Взаимосвязь свойств Вселенной и свойств элементарных частиц.

Содержание

Содержание
Введение
1. Структурные уровни организации материи
2. Свойства материи и частиц
Заключение
Список использованной литературы

Взаимосвязь свойств Вселенной и свойств элементарных частиц.

ее исследования. На сегодняшний день ученые знают две формы существования материи: вещество и поле; материя распределена на микро-, макро- и мегауровнях.
По сегодняшним представлениям о возникновении нашей Вселенной, есть некая первозданная сущность, ее первооснова. Согласно современным теоретическим воззрениям, она обладает вполне конкретным обличием и описанием. Ее название — скалярное поле, носители которого — так называемые скалярные частицы. Слово «скалярные» определяет их очень важную квантовую характеристику: они не имеют спина, то есть он равен нулю. Если представлять элементарную частицу в виде шарика, то наличие спина означает, что такой шарик должен быть вращающимся. Английское слово spin и переводится как «вращение». Спин частицы выражается или в целочисленных значениях постоянной Планка (частицы с таким свойством называются бозонами), или равен ее полуцелому значению. В последнем случае общее название частиц с таким спином — фермионы. Бозонами именуют все так называемые промежуточные частицы — переносчики взаимодействий. К ним, например, относятся фотоны, а также глюоны (от английского glue — клей), скрепляющие кварки, из которых состоят ядерные частицы. Фермионами являются электроны, протоны, нейтроны, кварки и т.д. Размерность постоянной Планка равна размерности момента количества движения (углового момента), который в классической механике характеризует вращательное движение твердых тел. На этом факте и основана вышеприведенная классическая аналогия квантового свойства элементарных частиц — наличия спина.
Заключение
В космомикрофизике материя Вселенной представляется состоящей из элементарных частиц, как наименьших структурных единиц вещества. Развивая далее атомистическую модель Демокрита о том, что весь мир состоит из атомов, на современном уровне мы уже должны говорить, что он состоит из взаимодействующих элементарных частиц. В настоящее время в основе современной классификации элементарных частиц лежит их деление на два класса: сильновзаимодействующих (адроны) и слабовзаимодействующих (лептоны). Адроны делятся так же на мезоны и барионы, а последние, в свою очередь, на нуклоны (нейтроны и протоны) и гипероны (λ, Σ, Θ, Ω). Название гипероны происходит от греческого «гипер» - выше, так как они тяжелее протона, барионы - греческого «барис» - тяжелый. К лептонам относятся электроны, мюоны и нейтрино. Барионы при любых реакциях могут превращаться в протоны или из них получаться. Барионам приписывается особое число В = 1, антибарионы имеют В = -1. В теории элементарных частиц показывается, что существует закон сохранения барионного числа в любом процессе. Именно этим законом обусловлена невозможность аннигиляции протона и электрона в обычных условиях, потому что протон - это барион, а электрон - лептон. С точки зрения квантовой статистики, частицы с разными (целыми и полуцелыми) спинами могут также разделяться на фермионы (статистика Ферми) с полуцелым спином (1/2) (электрон, нейтрон, мюон, протон, гиперон), бозоны (статистика Бозе) с целым (0 или 1) спином (пион (π-мезон), каон (К-мезон), фотон). Фермионы всегда, без исключения, возникают или аннигилируют парами. С другой стороны, бозоны могут рождаться или поглощаться по одному и группами по нескольку частиц.
Эти законы позволяют прогнозировать природу взаимодействия различных элементарных частиц. К концу 50-х годов нашего века численность и разнообразие элементарных частиц настолько выросли, что классификация их только по массе, заряду и спину, даже с учетом упомянутых законов сохранения барионного числа и странности, вызывала у физиков-теоретиков значительное неудовлетворение. Появлялись даже идеи, что за этим разнообразием скрывается некая симметрия.