से अपना परिचय देना था, उसे युद्ध मंत्री, विनम्र ऑस्ट्रियाई सहायक, बिलिबिन और कल शाम की बातचीत याद आई। पूरी पोशाक वाली वर्दी पहने, जिसे उसने महल की यात्रा के लिए लंबे समय से नहीं पहना था, वह, ताज़ा, जीवंत और सुंदर, हाथ बंधे हुए, बिलिबिन के कार्यालय में प्रवेश किया। कार्यालय में राजनयिक दल के चार सज्जन थे। बोल्कॉन्स्की प्रिंस इप्पोलिट कुरागिन से परिचित थे, जो दूतावास के सचिव थे; बिलिबिन ने उसका परिचय दूसरों से कराया।
बिलिबिन का दौरा करने वाले सज्जन, धर्मनिरपेक्ष, युवा, अमीर और हंसमुख लोगों ने वियना और यहां दोनों में एक अलग सर्कल बनाया, जिसे बिलिबिन, जो इस सर्कल का प्रमुख था, ने हमारा, लेस एनएफटीआरएस कहा। इस मंडली में, जिसमें लगभग विशेष रूप से राजनयिक शामिल थे, जाहिर तौर पर इसके अपने हित थे जिनका युद्ध और राजनीति, उच्च समाज के हितों, कुछ महिलाओं के साथ संबंधों और सेवा के लिपिक पक्ष से कोई लेना-देना नहीं था। इन सज्जनों ने, जाहिरा तौर पर, स्वेच्छा से प्रिंस आंद्रेई को अपने सर्कल में अपने में से एक के रूप में स्वीकार किया (एक सम्मान जो उन्होंने कुछ लोगों के लिए किया था)। विनम्रता के कारण, और बातचीत में शामिल होने के विषय के रूप में, उनसे सेना और युद्ध के बारे में कई प्रश्न पूछे गए, और बातचीत फिर से असंगत, मज़ेदार चुटकुलों और गपशप में बदल गई।
"लेकिन यह विशेष रूप से अच्छा है," एक ने साथी राजनयिक की विफलता के बारे में बताते हुए कहा, "विशेष रूप से अच्छी बात यह है कि चांसलर ने सीधे उनसे कहा कि लंदन में उनकी नियुक्ति एक पदोन्नति थी, और उन्हें इसे इस तरह से देखना चाहिए।" क्या आप एक ही समय में उसका फिगर देखते हैं?
"लेकिन इससे भी बुरी बात क्या है, सज्जनों, मैं आपको कुरागिन देता हूं: वह आदमी दुर्भाग्य में है, और यह डॉन जुआन, यह भयानक आदमी, इसका फायदा उठा रहा है!"
प्रिंस हिप्पोलीटे वोल्टेयर कुर्सी पर लेटे हुए थे, उनके पैर बांह के ऊपर थे। वो हंसा।
"पार्लेज़ मोई डे सीए, [चलो, चलो,]" उन्होंने कहा।
- ओह, डॉन जुआन! हे साँप! – आवाजें सुनाई दीं.
"आप नहीं जानते, बोल्कॉन्स्की," बिलिबिन ने प्रिंस आंद्रेई की ओर रुख किया, "कि फ्रांसीसी सेना (मैंने लगभग कहा कि रूसी सेना) की सारी भयावहता इस आदमी ने महिलाओं के बीच जो किया उसकी तुलना में कुछ भी नहीं है।"
"ला फेमे इस्ट ला कॉम्पेन डे ल"होमे, [एक महिला एक पुरुष की दोस्त है],'' प्रिंस हिप्पोलाइट ने कहा और लॉर्गनेट के माध्यम से अपने उठे हुए पैरों को देखना शुरू कर दिया।
इप्पोलिट की आँखों में देखते हुए बिलिबिन और हमारे लोग जोर-जोर से हँसने लगे। प्रिंस आंद्रेई ने देखा कि यह इपोलिट, जिसे उसे (मानना पड़ा) अपनी पत्नी से लगभग ईर्ष्या थी, इस समाज में एक विदूषक था।
"नहीं, मुझे तुम्हें कुरागिन ले जाना चाहिए," बिलिबिन ने धीरे से बोल्कॉन्स्की से कहा। - जब वह राजनीति के बारे में बात करते हैं तो आकर्षक होते हैं, आपको इस महत्व को देखने की जरूरत है।
वह हिप्पोलिटस के बगल में बैठ गया और उसके माथे पर सिलवटें जमाकर उसके साथ राजनीति के बारे में बातचीत शुरू कर दी। प्रिंस आंद्रेई और अन्य लोगों ने दोनों को घेर लिया।
"ले कैबिनेट डी बर्लिन ने सेंटिमेंट डी" एलायंस को समाप्त कर दिया, "हिप्पोलीटे ने शुरू किया, हर किसी को ध्यान से देखते हुए," बिना एक्सप्राइमर... कम से कम डेस डेरिएनियर नोट... वोस कॉम्प्रेनेज़... वोस कॉम्प्रेनेज़... एट पुइस सी सा मेजेस्ट एल"एम्पेरेउर ने डेरोगे पस अउ प्रिंसिपे डे नोट्रे गठबंधन... [बर्लिन कैबिनेट गठबंधन पर अपनी राय व्यक्त किए बिना व्यक्त नहीं कर सकती... जैसा कि इसके अंतिम नोट में है... आप समझते हैं... आप समझते हैं.. ... हालाँकि, यदि महामहिम सम्राट हमारे गठबंधन का सार नहीं बदलते हैं...]
"देखो, मुझे कोई फायदा नहीं हुआ...," उसने प्रिंस आंद्रेई से उसका हाथ पकड़ते हुए कहा। वगैरह...'' वह रुका। - 28 नवंबर को एक गैर-रिसीवर नोट प्राप्त करने से पहले। वोइला टिप्पणी टाउट सेला फ़िनिरा। [रुको, मैंने ख़त्म नहीं किया है। मुझे लगता है कि हस्तक्षेप गैर-हस्तक्षेप से अधिक मजबूत होगा। और... यदि 28 नवंबर का हमारा प्रेषण स्वीकार नहीं किया जाता है तो मामले पर विचार करना असंभव है। यह सब कैसे ख़त्म होगा?]
और उसने बोल्कॉन्स्की का हाथ छोड़ दिया, यह दर्शाता है कि वह अब पूरी तरह से समाप्त हो चुका है।
"डेमोस्थनीज, जे ते रिकोनाइस अउ कैलोउ क्यू तू अस कैशे डान्स टा बाउचे डी'ओर! [डेमोस्थनीज, मैं तुम्हें उस कंकड़ से पहचानता हूं जिसे तुम अपने सुनहरे होठों में छिपाते हो!] - बिलिबिन ने कहा, जिसके बालों की टोपी उसके सिर पर घूम रही थी ख़ुशी.
सब हंस पड़े। हिप्पोलिटस सबसे ज़ोर से हँसा। जाहिरा तौर पर उसे पीड़ा हो रही थी, उसका दम घुट रहा था, लेकिन वह उस जंगली हँसी का विरोध नहीं कर सका जिसने उसके चेहरे को हमेशा स्थिर कर दिया था।
"ठीक है, सज्जनो," बिलिबिन ने कहा, "बोल्कॉन्स्की घर में और यहां ब्रून में मेरा मेहमान है, और मैं जितना हो सके उसके साथ यहां जीवन की सभी खुशियों का व्यवहार करना चाहता हूं।" यदि हम ब्रून में होते, तो यह आसान होता; लेकिन यहां, डन्स सी विलेन ट्रौ मोरवे [इस गंदे मोरावियन छेद में], यह अधिक कठिन है, और मैं आप सभी से मदद मांगता हूं। इल फ़ाउट लुई फ़ेयर लेस ऑनर्स डी ब्रून। [हमें उसे ब्रून को दिखाने की ज़रूरत है।] आप थिएटर पर कब्ज़ा करते हैं, मैं - समाज, आप, हिप्पोलिटस, निश्चित रूप से - महिलाएं।
- हमें उसे एमिली दिखाना है, वह सुंदर है! - हममें से एक ने उसकी उंगलियों के पोरों को चूमते हुए कहा।
बिलिबिन ने कहा, "सामान्य तौर पर, इस रक्तपिपासु सैनिक को अधिक मानवीय विचारों में परिवर्तित किया जाना चाहिए।"
बोल्कॉन्स्की ने अपनी घड़ी की ओर देखते हुए कहा, "सज्जनों, मैं आपके आतिथ्य का लाभ उठाने की संभावना नहीं रखता, और अब मेरे जाने का समय हो गया है।"
- कहाँ?
- सम्राट को.
- के बारे में! हे! हे!
- अच्छा, अलविदा, बोल्कॉन्स्की! अलविदा, राजकुमार; "रात के खाने के लिए पहले आओ," आवाजें सुनाई दीं। - हम आपका ख्याल रख रहे हैं।
बिलिबिन ने बोल्कॉन्स्की को सामने वाले हॉल में ले जाते हुए कहा, "जब आप सम्राट से बात करते हैं तो प्रावधानों और मार्गों के वितरण में आदेश की यथासंभव प्रशंसा करने का प्रयास करें।"
"और मैं प्रशंसा करना चाहूंगा, लेकिन जितना मैं जानता हूं, मैं नहीं कर सकता," बोल्कॉन्स्की ने मुस्कुराते हुए उत्तर दिया।
- ठीक है, सामान्य तौर पर, जितना संभव हो उतना बात करें। उनका जुनून दर्शक हैं; लेकिन वह खुद बोलना पसंद नहीं करता और नहीं जानता कि कैसे, जैसा कि आप देखेंगे। | जेड 0 |
0
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1
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91,2
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कमजोर अंतःक्रिया |
| ग्लुओं |
0
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1
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0
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मजबूत अंतःक्रिया |
| हिग्स बॉसन |
0
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0
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≈125.09±0.24 |
अक्रिय द्रव्यमान |
| पीढ़ी
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चार्ज के साथ क्वार्क (+2/3) |
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आवेश वाले क्वार्क (−1/3) |
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क्वार्क/एंटीक्वार्क प्रतीक |
द्रव्यमान (MeV) |
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क्वार्क/एंटीक्वार्क का नाम/स्वाद |
क्वार्क/एंटीक्वार्क प्रतीक |
द्रव्यमान (MeV) |
|---|
| 1
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|
यू-क्वार्क (अप-क्वार्क) / एंटी-यू-क्वार्क |
texvcनहीं मिला; सेटअप सहायता के लिए गणित/रीडमी देखें।): u / \, \overline(u)
|
1.5 से 3 तक |
|
डी-क्वार्क (डाउन-क्वार्क) / एंटी-डी-क्वार्क |
अभिव्यक्ति को पार्स करने में असमर्थ (निष्पादन योग्य फ़ाइल texvcनहीं मिला; सेटअप सहायता के लिए गणित/रीडमी देखें।): d / \, \overline(d)
|
4.79±0.07 |
| 2
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|
सी-क्वार्क (चार्म-क्वार्क) / एंटी-सी-क्वार्क |
अभिव्यक्ति को पार्स करने में असमर्थ (निष्पादन योग्य फ़ाइल texvcनहीं मिला; सेटअप सहायता के लिए गणित/रीडमी देखें।): c / \, \overline(c)
|
1250 ± 90 |
|
एस-क्वार्क (अजीब क्वार्क) / एंटी-एस-क्वार्क |
अभिव्यक्ति को पार्स करने में असमर्थ (निष्पादन योग्य फ़ाइल texvcनहीं मिला; सेटअप सहायता के लिए गणित/रीडमी देखें।): s / \, \overline(s)
|
95 ± 25 |
| 3
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|
टी-क्वार्क (टॉप-क्वार्क) / एंटी-टी-क्वार्क |
अभिव्यक्ति को पार्स करने में असमर्थ (निष्पादन योग्य फ़ाइल texvcनहीं मिला; सेटअप सहायता के लिए गणित/रीडमी देखें।): t / \, \overline(t)
|
174 200 ± 3300 |
|
बी-क्वार्क (बॉटम-क्वार्क) / एंटी-बी-क्वार्क |
अभिव्यक्ति को पार्स करने में असमर्थ (निष्पादन योग्य फ़ाइल texvcनहीं मिला; सेटअप सहायता के लिए गणित/रीडमी देखें।): b / \, \overline(b)
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4200±70 |
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- एस. ए. स्लावाटिंस्की// मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी (डोलगोप्रुडनी, मॉस्को क्षेत्र)
- स्लावाटिंस्की एस.ए. // SOZH, 2001, नंबर 2, पी। 62-68 संग्रह http://web.archive.org/web/20060116134302/http://journal.issep.rssi.ru/annot.php?id=S1176
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मैं इसे अब और बर्दाश्त नहीं कर सका...
- और आप कैसे जानते हैं कि हम कहाँ जा रहे हैं?! - मैंने जमी हुई गौरैया की तरह अपने पंख फड़फड़ाए और गुस्से से बुदबुदाया।
"यह सब तुम्हारे चेहरे पर लिखा है," दादी मुस्कुराईं।
बेशक, यह मेरे चेहरे पर नहीं लिखा था, लेकिन मैं यह जानने के लिए बहुत कुछ करूंगा कि जब बात मेरे पास आती थी तो वह हमेशा सब कुछ इतने आत्मविश्वास से कैसे जानती थी?
कुछ मिनट बाद हम पहले से ही जंगल की ओर एक साथ बढ़ रहे थे, उत्साहपूर्वक सबसे विविध और अविश्वसनीय कहानियों के बारे में बात कर रहे थे, जिसे वह स्वाभाविक रूप से मुझसे कहीं अधिक जानती थी, और यही एक कारण था कि मुझे उसके साथ घूमना बहुत पसंद था। .
यह सिर्फ हम दोनों थे, और इस बात से डरने की कोई जरूरत नहीं थी कि कोई सुन लेगा और किसी को पसंद नहीं आएगा कि हम क्या बात कर रहे हैं।
दादी ने मेरी सभी विषमताओं को बहुत सहजता से स्वीकार कर लिया और कभी किसी चीज़ से नहीं डरीं; और कभी-कभी, अगर उसने देखा कि मैं किसी चीज़ में पूरी तरह से "खोया हुआ" हूं, तो उसने मुझे इस या उस अवांछनीय स्थिति से बाहर निकलने में मदद करने के लिए सलाह दी, लेकिन अक्सर उसने बस यह देखा कि मैंने जीवन की कठिनाइयों पर कैसे प्रतिक्रिया दी, जो पहले से ही स्थायी हो गई थी , आखिरकार मेरे "नुकीले" रास्ते पर आ ही गया। हाल ही में मुझे ऐसा लगने लगा है कि मेरी दादी बस कुछ नया आने का इंतजार कर रही हैं, ताकि देख सकें कि क्या मैं कम से कम एक हील परिपक्व हो गई हूं, या क्या मैं अभी भी अपने "खुशहाल बचपन" में "फंसी हुई" हूं। मैं अपनी बचपन की छोटी शर्ट से बाहर नहीं निकलना चाहता। लेकिन उसके "क्रूर" व्यवहार के लिए भी, मैं उससे बहुत प्यार करता था और जितनी बार संभव हो सके उसके साथ समय बिताने के लिए हर सुविधाजनक क्षण का लाभ उठाने की कोशिश करता था।
जंगल ने सुनहरे शरद ऋतु के पत्तों की सरसराहट के साथ हमारा स्वागत किया। मौसम शानदार था, और कोई उम्मीद कर सकता था कि "सौभाग्य" से मेरा नया दोस्त भी वहाँ होगा।
मैंने कुछ मामूली शरद ऋतु के फूलों का एक छोटा सा गुलदस्ता उठाया जो अभी भी बचा हुआ था, और कुछ मिनटों के बाद हम पहले से ही कब्रिस्तान के बगल में थे, जिसके द्वार पर... उसी स्थान पर वही छोटी प्यारी बूढ़ी औरत बैठी थी...
- और मैंने पहले ही सोच लिया था कि मैं आपका इंतजार नहीं कर सकता! - उसने ख़ुशी से अभिवादन किया।
इस तरह के आश्चर्य से सचमुच मेरा जबड़ा खुला रह गया और उस पल मैं जाहिरा तौर पर काफी बेवकूफ लग रहा था, क्योंकि बूढ़ी औरत, खुशी से हंसते हुए, हमारे पास आई और प्यार से मेरे गाल थपथपाए।
- ठीक है, तुम जाओ, प्रिये, स्टेला पहले से ही तुम्हारा इंतजार कर रही है। और हम कुछ देर यहीं बैठेंगे...
मेरे पास यह पूछने का समय भी नहीं था कि मैं उसी स्टेला तक कैसे पहुंचूंगा, जब सब कुछ फिर से कहीं गायब हो गया, और मैंने खुद को स्टेला की जंगली कल्पना की पहले से ही परिचित दुनिया में पाया, इंद्रधनुष के सभी रंगों के साथ जगमगाती और झिलमिलाती हुई, और , चारों ओर बेहतर नज़र डालने का समय न होने पर, मुझे तुरंत एक उत्साही आवाज़ सुनाई दी:
- ओह, यह कितना अच्छा है कि तुम आये! और मैंने इंतजार किया और इंतजार किया!..
लड़की बवंडर की तरह उड़कर मेरे पास आई और एक छोटे से लाल "ड्रैगन" को सीधे मेरी बांहों में पटक दिया... मैं आश्चर्य से पीछे हट गया, लेकिन तुरंत खुशी से हंस पड़ा, क्योंकि यह दुनिया का सबसे मजेदार और मजेदार प्राणी था!..
यदि आप उसे "छोटा ड्रैगन" कह सकते हैं, तो उसने अपने नाजुक गुलाबी पेट को उभारा और मुझ पर धमकी भरे अंदाज में फुसफुसाया, जाहिर तौर पर मुझे इस तरह से डराने की बहुत उम्मीद थी। लेकिन जब उसने देखा कि यहां कोई भी डरने वाला नहीं है, तो वह शांति से मेरी गोद में बैठ गया और शांति से खर्राटे लेने लगा, यह दिखाते हुए कि वह कितना अच्छा है और उसे कितना प्यार करना चाहिए...
मैंने स्टेला से पूछा कि इसका नाम क्या है और उसने इसे कितने समय पहले बनाया था।
-ओह, मुझे अभी तक यह भी समझ नहीं आया कि तुम्हें क्या बुलाऊँ! और वह अभी प्रकट हुआ! क्या तुम सचमुच उसे पसंद करते हो? - लड़की ख़ुशी से चहकी, और मुझे लगा कि वह मुझे फिर से देखकर प्रसन्न हुई।
- यह आपके लिए है! - उसने अचानक कहा। - वह तुम्हारे साथ रहेगा.
छोटे अजगर ने अजीब ढंग से अपना नुकीला थूथन फैलाया, जाहिरा तौर पर यह देखने का फैसला किया कि क्या मेरे पास कुछ दिलचस्प है... और अचानक मेरी नाक पर चाटा मार दिया! स्टेला ख़ुशी से चिल्ला उठी और अपनी रचना से स्पष्ट रूप से बहुत प्रसन्न थी।
"ठीक है, ठीक है," मैं सहमत हुआ, "जब तक मैं यहाँ हूँ, वह मेरे साथ रह सकता है।"
"क्या आप उसे अपने साथ नहीं ले जायेंगे?" - स्टेला आश्चर्यचकित थी।
और तब मुझे एहसास हुआ कि वह स्पष्ट रूप से बिल्कुल भी नहीं जानती है कि हम "अलग" हैं और हम अब एक ही दुनिया में नहीं रहते हैं। सबसे अधिक संभावना है, दादी ने, उसके लिए खेद महसूस करने के लिए, लड़की को पूरी सच्चाई नहीं बताई, और उसने ईमानदारी से सोचा कि यह बिल्कुल वही दुनिया है जिसमें वह पहले रहती थी, केवल अंतर यह था कि अब वह ऐसा कर सकती थी। अभी भी अपनी दुनिया बनाती है...
मैं निश्चित रूप से जानता था कि मैं वह व्यक्ति नहीं बनना चाहता था जिसने इस छोटी सी भरोसेमंद लड़की को बताया कि आज उसका जीवन वास्तव में कैसा था। वह इस "अपनी" शानदार वास्तविकता में संतुष्ट और खुश थी, और मैंने मानसिक रूप से खुद से कसम खाई कि मैं कभी भी ऐसा व्यक्ति नहीं बनूंगा जो उसकी इस परी-कथा की दुनिया को नष्ट कर देगा। मैं बस यह नहीं समझ सका कि मेरी दादी ने अपने पूरे परिवार और सामान्य तौर पर वह सब कुछ जिसमें वह अब रह रही थी, के अचानक गायब होने की व्याख्या कैसे की?
"आप देखिए," मैंने थोड़ा झिझकते हुए मुस्कुराते हुए कहा, "जहां मैं रहता हूं, ड्रेगन बहुत लोकप्रिय नहीं हैं...
- तो उसे कोई नहीं देखेगा! - छोटी लड़की खुशी से चहक उठी।
मेरे कंधों से एक बोझ उतर गया था!.. मुझे झूठ बोलना या बाहर निकलने की कोशिश करने से नफरत थी, और विशेष रूप से स्टेला जैसी शुद्ध छोटी इंसान के सामने। यह पता चला कि वह हर चीज़ को पूरी तरह से समझती थी और किसी तरह सृजन की खुशी और अपने परिवार को खोने के दुःख को मिलाने में कामयाब रही।
- और अंततः मुझे यहाँ एक मित्र मिल गया! - छोटी लड़की ने विजयी घोषित किया। |
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अपेक्षाकृत हाल तक, कई सौ कणों और प्रतिकणों को प्राथमिक माना जाता था। उनके गुणों और अन्य कणों के साथ अंतःक्रिया और सिद्धांत के विकास के विस्तृत अध्ययन से पता चला कि उनमें से अधिकांश वास्तव में प्राथमिक नहीं हैं, क्योंकि वे स्वयं सबसे सरल या, जैसा कि वे अब कहते हैं, मौलिक कणों से बने होते हैं। मौलिक कण स्वयं अब किसी भी चीज़ से मिलकर नहीं बने हैं। कई प्रयोगों से पता चला है कि सभी मूलभूत कण आयामहीन बिंदु वस्तुओं की तरह व्यवहार करते हैं जिनकी कोई आंतरिक संरचना नहीं होती है, कम से कम वर्तमान में अध्ययन की गई सबसे छोटी दूरी ~10 -16 सेमी तक।
परिचय
कणों के बीच परस्पर क्रिया की अनगिनत और विविध प्रक्रियाओं में से, चार बुनियादी या मौलिक अंतःक्रियाएँ हैं: मजबूत (परमाणु), विद्युत चुम्बकीय और गुरुत्वाकर्षण। कणों की दुनिया में, गुरुत्वाकर्षण संपर्क बहुत कमजोर है, इसकी भूमिका अभी भी अस्पष्ट है, और हम इसके बारे में आगे बात नहीं करेंगे।
प्रकृति में कणों के दो समूह हैं: हैड्रोन, जो सभी मूलभूत अंतःक्रियाओं में भाग लेते हैं, और लेप्टान, जो केवल मजबूत अंतःक्रिया में भाग नहीं लेते हैं।
आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, कणों के बीच परस्पर क्रिया कण के आसपास के संबंधित क्षेत्र (मजबूत, कमजोर, विद्युत चुम्बकीय) के क्वांटा के उत्सर्जन और उसके बाद के अवशोषण के माध्यम से की जाती है। ऐसे क्वांटा गेज बोसॉन हैं, जो मौलिक कण भी हैं। बोसॉन के लिए, उनका अपना कोणीय संवेग, जिसे स्पिन कहा जाता है, प्लैंक के स्थिरांक $h = 1.05 \cdot 10^(-27) erg \cdot s$ के पूर्णांक मान के बराबर है। फ़ील्ड क्वांटा और, तदनुसार, मजबूत इंटरैक्शन के वाहक ग्लूऑन हैं, जिन्हें प्रतीक जी द्वारा दर्शाया गया है, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र क्वांटा प्रसिद्ध प्रकाश क्वांटा हैं - फोटॉन, $\गामा $ द्वारा निरूपित, और कमजोर फ़ील्ड क्वांटा और, तदनुसार, कमजोर इंटरैक्शन के वाहक हैं हैं डब्ल्यू± (डबल वी)- और जेड 0 (ज़ेट ज़ीरो) बोसोन।
बोसॉन के विपरीत, अन्य सभी मूलभूत कण फ़र्मिअन हैं, यानी, अर्ध-पूर्णांक स्पिन मान के बराबर कण एच/2.
तालिका में 1 मौलिक फ़र्मियन - लेप्टान और क्वार्क के प्रतीकों को दर्शाता है।
प्रत्येक कण तालिका में दिखाया गया है। 1, एक एंटीपार्टिकल से मेल खाता है जो कण से केवल विद्युत आवेश और अन्य क्वांटम संख्याओं के संकेतों (तालिका 2 देखें) और कण की गति की दिशा के सापेक्ष स्पिन की दिशा में भिन्न होता है। हम प्रतिकणों को कणों के समान प्रतीकों से निरूपित करेंगे, लेकिन प्रतीक के ऊपर एक लहरदार रेखा के साथ।
तालिका में कण. 1 को ग्रीक और लैटिन अक्षरों द्वारा नामित किया गया है, अर्थात्: अक्षर $\nu$ - तीन अलग-अलग न्यूट्रिनो, अक्षर ई - इलेक्ट्रॉन, $\mu$ - म्यूऑन, $\tau$ - ताओन, अक्षर यू, सी, टी, डी, एस, बी क्वार्क को दर्शाता है; उनके नाम और विशेषताएँ तालिका में दी गई हैं। 2.
तालिका में कण. आधुनिक सिद्धांत की संरचना के अनुसार 1 को तीन पीढ़ियों I, II और III में बांटा गया है। हमारा ब्रह्मांड पहली पीढ़ी के कणों से बना है - लेप्टान और क्वार्क और गेज बोसॉन, लेकिन, जैसा कि ब्रह्मांड के विकास के बारे में आधुनिक विज्ञान से पता चलता है, इसके विकास के प्रारंभिक चरण में, सभी तीन पीढ़ियों के कणों ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।
| लेप्टॉन |
क्वार्क |
| मैं |
द्वितीय |
तृतीय |
$\nu_e$
इ
|
$\nu_(\mu)$
$\mu$ |
$\nu_(\tau)$
$\ताउ$ |
|
| मैं |
द्वितीय |
तृतीय |
यू
डी
|
सी
एस
|
टी
बी
|
|
लेप्टॉन
सबसे पहले, आइए लेप्टान के गुणों को अधिक विस्तार से देखें। तालिका की शीर्ष पंक्ति में. 1 में तीन अलग-अलग न्यूट्रिनो होते हैं: इलेक्ट्रॉन $\nu_e$, म्यूऑन $\nu_m$ और ताउ न्यूट्रिनो $\nu_t$। उनके द्रव्यमान को अभी तक सटीक रूप से मापा नहीं गया है, लेकिन इसकी ऊपरी सीमा निर्धारित की गई है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान के 10 -5 के बराबर (यानी, $\leq 10^(-32)$ g)।
मेज की ओर देखते समय. 1, यह प्रश्न अनिवार्य रूप से उठता है कि प्रकृति को तीन अलग-अलग न्यूट्रिनो बनाने की आवश्यकता क्यों पड़ी। इस प्रश्न का अभी तक कोई उत्तर नहीं है, क्योंकि मौलिक कणों का कोई ऐसा व्यापक सिद्धांत नहीं बनाया गया है जो ऐसे सभी कणों की आवश्यकता और पर्याप्तता को इंगित कर सके और उनके मूल गुणों का वर्णन कर सके। शायद यह समस्या 21वीं सदी में (या उसके बाद) हल हो जायेगी।
तालिका की निचली पंक्ति. अध्याय 1 की शुरुआत उस कण से होती है जिसका हमने सबसे अधिक अध्ययन किया है, वह है इलेक्ट्रॉन। इलेक्ट्रॉन की खोज पिछली शताब्दी के अंत में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जे. थॉमसन ने की थी। हमारी दुनिया में इलेक्ट्रॉनों की भूमिका बहुत बड़ी है। वे नकारात्मक रूप से आवेशित कण हैं, जो परमाणु नाभिक के साथ मिलकर, मेंडेलीव की आवर्त सारणी में हमें ज्ञात तत्वों के सभी परमाणुओं का निर्माण करते हैं। प्रत्येक परमाणु में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या परमाणु नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बिल्कुल बराबर होती है, जो परमाणु को विद्युत रूप से तटस्थ बनाती है।
एक इलेक्ट्रॉन स्थिर होता है; एक इलेक्ट्रॉन को नष्ट करने की मुख्य संभावना एक एंटीपार्टिकल - एक पॉज़िट्रॉन ई + से टकराने पर उसकी मृत्यु है। इस प्रक्रिया को विनाश कहा जाता है:
$$e^- + e^+ \to \गामा + \गामा .$$
विनाश के परिणामस्वरूप, दो गामा क्वांटा बनते हैं (जैसा कि उच्च-ऊर्जा फोटॉन कहा जाता है), दोनों बाकी ऊर्जाओं ई + और ई - और उनकी गतिज ऊर्जाओं को अपने साथ ले जाते हैं। उच्च ऊर्जा पर ई + और ई - हैड्रोन और क्वार्क जोड़े बनते हैं (उदाहरण के लिए, (5) और चित्र 4 देखें)।
प्रतिक्रिया (1) द्रव्यमान और ऊर्जा की तुल्यता पर ए आइंस्टीन के प्रसिद्ध सूत्र की वैधता को स्पष्ट रूप से दर्शाती है: इ = एम सी 2 .
दरअसल, पदार्थ में रुके हुए पॉज़िट्रॉन और आराम कर रहे एक इलेक्ट्रॉन के विनाश के दौरान, उनका पूरा आराम द्रव्यमान (1.22 MeV के बराबर) $\गामा$-क्वांटा की ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, जिसमें कोई आराम द्रव्यमान नहीं होता है।
तालिका की निचली पंक्ति की दूसरी पीढ़ी में। 1 स्थित है >मुऑन - एक कण जो अपने सभी गुणों में, एक इलेक्ट्रॉन का एक एनालॉग है, लेकिन एक असामान्य रूप से बड़े द्रव्यमान के साथ। म्यूऑन का द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान से 207 गुना अधिक है। इलेक्ट्रॉन के विपरीत, म्यूऑन अस्थिर है। उनके जीवन का समय टी= 2.2 · 10 -6 सेकंड। योजना के अनुसार म्यूऑन अधिमानतः एक इलेक्ट्रॉन और दो न्यूट्रिनो में विघटित हो जाता है
$$\mu^- \to e^- + \tilde \nu_e +\nu_(\mu)$$
इलेक्ट्रॉन का एक और भी भारी एनालॉग $\tau$-lepton (taon) है। इसका द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान ($m_(\tau) = 1777$ MeV/c 2) से 3 हजार गुना अधिक है, अर्थात यह एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन से भी भारी है। इसका जीवनकाल 2.9 · 10 -13 सेकेंड है, और इसके क्षय की सौ से अधिक विभिन्न योजनाओं (चैनलों) से निम्नलिखित संभव हैं:
$$\tau^-\left\langel\begin(मैट्रिक्स) \to e^- + \tilde \nu_e +\nu_(\tau)\\ \to \mu^- + \tilde \nu_\mu +\nu_ (\tau)\end(मैट्रिक्स)\right.$$
लेप्टान की बात करें तो, कुछ विशिष्ट दूरी पर कमजोर और विद्युत चुम्बकीय बलों की तुलना करना दिलचस्प है, उदाहरण के लिए। आर= 10 -13 सेमी. इस दूरी पर, विद्युत चुम्बकीय बल कमजोर बलों से लगभग 10 अरब गुना अधिक हैं। लेकिन इसका मतलब यह बिल्कुल नहीं है कि प्रकृति में कमजोर शक्तियों की भूमिका छोटी है। बिल्कुल नहीं।
यह कमज़ोर ताकतें हैं जो विभिन्न कणों के अन्य कणों में कई पारस्परिक परिवर्तनों के लिए ज़िम्मेदार हैं, उदाहरण के लिए, प्रतिक्रियाओं (2), (3) में, और ऐसे पारस्परिक परिवर्तन कण भौतिकी की सबसे विशिष्ट विशेषताओं में से एक हैं। प्रतिक्रियाओं (2), (3) के विपरीत, विद्युत चुम्बकीय बल प्रतिक्रिया (1) में कार्य करते हैं।
लेप्टान के बारे में बोलते हुए, यह जोड़ना आवश्यक है कि आधुनिक सिद्धांत एकीकृत इलेक्ट्रोवीक सिद्धांत का उपयोग करके विद्युत चुम्बकीय और कमजोर इंटरैक्शन का वर्णन करता है। इसे 1967 में एस. वेनबर्ग, ए. सलाम और एस. ग्लासो द्वारा विकसित किया गया था।
क्वार्क
क्वार्क का विचार हैड्रोन नामक मजबूत अंतःक्रिया में भाग लेने वाले बड़ी संख्या में कणों को वर्गीकृत करने के एक शानदार प्रयास से उत्पन्न हुआ। एम. गेल-मैन और जी. ज़्विग ने सुझाव दिया कि सभी हैड्रोन में मौलिक कणों का एक संगत सेट होता है - क्वार्क, उनके एंटीक्वार्क और मजबूत इंटरैक्शन के वाहक - ग्लून्स।
वर्तमान में देखे गए हैड्रोन की कुल संख्या सौ से अधिक कणों (और एंटीपार्टिकल्स की समान संख्या) से अधिक है। कई दर्जन कणों को अभी तक पंजीकृत नहीं किया गया है। सभी हैड्रॉन को भारी कणों में विभाजित किया जाता है जिन्हें कहा जाता है बेरिऑनों, और औसत, नामित मेसॉनों.
बेरिऑन की विशेषता उनकी बेरियन संख्या से होती है बी= कणों के लिए 1 और बी = -1 एंटीबैरियोन के लिए। इनका जन्म और विनाश सदैव जोड़े में होता है: बेरिऑन और एंटीबेरियोन। मेसंस के पास बेरियोन चार्ज होता है बी = 0. गेल-मैन और ज़्विग के विचार के अनुसार, सभी बेरिऑन तीन क्वार्क से बने होते हैं, एंटीबेरियोन - तीन एंटीक्वार्क से। इसलिए, प्रत्येक क्वार्क को 1/3 की एक बेरिऑन संख्या दी गई थी, ताकि कुल मिलाकर बेरिऑन के पास हो बी= 1 (या तीन एंटीक्वार्क से युक्त एक एंटीबैरियोन के लिए -1)। मेसॉन में बेरियोन संख्या होती है बी= 0, इसलिए वे किसी भी क्वार्क और किसी एंटीक्वार्क के जोड़े के किसी भी संयोजन से बने हो सकते हैं। सभी क्वार्कों के लिए समान क्वांटम संख्याओं के अलावा - स्पिन और बैरियन संख्या - उनकी अन्य महत्वपूर्ण विशेषताएं भी हैं, जैसे उनके बाकी द्रव्यमान का मूल्य एम, विद्युत आवेश का परिमाण क्यू/इ(इलेक्ट्रॉन आवेश के अंशों में इ= 1.6 · 10 -19 कूलम्ब) और तथाकथित क्वांटम संख्याओं का एक निश्चित सेट क्वार्क स्वाद. इसमे शामिल है:
1) समस्थानिक स्पिन का परिमाण मैंऔर इसके तीसरे प्रक्षेपण का परिमाण, अर्थात् मैं 3. इसलिए, यू-क्वार्क और डी-क्वार्क एक समस्थानिक द्विगुण बनाता है, उन्हें एक पूर्ण समस्थानिक स्पिन सौंपा जाता है मैं= 1/2 अनुमानों के साथ मैं 3 = +1/2 संगत यू-क्वार्क, और मैं 3 = -1/2, संगत डी-क्वार्क. दोहरे के दोनों घटकों का द्रव्यमान मान समान है और विद्युत आवेश के अपवाद के साथ, अन्य सभी गुणों में समान हैं;
2) क्वांटम संख्या एस- विचित्रता कुछ कणों के अजीब व्यवहार को दर्शाती है जिनका विशिष्ट परमाणु समय (~10 -23 सेकेंड) की तुलना में असामान्य रूप से लंबा जीवनकाल (~10 -8 - 10 -13 सेकेंड) होता है। कणों को स्वयं अजीब कहा गया है, जिनमें एक या अधिक अजीब क्वार्क और अजीब एंटीक्वार्क होते हैं। मजबूत अंतःक्रिया के कारण अजीब कणों का जन्म या गायब होना जोड़े में होता है, यानी किसी भी परमाणु प्रतिक्रिया में, प्रतिक्रिया से पहले $\Sigma$S का योग प्रतिक्रिया के बाद $\Sigma$S के बराबर होना चाहिए। हालाँकि, कमजोर अंतःक्रियाओं में विचित्रता के संरक्षण का नियम लागू नहीं होता है।
त्वरक पर प्रयोगों में, ऐसे कण देखे गए जिनका उपयोग करके वर्णन करना असंभव था यू-, डी- और एस-क्वार्क. विचित्रता के अनुरूप, नई क्वांटम संख्याओं के साथ तीन और नए क्वार्कों को पेश करना आवश्यक था साथ = +1, में= -1 और टी= +1. इन क्वार्कों से बने कणों का द्रव्यमान काफी बड़ा होता है (> 2 GeV/c 2)। उनके पास ~10 -13 सेकेंड के जीवनकाल के साथ क्षय पैटर्न की एक विस्तृत विविधता है। सभी क्वार्कों की विशेषताओं का सारांश तालिका में दिया गया है। 2.
प्रत्येक क्वार्क तालिका. 2 आपके एंटीक्वार्क से मेल खाता है। एंटीक्वार्क के लिए, सभी क्वांटम संख्याओं में क्वार्क के लिए संकेतित चिह्न के विपरीत चिह्न होता है। क्वार्क द्रव्यमान के परिमाण के बारे में निम्नलिखित कहा जाना चाहिए। तालिका में दिया गया है। 2 मान नग्न क्वार्कों के द्रव्यमान से मेल खाते हैं, अर्थात, क्वार्क स्वयं अपने आस-पास के ग्लून्स को ध्यान में रखे बिना। ग्लूऑन द्वारा वहन की जाने वाली ऊर्जा के कारण ड्रेस्ड क्वार्क का द्रव्यमान अधिक होता है। यह सबसे हल्के लोगों के लिए विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है यू- और डी-क्वार्क, जिसके ग्लूऑन कोट की ऊर्जा लगभग 300 MeV है।
क्वार्क जो कणों के मूल भौतिक गुणों को निर्धारित करते हैं, वैलेंस क्वार्क कहलाते हैं। वैलेंस क्वार्क के अलावा, हैड्रॉन में कणों के आभासी जोड़े होते हैं - क्वार्क और एंटीक्वार्क, जो बहुत कम समय के लिए ग्लून्स द्वारा उत्सर्जित और अवशोषित होते हैं।
(कहाँ इ- आभासी जोड़ी की ऊर्जा), जो हाइजेनबर्ग अनिश्चितता संबंध के अनुसार ऊर्जा के संरक्षण के नियम के उल्लंघन में होती है। क्वार्कों के आभासी जोड़े कहलाते हैं समुद्री क्वार्कया समुद्री क्वार्क. इस प्रकार, हैड्रोन की संरचना में वैलेंस और समुद्री क्वार्क और ग्लूऑन शामिल हैं।
सभी क्वार्कों की मुख्य विशेषता यह है कि उनमें तदनुरूप प्रबल आवेश होते हैं। मजबूत क्षेत्र आवेशों की तीन समान किस्में होती हैं (विद्युत बलों के सिद्धांत में एक विद्युत आवेश के बजाय)। ऐतिहासिक शब्दावली में, इन तीन प्रकार के आवेशों को क्वार्क के रंग कहा जाता है, अर्थात्: पारंपरिक रूप से लाल, हरा और नीला। इस प्रकार, तालिका में प्रत्येक क्वार्क। 1 और 2 तीन रूपों में हो सकते हैं और एक रंगीन कण है। तीनों रंगों को मिलाने से, जैसा कि प्रकाशिकी में होता है, सफेद रंग बनता है, यानी यह कण को ब्लीच करता है। सभी देखे गए हैड्रोन रंगहीन हैं।
| क्वार्क |
यू(ऊपर) |
डी(नीचे) |
एस(अजीब) |
सी(आकर्षण) |
बी(तल) |
टी(शीर्ष) |
| द्रव्यमान म 0 |
(1.5-5) मेव/से 2 |
(3-9) मेव/एस 2 |
(60-170) मेव/से 2 |
(1.1-4.4) GeV/s 2 |
(4.1-4.4) GeV/s 2 |
174 GeV/s 2 |
| समभारिक प्रचक्रण मैं
|
+1/2
|
+1/2
|
0
|
0
|
0
|
0
|
| प्रक्षेपण मैं 3
|
+1/2
|
-1/2
|
0
|
0
|
0
|
0
|
| बिजली का आवेश क्यू/इ
|
+2/3
|
-1/3
|
-1/3
|
+2/3
|
-1/3
|
+2/3
|
| अजीबता एस
|
0
|
0
|
-1
|
0
|
0
|
0
|
| आकर्षण सी
|
0
|
0
|
0
|
+1
|
0
|
0
|
| तल बी
|
0
|
0
|
0
|
0
|
-1
|
0
|
| शीर्ष टी
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
+1
|
क्वार्क अंतःक्रिया आठ अलग-अलग ग्लूऑन द्वारा की जाती है। अंग्रेजी में "ग्लूऑन" शब्द का अर्थ गोंद है, यानी, ये फ़ील्ड क्वांटा ऐसे कण हैं जो क्वार्क को एक साथ चिपकाते हैं। क्वार्क की तरह, ग्लूऑन रंगीन कण होते हैं, लेकिन चूंकि प्रत्येक ग्लूऑन एक साथ दो क्वार्क के रंग बदलता है (क्वार्क जो ग्लूऑन उत्सर्जित करता है और क्वार्क जो ग्लूऑन को अवशोषित करता है), ग्लूऑन दो बार रंगीन होता है, आमतौर पर एक रंग और एक एंटीकलर होता है रंग से भिन्न.
फोटॉन की तरह ग्लूऑन का शेष द्रव्यमान शून्य होता है। इसके अलावा, ग्लूऑन विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं और उनमें कमजोर चार्ज नहीं होता है।
हैड्रोन को भी आमतौर पर स्थिर कणों और अनुनादों में विभाजित किया जाता है: बेरिऑन और मेसन।
अनुनादों की विशेषता बहुत ही कम जीवनकाल (~10 -20 -10 -24 सेकेंड) होती है, क्योंकि उनका क्षय मजबूत अंतःक्रिया के कारण होता है।
ऐसे दर्जनों कणों की खोज अमेरिकी भौतिक विज्ञानी एल.वी. ने की थी। अल्वारेज़. चूँकि ऐसे कणों के क्षय का मार्ग इतना छोटा होता है कि उन्हें डिटेक्टरों में नहीं देखा जा सकता है जो कणों के निशान रिकॉर्ड करते हैं (जैसे कि बुलबुला कक्ष, आदि), वे सभी अप्रत्यक्ष रूप से, संभावना के आधार पर चोटियों की उपस्थिति से पता लगाए गए थे। ऊर्जा पर विभिन्न कणों का एक दूसरे के साथ संपर्क। चित्र 1 इसे समझाता है। यह आंकड़ा एक प्रोटॉन के साथ एक सकारात्मक पायन $\pi^+$ के इंटरेक्शन क्रॉस सेक्शन (संभावना मान के आनुपातिक) की निर्भरता को दर्शाता है पीपियोन की गतिज ऊर्जा से. लगभग 200 MeV की ऊर्जा पर, क्रॉस सेक्शन के दौरान एक शिखर दिखाई देता है। इसकी चौड़ाई $\Gamma = 110$ MeV है, और कण का कुल द्रव्यमान $\Delta^(++)$ $T^(")_(max)+M_p c^2+M_\pi c के बराबर है ^2=1232$ MeV /с 2, जहां $T^(")_(max)$ उनके द्रव्यमान केंद्र की प्रणाली में कणों की टक्कर की गतिज ऊर्जा है। अधिकांश अनुनादों को स्थिर कणों की उत्तेजित अवस्था के रूप में माना जा सकता है, क्योंकि उनमें उनके स्थिर समकक्षों के समान क्वार्क संरचना होती है, हालांकि उत्तेजना ऊर्जा के कारण अनुनादों का द्रव्यमान अधिक होता है।
हैड्रोन का क्वार्क मॉडल
हम हैड्रोन के क्वार्क मॉडल का वर्णन एक स्रोत से निकलने वाली क्षेत्र रेखाओं के चित्र के साथ शुरू करते हैं - एक रंगीन चार्ज वाला क्वार्क और एक एंटीक्वार्क पर समाप्त होता है (चित्र 2, बी). तुलना के लिए, चित्र में। 2, और हम दिखाते हैं कि विद्युत चुम्बकीय संपर्क के मामले में, बल की रेखाएं अपने स्रोत - विद्युत आवेश - से पंखे की तरह अलग हो जाती हैं, क्योंकि स्रोत द्वारा एक साथ उत्सर्जित आभासी फोटॉन एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। परिणामस्वरूप, हमें कूलम्ब का नियम प्राप्त होता है।
इस चित्र के विपरीत, ग्लूऑन में स्वयं रंगीन आवेश होते हैं और वे एक दूसरे के साथ दृढ़ता से संपर्क करते हैं। परिणामस्वरूप, बिजली लाइनों के पंखे के बजाय, हमारे पास चित्र में दिखाया गया एक बंडल है। 2, बी. क्वार्क और एंटीक्वार्क के बीच रस्सी खींची जाती है, लेकिन सबसे आश्चर्यजनक बात यह है कि रंगीन आवेश वाले ग्लूऑन स्वयं नए ग्लूऑन के स्रोत बन जाते हैं, जिनकी संख्या क्वार्क से दूर जाने पर बढ़ जाती है।
अंतःक्रिया की यह तस्वीर क्वार्कों के बीच परस्पर क्रिया की संभावित ऊर्जा की उनके बीच की दूरी पर निर्भरता से मेल खाती है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 3. अर्थात्: दूरी तक आर> 10 -13 सेमी, यू(आर) निर्भरता में एक फ़नल-आकार का चरित्र होता है, और इस दूरी सीमा में रंग चार्ज की ताकत अपेक्षाकृत छोटी होती है, जिससे कि क्वार्क होता है आर> 10 -15 सेमी, पहले सन्निकटन के अनुसार, मुक्त, गैर-अंतःक्रियात्मक कणों के रूप में माना जा सकता है। इस घटना को छोटे स्तर पर क्वार्कों की स्पर्शोन्मुख स्वतंत्रता का विशेष नाम प्राप्त है आर. हालाँकि, जब आरसंभावित अंतःक्रिया ऊर्जा के कुछ महत्वपूर्ण $R_(cr) \लगभग 10^(-13)$ सेमी मान से अधिक यू(आर) मूल्य के सीधे आनुपातिक हो जाता है आर. यह सीधे तौर पर इस बात का अनुसरण करता है कि बल एफ = -ड्यू/डॉ= स्थिरांक, अर्थात दूरी पर निर्भर नहीं करता है। भौतिकविदों द्वारा पहले अध्ययन किए गए किसी भी अन्य इंटरैक्शन में ऐसी असामान्य संपत्ति नहीं थी।
गणना से पता चलता है कि क्वार्क और एंटीक्वार्क के बीच कार्य करने वाले बल, वास्तव में, $R_(cr) \लगभग 10_(-13)$ सेमी से शुरू होकर, दूरी पर निर्भर रहना बंद कर देते हैं, विशाल परिमाण के स्तर पर शेष रहते हैं, 20 टन के करीब । दूरी पर आर~10 -12 सेमी (औसत परमाणु नाभिक की त्रिज्या के बराबर) रंग बल विद्युत चुम्बकीय बलों से 100 हजार गुना अधिक हैं। यदि हम परमाणु नाभिक के अंदर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के बीच परमाणु बलों के साथ रंग बल की तुलना करते हैं, तो यह पता चलता है कि रंग बल हजारों गुना अधिक है! इस प्रकार, प्रकृति में रंग बलों की एक नई भव्य तस्वीर भौतिकविदों के सामने खुल गई, जो वर्तमान में ज्ञात परमाणु बलों की तुलना में अधिक परिमाण के कई आदेश थे। बेशक, यह सवाल तुरंत उठता है कि क्या ऐसी ताकतों को ऊर्जा के स्रोत के रूप में काम करने के लिए मजबूर किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, इस प्रश्न का उत्तर नकारात्मक है।
स्वाभाविक रूप से, एक और सवाल उठता है: कितनी दूरी तक? आरक्वार्कों के बीच स्थितिज ऊर्जा बढ़ने के साथ रैखिक रूप से बढ़ती है आर?
उत्तर सरल है: बड़ी दूरी पर क्षेत्र रेखाओं का बंडल टूट जाता है, क्योंकि कणों के क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़े के जन्म के साथ ब्रेक बनाना ऊर्जावान रूप से अधिक अनुकूल होता है। ऐसा तब होता है जब असंततता स्थल पर स्थितिज ऊर्जा क्वार्क और एंटीक्वार्क के शेष द्रव्यमान से अधिक होती है। ग्लूऑन क्षेत्र की बल रेखाओं के बंडल को तोड़ने की प्रक्रिया चित्र में दिखाई गई है। 2, वी.
क्वार्क-एंटीक्वार्क के जन्म के बारे में ऐसे गुणात्मक विचार यह समझना संभव बनाते हैं कि एकल क्वार्क बिल्कुल क्यों नहीं देखे जाते हैं और प्रकृति में क्यों नहीं देखे जा सकते हैं। क्वार्क हमेशा के लिए हैड्रोन के अंदर फंसे रहते हैं। क्वार्क परिरोध की इस घटना को कहा जाता है कारावास. उच्च ऊर्जा पर, बंडल का एक साथ कई स्थानों पर टूटना, जिससे कई $q\tilde q$-जोड़े बनते हैं, अधिक फायदेमंद हो सकता है। इस प्रकार हम अनेक जन्मों की समस्या से निपटते हैं क्वार्क-एंटीक्वार्क जोड़ेऔर हार्ड क्वार्क जेट का निर्माण।
आइए सबसे पहले प्रकाश हैड्रोन यानी मेसॉन की संरचना पर विचार करें। वे, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, एक क्वार्क और एक एंटीक्वार्क से मिलकर बने होते हैं।
यह अत्यंत महत्वपूर्ण है कि जोड़ी के दोनों भागीदारों के पास एक ही रंग चार्ज और एक ही एंटी-चार्ज (उदाहरण के लिए, एक नीला क्वार्क और एक एंटी-ब्लू एंटीक्वार्क) हो, ताकि उनकी जोड़ी, क्वार्क के स्वादों की परवाह किए बिना, कोई रंग नहीं (और हम केवल रंगहीन कण देखते हैं)।
सभी क्वार्क और एंटीक्वार्क में एक स्पिन (अंशों में) होता है एच), 1/2 के बराबर. इसलिए, क्वार्क और एंटीक्वार्क के संयोजन का कुल स्पिन या तो 0 होता है जब स्पिन एंटीपैरेलल होते हैं, या 1 जब स्पिन एक दूसरे के समानांतर होते हैं। लेकिन किसी कण का चक्कर 1 से अधिक हो सकता है यदि क्वार्क स्वयं कण के अंदर कुछ कक्षाओं में घूमते हैं।
तालिका में चित्र 3 क्वार्कों के कुछ युग्मित और अधिक जटिल संयोजनों को दर्शाता है, जो दर्शाता है कि क्वार्कों का यह संयोजन पहले से ज्ञात किस हैड्रॉन से मेल खाता है।
| क्वार्क |
मेसॉनों |
|
क्वार्क |
बेरियान कणिकाओं |
| जे=0
|
जे=1
|
जे=1/2
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जे=3/2
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| कण |
अनुनादों |
कण |
अनुनादों |
|
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$\pi^+$
|
$\rho^+$
|
उउउ
|
|
$\Delta^(++)$
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| $\टिल्डे यू डी$ |
$\pi^-$
|
$\rho^-$
|
उउद
|
पी
|
$\डेल्टा^+$
|
| $u \tilde u - d \tilde d$ |
$\pi^0$
|
$\rho^0$
|
उड
|
एन
(न्यूट्रॉन) |
\डेल्टा^0
(डेल्टा0) |
| $u \tilde u + d \tilde d$ |
$\eta$
|
$\ओमेगा$
|
dd
|
|
$\डेल्टा^-$
|
| $d \tilde s$ |
$k^0$
|
$k^0*$
|
नया
|
$\सिग्मा^+$
|
$\सिग्मा^+*$
|
| $u \tilde s$ |
$k^+$
|
$k^+*$
|
uds
|
$\लैम्ब्डा^0$
|
$\सिग्मा^0*$
|
| $\टिल्डे यू एस$ |
$k^-$
|
$k^-*$
|
डी.डी.एस
|
$\सिग्मा^-$
|
$\सिग्मा^-*$
|
| $c \tilde d$ |
$D^+$
|
$D^+*$
|
यूएसएस
|
$\Xi^0$
|
$\Xi^0*$
|
| $c \tilde s$ |
$D^+_s$
|
$D^+_s*$
|
डीएसएस
|
$\Xi^-$
|
$\Xi^-*$
|
| $c \tilde c$ |
चार्मोनी |
$J/\psi$
|
एसएसएस
|
$\ओमेगा^-$
|
|
| $बी \टिल्डे बी$ |
बोटोनियम |
उपसिलोन |
यूडीसी
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$\लैम्ब्डा^+_c$
(लैम्ब्डा-त्से+) |
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| $c \tilde u$ |
$D^0$
|
$D^0*$
|
यूयूसी
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$\सिग्मा^(++)_c$
|
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| $बी \टिल्डे यू$ |
$बी^-$
|
$बी*$
|
udb
|
$\लैम्ब्डा_बी$
|
|
वर्तमान में सबसे अच्छे अध्ययन किए गए मेसॉन और मेसॉन अनुनादों में से, सबसे बड़े समूह में हल्के गैर-सुगंधित कण होते हैं जिनकी क्वांटम संख्या एस = सी = बी= 0. इस समूह में लगभग 40 कण शामिल हैं। तालिका 3 pions $\pi$ ±,0 से शुरू होती है, जिसकी खोज अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी एस.एफ. ने की थी। 1949 में पॉवेल। आवेशित शेर लगभग 10 -8 सेकंड तक जीवित रहते हैं, निम्नलिखित योजनाओं के अनुसार लेप्टान में विघटित होते हैं:
$\pi^+ \to \mu + \nu_(\mu)$ और $\pi^- \to \mu^- + \tilde \nu_(\mu)$.
तालिका में उनके "रिश्तेदार"। 3 - प्रतिध्वनि $\rho$ ±,0 (आरएचओ मेसॉन), पियोन के विपरीत, स्पिन है जे= 1, वे अस्थिर हैं और केवल 10 -23 सेकेंड तक ही जीवित रहते हैं। $\rho$ ±,0 के क्षय का कारण प्रबल अंतःक्रिया है।
आवेशित आयनों के क्षय का कारण कमजोर अंतःक्रिया है, अर्थात्, तथ्य यह है कि कण बनाने वाले क्वार्क थोड़े समय के लिए कमजोर अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप उत्सर्जित और अवशोषित करने में सक्षम होते हैं। टीसंबंध (4) के अनुसार, वर्चुअल गेज बोसॉन: $u \to d + W^+$ या $d \to u + W^-$, और, लेप्टान के विपरीत, एक पीढ़ी के क्वार्क का एक क्वार्क में संक्रमण दूसरी पीढ़ी भी क्रियान्वित की जाती है, उदाहरण के लिए $u \to b + W^+$ या $u \to s + W^+$, आदि, हालांकि ऐसे संक्रमण एक पीढ़ी के भीतर होने वाले संक्रमणों की तुलना में काफी दुर्लभ होते हैं। साथ ही, ऐसे सभी परिवर्तनों के दौरान, प्रतिक्रिया में विद्युत आवेश बरकरार रहता है।
सहित मेसॉन का अध्ययन एस- और सी-क्वार्क, जिससे कई दर्जन अजीब और मंत्रमुग्ध कणों की खोज हुई। उनका शोध अब दुनिया भर के कई वैज्ञानिक केंद्रों में किया जा रहा है।
सहित मेसॉन का अध्ययन बी- और टी-क्वार्क, त्वरक पर गहनता से शुरू हुए, और हम अभी उनके बारे में अधिक विस्तार से बात नहीं करेंगे।
आइए भारी हैड्रोन, यानी बेरिऑन पर विचार करें। वे सभी तीन क्वार्क से बने हैं, लेकिन उनमें तीनों प्रकार के रंग होते हैं, क्योंकि मेसॉन की तरह, सभी बैरियन रंगहीन होते हैं। बैरियन के अंदर क्वार्क की कक्षीय गति हो सकती है। इस स्थिति में, कण का कुल स्पिन क्वार्क के कुल स्पिन से अधिक होगा, 1/2 या 3/2 के बराबर (यदि तीनों क्वार्क के स्पिन एक दूसरे के समानांतर हैं)।
न्यूनतम द्रव्यमान वाला बैरियन प्रोटॉन है पी(तालिका 3 देखें)। यह प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हैं जो रासायनिक तत्वों के सभी परमाणु नाभिक बनाते हैं। किसी नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या उसके कुल विद्युत आवेश को निर्धारित करती है जेड.
परमाणु नाभिक का दूसरा मुख्य कण न्यूट्रॉन है एन. एक न्यूट्रॉन एक प्रोटॉन से थोड़ा भारी होता है, यह अस्थिर होता है और एक स्वतंत्र अवस्था में होता है, लगभग 900 सेकंड के जीवनकाल के साथ, यह एक प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और न्यूट्रिनो में विघटित हो जाता है। तालिका में चित्र 3 प्रोटॉन की क्वार्क अवस्था को दर्शाता है उउदऔर न्यूट्रॉन उड. लेकिन क्वार्कों के इस संयोजन के चक्रण के साथ जे= 3/2 प्रतिध्वनि क्रमशः $\Delta^+$ और $D^0$ बनती हैं। अन्य सभी बेरियन भारी क्वार्क से बने हैं एस, बी, टी, और उनका द्रव्यमान काफी बड़ा है। उनमें से, विशेष रुचि थी डब्ल्यू- -हाइपरॉन, जिसमें तीन अजीब क्वार्क होते हैं। इसकी खोज सबसे पहले कागज़ पर की गई थी, अर्थात गणना द्वारा, बेरियोन की क्वार्क संरचना के बारे में विचारों का उपयोग करके। इस कण के सभी मूल गुणों की भविष्यवाणी की गई और फिर प्रयोगों द्वारा इसकी पुष्टि की गई।
प्रयोगात्मक रूप से देखे गए कई तथ्य अब क्वार्क के अस्तित्व का पुख्ता संकेत देते हैं। विशेष रूप से, हम इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन की टकराव प्रतिक्रिया में एक नई प्रक्रिया की खोज के बारे में बात कर रहे हैं, जिससे क्वार्क-एंटीक्वार्क जेट का निर्माण हुआ। इस प्रक्रिया का एक चित्र चित्र में दिखाया गया है। 4. यह प्रयोग जर्मनी और संयुक्त राज्य अमेरिका में कोलाइडर पर किया गया था। यह चित्र तीरों से पुंजों की दिशा दर्शाता है इ+ और इ- , और उनके टकराव के बिंदु से एक क्वार्क निकल जाता है क्यूऔर एंटीक्वार्क $\tilde q$ को उड़ान दिशा के चरम कोण $\Theta$ पर इ+ और इ- . $q+\tilde q$ जोड़ी का यह जन्म प्रतिक्रिया में होता है
$$e^+ + e^- \to \गामा_(गुण) \to q + \tilde q$$
जैसा कि हमने पहले ही कहा है, बिजली लाइनों का एक बंडल (जिसे अक्सर स्ट्रिंग कहा जाता है) जब पर्याप्त रूप से बड़ा खींचा जाता है तो घटकों में टूट जाता है।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, क्वार्क और एंटीक्वार्क की उच्च ऊर्जा पर, स्ट्रिंग कई स्थानों पर टूट जाती है, जिसके परिणामस्वरूप क्यू क्वार्क और एंटीक्वार्क की उड़ान की रेखा के साथ दोनों दिशाओं में माध्यमिक रंगहीन कणों की दो संकीर्ण किरणें बनती हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 4. कणों के ऐसे पुंजों को जेट कहा जाता है। अक्सर, प्रयोगात्मक रूप से एक साथ कणों के तीन, चार या अधिक जेटों का निर्माण देखा जाता है।
कॉस्मिक किरणों में सुपरएक्सीलरेटर ऊर्जा पर किए गए प्रयोगों में, जिसमें इस लेख के लेखक ने भाग लिया, कई जेटों के निर्माण की प्रक्रिया की तस्वीरें प्राप्त की गईं। तथ्य यह है कि रस्सी या डोरी एक-आयामी होती है और इसलिए तीन, चार या अधिक जेटों के निर्माण के केंद्र भी एक सीधी रेखा में स्थित होते हैं।
वह सिद्धांत जो मजबूत अंतःक्रियाओं का वर्णन करता है, कहलाता है क्वांटम क्रोमोडायनामिक्सया संक्षेप में क्यूसीडी. यह इलेक्ट्रोवीक इंटरैक्शन के सिद्धांत से कहीं अधिक जटिल है। क्यूसीडी तथाकथित कठिन प्रक्रियाओं का वर्णन करने में विशेष रूप से सफल है, यानी, कणों के बीच गति के बड़े हस्तांतरण के साथ कणों की बातचीत की प्रक्रियाएं। हालाँकि सिद्धांत का निर्माण अभी तक पूरा नहीं हुआ है, कई सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी पहले से ही "भव्य एकीकरण" बनाने में व्यस्त हैं - क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स का एकीकरण और इलेक्ट्रोवेक इंटरैक्शन के सिद्धांत को एक ही सिद्धांत में बदलना।
अंत में, आइए संक्षेप में विचार करें कि क्या छह लेप्टान और 18 बहुरंगी क्वार्क (और उनके प्रतिकण), साथ ही मौलिक क्षेत्रों के क्वांटा - फोटॉन, डब्ल्यू ± -, जेड 0 बोसॉन, आठ ग्लूऑन और, अंत में, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का क्वांटा - ग्रेविटॉन - वास्तव में प्राथमिक, या अधिक सटीक रूप से, मौलिक कणों का संपूर्ण शस्त्रागार। स्पष्ट रूप से नहीं। सबसे अधिक संभावना है, कणों और क्षेत्रों की वर्णित तस्वीरें केवल हमारे वर्तमान ज्ञान का प्रतिबिंब हैं। यह अकारण नहीं है कि पहले से ही कई सैद्धांतिक विचार मौजूद हैं जिनमें अभी भी देखे गए तथाकथित सुपरसिमेट्रिक कणों का एक बड़ा समूह, सुपरहेवी क्वार्क का एक ऑक्टेट और बहुत कुछ शामिल है।
जाहिर है, आधुनिक भौतिकी अभी भी कणों के संपूर्ण सिद्धांत के निर्माण से बहुत दूर है। शायद महान भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन सही थे जब उनका मानना था कि केवल गुरुत्वाकर्षण को ध्यान में रखने से, माइक्रोवर्ल्ड में इसकी अब छोटी भूमिका के बावजूद, कणों का एक कठोर सिद्धांत बनाना संभव हो जाएगा। लेकिन यह सब 21वीं सदी में या उसके बाद भी हो चुका है।
साहित्य
1. ओकुन एल.बी. प्राथमिक कणों का भौतिकी. एम.: नौका, 1988।
2. कोबज़ारेव आई.यू. नोबेल पुरस्कार विजेता 1979: एस. वेनबर्ग, एस. ग्लासो, ए. सलाम // प्रकृति। 1980. एन 1. पी. 84.
3. ज़ेल्डोविच हां.बी. पैदल यात्रियों के लिए प्रस्तुत प्राथमिक कणों और क्वार्कों का वर्गीकरण // उसपेखी फ़िज़। विज्ञान. 1965. टी. 8. पी. 303.
4. क्रेनोव वी.पी. ऊर्जा और समय के लिए अनिश्चितता संबंध // सोरोस एजुकेशनल जर्नल। 1998. एन 5. पी. 77-82.
5. नंबू I. कोई मुक्त क्वार्क क्यों नहीं हैं // उसपेखी फ़िज़। विज्ञान. 1978. टी. 124. पी. 146.
6. ज़्दानोव जी.बी., मक्सिमेंको वी.एम., स्लावाटिंस्की एस.ए. प्रयोग "पामीर" // प्रकृति। 1984. एन 11. पी. 24
आलेख समीक्षकएल.आई. सर्यचेवा
एस. ए. स्लावाटिंस्कीमॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी, डोलगोप्रुडनी, मॉस्को क्षेत्र।
माइक्रोवर्ल्ड संरचनाएँ
पहले, प्राथमिक कणों को वे कण कहा जाता था जो एक परमाणु का हिस्सा होते हैं और जिन्हें अधिक प्राथमिक घटकों, अर्थात् इलेक्ट्रॉनों और नाभिकों में विभाजित नहीं किया जा सकता है।
बाद में यह पाया गया कि नाभिक में सरल कण होते हैं - न्युक्लियोन(प्रोटॉन और न्यूट्रॉन), जो बदले में अन्य कणों से बने होते हैं। इसीलिए पदार्थ के सबसे छोटे कणों को प्राथमिक कण माना जाने लगा
, परमाणुओं और उनके नाभिकों को छोड़कर
.
आज तक, सैकड़ों प्राथमिक कण खोजे जा चुके हैं, जिनके वर्गीकरण की आवश्यकता है:
– बातचीत के प्रकार से
- जीवन के समय के अनुसार
– सबसे बड़ी पीठ
प्राथमिक कणों को निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया गया है:
समग्र और मौलिक (संरचना रहित) कण
यौगिक कण
हैड्रोन (भारी)- कण सभी प्रकार की मूलभूत अंतःक्रियाओं में भाग लेते हैं। वे क्वार्क से बने होते हैं और बदले में विभाजित होते हैं: मेसॉनों- पूर्णांक स्पिन वाले हैड्रोन, यानी, वे बोसोन हैं; बेरिऑनों- अर्ध-पूर्णांक स्पिन वाले हैड्रोन, यानी फर्मियन। इनमें, विशेष रूप से, वे कण शामिल हैं जो परमाणु के नाभिक का निर्माण करते हैं - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, यानी। न्युक्लियोन.
मौलिक (संरचना रहित) कण
लेप्टान (प्रकाश)- फर्मियन, जो 10 - 18 मीटर के क्रम के पैमाने तक बिंदु कणों (यानी, किसी भी चीज से युक्त नहीं) के रूप में होते हैं। वे मजबूत इंटरैक्शन में भाग नहीं लेते हैं। विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रियाओं में भागीदारी प्रयोगात्मक रूप से केवल आवेशित लेप्टान (इलेक्ट्रॉन, म्यूऑन, ताऊ लेप्टान) के लिए देखी गई थी और न्यूट्रिनो के लिए नहीं देखी गई थी।
क्वार्क- आंशिक रूप से आवेशित कण जो हैड्रोन बनाते हैं। उन्हें स्वतंत्र अवस्था में नहीं देखा गया।
बोसॉन गेज– कण जिनके आदान-प्रदान के माध्यम से परस्पर क्रिया होती है:
- फोटॉन - एक कण जो विद्युत चुम्बकीय संपर्क करता है;
- आठ ग्लूऑन - कण जो मजबूत अंतःक्रिया करते हैं;
- तीन मध्यवर्ती वेक्टर बोसोन डब्ल्यू + , डब्ल्यू− और जेड 0, जो कमजोर अंतःक्रियाओं को सहन करता है;
- ग्रेविटॉन एक काल्पनिक कण है जो गुरुत्वाकर्षण संपर्क को स्थानांतरित करता है। गुरुत्वाकर्षण संपर्क की कमजोरी के कारण गुरुत्वाकर्षण का अस्तित्व, हालांकि अभी तक प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध नहीं हुआ है, काफी संभावित माना जाता है; हालाँकि, ग्रेविटॉन प्राथमिक कणों के मानक मॉडल में शामिल नहीं है।
आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, मूलभूत कण (या "सच्चे" प्राथमिक कण) जिनकी आंतरिक संरचना और सीमित आयाम नहीं होते हैं, उनमें शामिल हैं:
क्वार्क और लेप्टान
कण जो मौलिक अंतःक्रिया प्रदान करते हैं: ग्रेविटॉन, फोटॉन, वेक्टर बोसॉन, ग्लूऑन।
जीवनकाल के अनुसार प्राथमिक कणों का वर्गीकरण:
- स्थिर:
ऐसे कण जिनका जीवनकाल बहुत लंबा होता है (सीमा में यह अनंत की ओर प्रवृत्त होता है)। इसमे शामिल है इलेक्ट्रॉनों
, प्रोटान
, न्युट्रीनो
. न्यूट्रॉन भी नाभिक के अंदर स्थिर होते हैं, लेकिन नाभिक के बाहर वे अस्थिर होते हैं।
- अस्थिर
(अर्ध-स्थिर): प्राथमिक कण वे कण होते हैं जो विद्युत चुम्बकीय और कमजोर अंतःक्रियाओं के कारण क्षय होते हैं, और जिनका जीवनकाल 10-20 सेकंड से अधिक होता है। ऐसे कणों में शामिल हैं मुक्त न्यूट्रॉन
(अर्थात परमाणु के नाभिक के बाहर एक न्यूट्रॉन)
- अनुनादों
(अस्थिर, अल्पकालिक)। अनुनादों में प्राथमिक कण शामिल होते हैं जो मजबूत अंतःक्रिया के कारण क्षय हो जाते हैं। इनका जीवनकाल 10 -20 सेकंड से भी कम होता है।
अंतःक्रियाओं में भागीदारी के आधार पर कणों का वर्गीकरण:
- लेप्टॉन
: इनमें न्यूट्रॉन शामिल हैं। ये सभी इंट्रान्यूक्लियर इंटरैक्शन के भँवर में भाग नहीं लेते हैं, अर्थात। मजबूत अंतःक्रिया के अधीन नहीं हैं. वे कमजोर अंतःक्रिया में भाग लेते हैं, और विद्युत आवेश वाले लोग विद्युत चुम्बकीय अंतःक्रिया में भी भाग लेते हैं
- Hadrons
: कण जो परमाणु नाभिक के अंदर मौजूद होते हैं और मजबूत अंतःक्रिया में भाग लेते हैं। उनमें से सबसे प्रसिद्ध हैं प्रोटोन
और न्यूट्रॉन
.
आज ज्ञात हुआ छह लेप्टान
:
इलेक्ट्रॉन के समान परिवार में म्यूऑन और ताऊ कण हैं, जो इलेक्ट्रॉन के समान हैं लेकिन अधिक विशाल हैं। म्यूऑन और टाऊ कण अस्थिर होते हैं और अंततः इलेक्ट्रॉन सहित कई अन्य कणों में विघटित हो जाते हैं
शून्य (या शून्य के करीब, वैज्ञानिकों ने अभी तक इस बिंदु पर निर्णय नहीं लिया है) द्रव्यमान वाले तीन विद्युत तटस्थ कणों को कहा जाता है न्युट्रीनो
. तीन न्यूट्रिनो (इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो, म्यूऑन न्यूट्रिनो, ताऊ न्यूट्रिनो) में से प्रत्येक को इलेक्ट्रॉन परिवार के तीन प्रकार के कणों में से एक के साथ जोड़ा जाता है।
सबसे प्रसिद्ध Hadrons
प्रोटॉन और न्यूट्रिनो के सैकड़ों रिश्तेदार हैं, जो बड़ी संख्या में पैदा होते हैं और विभिन्न परमाणु प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में तुरंत क्षय हो जाते हैं। प्रोटॉन के अपवाद के साथ, वे सभी अस्थिर हैं और उन्हें कणों की संरचना के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है जिसमें वे क्षय होते हैं:
यदि कण क्षय के अंतिम उत्पादों में कोई प्रोटॉन हो तो उसे कहा जाता है बेरिऑन
यदि क्षय उत्पादों के बीच कोई प्रोटॉन नहीं है, तो कण कहा जाता है मेसन
.
उपपरमाण्विक दुनिया की अराजक तस्वीर, जो प्रत्येक नए हैड्रॉन की खोज के साथ और अधिक जटिल हो गई, ने क्वार्क की अवधारणा के आगमन के साथ एक नई तस्वीर को जन्म दिया। क्वार्क मॉडल के अनुसार, सभी हैड्रॉन (लेकिन लेप्टान नहीं) और भी अधिक प्राथमिक कणों - क्वार्क से बने होते हैं। इसलिए बेरिऑनों
(विशेष रूप से प्रोटॉन) तीन क्वार्क से मिलकर बनता है, और मेसॉनों
- क्वार्क युग्म से - एंटीक्वार्क।
|
