Ғарыштық сәулелену туралы мәлімет

Мазмұны реферат

1. Түрлері, ғарыштық сәулелену.

2. Ғарыштық сәулелер.

3. Античастицы.

4. Античастицы, Өзара айналу зат және өріс

5. Жаңа элементар бөлшектер

6. Классификациясы элементар бөлшектер

Әдебиет

1. Түрлері, ғарыштық сәулелену.
40-шы жылдардың біздің ғасырдың барлық дерлік туралы мәліметтер аспан денелеріндегі алынды көмегімен оптикалық зерттеу әдісі. Бұл атмосфера Жерді өткізіп алса ғана электромагниттік толқын ұзындығы 0,3 мкм дейін бірнеше микрометр және тағы да мысалға бірнеше см-ден ондаған метрге, қалған бөлігі Үшін шкаласын электромагниттік толқындардың атмосфера айқын емес, сонымен қатар Әлемнің излучаются электромагниттік толқындар барлық керек — радиотолқындардың дейін гамма-сәуле шығару.

Ғарыш радиоизлучение алғаш рет табылған 30-жылдары өткенде найзағай кедергілер, 40-шы-50-ші жылдары басталды ізденістер мен қайнар көздерін зерттеу, космостық радиосәулелену, осы мақсатқа пайдаланды, радиолокаторлар, содан кейін салына бастады радиотелескопы үлкен чашеобразными антенналары және сезімтал қабылдағыштармен сәулелену· Жедел дамуы радиоастрономии әкелді бірқатар маңызды жаңалықтардың

Табылған, бұл бейтарап суық сутегі негізгі массасын межзвездного газа және оптикалық диапазондағы невидим, испускает монохроматическое радиоизлучение толқын ұзындығы 21 см, Бұл көмектесті зерделеп, бөлу сутегі біздің жұлдызды жүйесі — Галактика қоса алғанда, тіпті, сонау облысы, жабық пылевыми бұлттармен, алайда, үшін радиотолқындардың айқын.

Бұдан әрі ашылып, галактика, қуаты радиосәулелену олардың миллиондаған есе артық біздің галактика (олардың атады радиогалактиками)· бұл осындай қуатты радиоизлучение бар нетепловую табиғатты, Ол туындаған гигантскими взрывами, выбрасываются үлкен массасы заттар, миллиондаған есе үлкен массасын Күн. Лақтырылған жарылыс кезінде жылдам летящие зарядталған бөлшектер » межзвездном магнит өрісінде движутся бойынша криволинейным траектория, яғни үдеуімен. Жедел сол зарядтың қозғалысы жүреді сәуле электромагниттік толқындар. Бұл нетепловое сәуле шығару деп атайды магнитотормозным немесе синхротронным (ол байқалады синхротронах-ускорителях зарядталған бөлшектер). Зерттеу синхротронного сәуле береді бағалы қозғалысы туралы мәліметтер ағынын ғарыштық бөлшектер мен туралы межзвездных магнит өрістеріндегі, Әдетте излучаются мерзімге, бірақ егер бөлшектер движутся өте үлкен жылдамдықпен немесе жеткілікті қуатты магнит өрісінде болса, онда олар испускают көрінетін, ультракүлгін және тіпті рентгендік сәуле.

Тіркеу үшін ғарыштық сәулелену, инфрақызыл дейін рентген, өте кеңінен қолданылады фотографиялық әдісі. Бұдан басқа, сәулелену қабылдағышы ретінде қолданылады термопаралар, термосопротивления, сондай-ақ фотоэлектрлік құрылғы, жұмыс принципі қарастырылатын келесі тарауда.

Жоғарыда айтылғандай, атмосфера қатты жұтып коротковолновое сәуле, Жердің бетіне Дейін жетеді тек ближнее ультракүлгін сәуле, онда қатты әлсіреген· Сондықтан коротковолновое ғарыш сәуле үйренуге болады көмегімен ғана ракеталар мен серіктерінің, Мұндай зерттеулер мүмкіндік берді зерделеу ультрафиолетовую облысы спектрін Күн, сондай-ақ, зерттеу өте ыстық жұлдыздар температурасы 30 000, қатты сәулелену бұзатыны.

Өйткені температура күн тәжінің шамамен 10″ онда заңдарына сәйкес жылулық сәулелену корона тиіс көзі рентгендік сәулелену. Алғашқы тәжірибелер зымырандардың көмегімен растады, бұл рентген сәулесі Күннің оралман. Кезінде хромосферных вспышках байқалады өзгерістер рентгендік сәулелену. Бұл лақтырылған кезінде өршуіне тез летящие электрондар испускают рентгендік сәуле соқтығысқан кезде, басқа бөлшектермен күн атмосфераның, сондай-ақ тежеу кезінде қуатты магнит өрісінде белсенді облыстардың (синхротронное сәуле), Ескереміз, бұл рентген сәулесі Күннің маңызды көзі-жайлардағы жоғарғы қабаты атмосфераның Жер — ионосфера,

Көмегімен ғарыш аппараттарын табылған рентгендік сәуле әр түрлі алыс объектілерін (ядролардың галактикалар, нейтронды және т. б.

2. Ғарыштық сәулелер
Зерттеу олар қазір ыңғайлы жүргізуге ғарышта дәлелдейді, бұл біздің Жерді үздіксіз төмендейді ағыны ядролық бөлшектердің қозғалатын жылдамдықпен, іс жүзінде тең жарық жылдамдығының, Олардың энергиясы жатыр шегінде 10^8-10^20 эВ· Энергия шамамен 10^20 эВ асып түседі сегіз ретті энергети-мпи жасауға болатын ең қуатты ускорителях!

Негізінен бастапқы ғарыштық сәулелер тұрады протондардың (шамамен 90%); сонымен, протондар, оларға қатысады және одан ауыр ядролар· Әрине, бетпе-бет келген басқа да молекулалар, атомдарымен, ядролық, ғарыштық сәулелер қабілетті құру элементар бөлшектер барлық түрлері, Бірақ астрофизиков қызықтырады бастапқы сәуле· Қалай құрылады ағындары бөлшектер бар мұндай энергиясымен? Мұнда жатыр көздері бұл бөлшектер?

Бұрыннан дәлелденген, бұл Күн негізгі көзі болып табылады ғарыштық сәуле· Бірақ егер осылай болса, онда жауапкершілік құру, ғарыштық сәулелер болмайды жүктеуге және басқа да жұлдыздар, өйткені негізінен олар еш айырмашылығы жоқ Күн· Кім кінәлі?

Біздің Галактика бар Крабовидная туманность, ол пайда болған жарылыстан жұлдыз 1054 г, (ұмытпауымыз керек бұл ғалымдар отырады

үшін жұлдызды аспан астында емес, бір мың жыл), Тәжірибе көрсетіп отырғандай, ол көзі болып табылады радиотолқындардың көзі мен ғарыштық бөлшектердің· Бұл сәйкестік береді жауап су үлкен энергия ғарыштық протондар· Жеткілікті болдырмау, бұл электромагниттік өріс түзілген жарылыс салдарынан жұлдыздың рөлін атқарады синхротрона, сонда үлкен энергия теріледі частицей, путешествующей спираль бойынша айналасында желілерін магниттік индукция бойы мың жарық жыл, жетуі мүмкін сол фантастикалық сан, біз келтірді·

Есептеулер көрсеткендей, пролетев-ге тең қашықтық поперечнику біздің Галактика, ғарыш бәрі мүмкін теру энергиясын артық 10″ эВ· Шамасы, бөлшектер барынша энергиясымен бізге басқа галактикалар,

Әрине, ешқандай қажеттілігі жоқ деуге ғана жарылыстар жұлдыздарының пайда болуына әкеледі ғарыштық бөлшектердің Кез келген жұлдызды көздері радиотолқындардың мүмкін бір мезгілде көзі ғарыштық сәулелер·

Тіршілік ғарыш сәулелері табылған басында біздің ғасыр· Орнатып электроскопы әуе шарында, зерттеуші замечал, разрядтау электроскопа үлкен биіктіктерде жүруде едәуір тезірек егер бұл көне аспап көрсеткен ядрошы көптеген қызметтерді орналастырылуы теңіз деңгейінде·

Болды анық, бұл әрқашан жүріп жатқан құлдырау жапырақ электроскопа емес, салдары болып табылады кемшілікті аспаптың бар іс-әрекеттің нәтижесі қандай да бір сыртқы факторлардың·

20-шы жылдары физика қазірдің өзінде жақсы түсінді, өйткені ионизация ауа, қасына барып, заряд с электроскопа, әрине внеземного шығу· Милликен бірінші сеніммен айтты деген болжам берді құбылысына оның қазіргі атауы: ғарыш сәуле·

1927 жылы совет ғалымы Д. В. Скобельцын бірінші алды фотосурет іздері ғарыш сәулелерінің иондаушы камерадағы·

Әдеттегі тәсілдермен, біз описывали бұрын айқындалған энергия ғарыштық бөлшектер. Ол өте үлкен·

Зерттей отырып, табиғатты ғарыштық сәулелер, физика жасады бірқатар тамаша жаңалықтар· атап айтқанда, болуы позитрона дәлелденген осы арқылы· Мұндай дәл және мезоны — бөлшектер массасы, аралық арасындағы республикада ақпан протон және электрона, алғаш рет табылған ғарыш сәуледе·

Зерттеу ғарыш сәулелер қалуда бірі қызықты сабақ физиктерді.

Аяқталмағандығы астрофизика ж / е қиын оны баяндау тарауда емес, үлкен кітап, оның мақсаты — енгізілсін оқырман аясына негізгі фактілер мен идеялар дене ғылым. Таңдадым бірі жеке мәселелерді ғаламның, тек бірнеше мәселелерді казались маған ең қызықты болды.

Егер ауада жоқ иондарының, онда заряженный электроскоп сақтауы керек өз заряд неопределенно ұзақ уақыт бойы· Алайда, тәжірибе көрсеткендей, электроскоп, бірте-бірте таусылған·

Алғашында бұл құбылыс түсіндірді иондаушы әсерінен ра-диоактивного сәулелену Жер, Егер бұл осылай болса, онда жою шаралары бойынша бетінен иондаушы ауа сәулеленуі тиіс ослабевать. Тағы 1912 г· көмегімен әуе шарлары орнатылды, бұл қарқындылығы иондаушы сәулелену артады артуына байланысты биіктік, Демек, бұл сәуле туындайды Жерінде, ал әлемдік кеңістікте. Сондықтан оның атай бастады ғарыштық сәуле, немесе ғарыш сәулелері.

Зерттеу ғарыштық сәулелердің биік таулы облыстарында көрсеткендей, олар тұрады пионов, протондар, нейтрондар және басқа да бөлшектер арасында табылған және көптеген бұрын белгісіз бөлшектер. Бұл бөлшектер аталды қайталанатын, белгілі болғандай, олар құрылады атмосфераның жоғарғы қабатында өзара іс-қимыл кезінде бастапқы ғарыштық бөлшектер, летящих әлемдік кеңістікті ядросы бар атомдардың атмосфераның,

Зерттеулер көрсеткендей, қарқындылығы ғарыштық сәулелер маңында магнит полюстерінің Жер шамамен 1,5 есеге артық экваторе, Зерттеу отклоняющего қолданылу Жердің магнит өрісінің бастапқы ғарыштық сәуле көрсеткендей, ол оң зарядталған бөлшектердің. Көптеген құнды мәліметтер туралы пер-вичном ғарыштық сәулелену көмегімен алынуы жасанды серіктері мен ғарыш кемелерін,

Қазіргі уақытта анықталғаны, бастапқы ғарыштық сәуле тұрады тұрақты бөлшектердің жоғары энергиялар, летящих түрлі бағыттарда ғарыш кеңістігінде. Қарқындылығы ғарыштық сәуле ауданында Күн жүйесінің шамамен 2-4 бөлшектер-1 см^2, 1 бастап, Ол негізінен протондардың (~91 %) және а-бөлшектердің (6,6%); шағын бөлігі тиесілі ядро басқа да элементтерін (кемінде 1%) және электрондар (~1,5%).

Ядролық нөсер атмосферада өшсе кезде энергия бөлшектердің дейін төмендейді бірнеше мегаэлектронвольт. Қалдық энергия протоны жұмсайды ионизацию ауа; нейтрондар сіңіп кетеді ядролармен, оятатын түрлі ядролық реакциялар, ал пионы құрайтын негізгі бөлігі жауын-шашынның қалдық бөлшектер, металеместер. Пайда болған үлкен саны фотоны және электрондар қатты сіңіп кетеді атмосферасы.

Әрбір бейтарап пион өте тез айналады екі жоғары фотон энергиясын· ыдыраған Кезде зарядталған пионов құрылады жаңа бөлшектер — u-мезоны, немесе мюоны ашылды — · Андерсоном 1935 г зерделеу кезінде ғарыштық сәулелер дейін көп ашу пионов, Салмағы мюона 207 есе артық массасын электрона, яғни, шамамен 3/4 массасын пион, Бар мюоны тек екі түрі — оң және теріс зарядталған; олар көрсетіледі u+ және u-, ыдыраған Кезде л+-мезонов құрылады u+-мезоны, ал ыдыраған кезде л-мезонов u-мезоны.

Көрсетіледі, бұл айырмашылығы пионов, мюоны қатыспайды ядролық өзара іс-қимылдар және шығындайды энергиясын тек ионизацию. Сондықтан олар қасиетке ие проникающей қабілеті құрайды аталатын өлшемді қатаң компоненті ғарыштық сәуле· Мюоны таза арқылы атмосфераға, және оларды табу тіпті едәуір тереңдікте Жер қойнауында.

Мюоны нестабильны, олар бірнеше интерферометрлер және металеместер басқа бөлшектер.

Теңіз деңгейінде ғарыштық сәуле бар шамамен жүз есе аз қарқындылығы қарағанда шекарасында атмосфера, және негізінен мюонов. Қалған бөлігін құрайды электрондар мен фотоны және аз саны жауын-шашынның қалдық бөлшектер. Бірі-бастапқы ғарыштық сәуле тек жекелеген бөлшектер, тек жоғары қуатпен (10^7 МэВ), пробиваются арқылы атмосфераға.

Ғарыш сәуледе мюоны және пионы, летят жылдамдықтарымен, жақын жарық жылдамдығының, сондықтан арқасында релятивистскому бәсеңдеуіне уақыт үлгереді дейін өзінің ыдырау пролететь үлкен қашықтық.

3. Античастицы.
Антивещество — материя, салынған келген античастиц. Болуы античастиц алғашқы рет предсказано 1930 жылы ағылшын физик П. Дираком. Бірі-Дирак теңдеуі үшін релятивистік электрона атының екінші шешім үшін оның двойника бар сол массасын және оң электрлік заряд. Сол уақытта ғана белгілі бір оң заряженная бәрі — протон, күрт отличавшийся өздерінің қасиеттері бойынша от электрона. Теоретиктер болды ойлап табу данышпан түсініктемелер осы айырмашылықтарды, бірақ көп ұзамай белгілі болғандай, протон ештеңе жоқ частицей, предсказанной Дираком. 1932 жылы оң зарядталған позитроны тауып ғарыш сәуледе американдық физик К. Андерсон. Бұл ашылуы болды тамаша растау Дирак теориясы.

1955 жылы жаңа үдеткішіндегі Беркли, Э. Сегре, О. Чемберлен және басқа да табылған антипротоны туған соқтығысуы протондар с ядролармен мыс нысана. Бұған дейін протон теріс зарядпен ұзақ және сәтсіз разыскивался ғарыш сәуледе. 1956 жылы ашылды және антинейтрон. Қазір белгілі көптеген бөлшектер, және дерлік барлығына сәйкес келеді античастицы.

Бөлшектер және античастицы бірдей массасын, өмір сүру уақыты, спин, бірақ ерекшеленеді белгілермен барлық зарядтар: электрлік, барионного, лептонного және т. б. Бұл жалпы принциптерін кванттық өріс теориясы расталады сенімді эксперименттік деректер.

Қазіргі заманғы тұрғысынан элементар бөлінеді екі топ. Оның біріншісі — бөлшектер бастап полуцелым спином: зарядталған лептоны e — , m -, t — , оларға тиісті нейтрино және кварки u, d, c, b, t. Барлық осы бөлшектер ие және античастицами. Екінші топ — бұл өріс кванты-сауық спином, переносящие өзара іс-қимыл: фотон, аралық бозоны әлсіз өзара, глюоны күшті өзара. Олардың кейбіреулері нағыз бейтарап гнжзпйгұн (g, Z0), яғни олардың барлық кванттық сандар нөлге тең болса, және олар бірдей өз античастицам; басқа (W +, W -, сондай-ақ құрайды жұп бәрі — античастица. Оңай енді көруге, бұл барлық барионы тұратын үш кварков, керек, балаңыз античастицы, мысалы: нейтрон бар құрамы (), антинейтрон — (). Мезоны тұрады кварка және антикварка және, жалпы айтқанда, сондай-ақ бар античастицы, мысалы: p — мезон тұрады кварков (), ал p + мезоны тұрады кварков (). Сол уақытта бар мезоны, симметриялы салыстырмалы ауыстыру кварков арналған антикварки ( мысалы, p0 r,h — мезоны кіретін жұп кварков және ); сондай-ақ, мезоны болады нағыз бейтарап.

Өзіне тән ерекшелігі, мінез-бөлшектер мен античастиц — олардың аннигиляция соқтығысуы кезінде. Тағы Дирак предсказал процесі аннигиляции электрондардың және позитронов осы фотоны: е — + е + ® g + g. Процестер аннигиляции барады, әрине, сақтай отырып, энергия, импульс моментінің, электр зарядының және т. б. бұл Ретте мүмкін рождаться ғана емес, фотоны, бірақ және басқа да бөлшектер; әлбетте, бұл салдарынан заңдарын сақтау, әр түрлі зарядтардың, бір мезгілде дүниеге келеді және тиісті античастицы, мысалы, реакция аннигиляции электрона және позитрона да бір-екі мюонов: е — + е + ® m + m +. Мұндай реакциялар ашылды «очарованные» және «прелестные бөлшектер. Ұқсас процесінде е — + е + ® t — + t + аштық ауыр t — лептон. Соңғы жылдары процесі аннигиляции жиі ретінде пайдаланылады ең жетілген әдістерін зерттеу микромира.

Операция ауыстыру бөлшектер античастицы атауын алды зарядового жанасу. Өйткені нағыз бейтарап бөлшектер тепе-тең өз античастицам, онда операция кезінде зарядового жанасу олар ауысады өздері.

Күшті және электромагниттік өзара іс-қимылдар бар толық симметрия бөлшектер арасындағы және античастицами: егер мүмкін болса процесі бөлшектер, онда болуы мүмкін сияқты сипаттамалары ұқсас процесс тиісті античастицами. Конденсаторы ретінде протоны және нейтрондар арқасында күшті өзара байланысады да ядро, тиісті античастиц болады құрылуы антиядра.

1965 жылы үдеткішінде АҚШ-антидейтрон алынды. 1969 жылы мәскеу облысының Протвино үдеткішінде Институт жоғарғы энергиялар физикасы кеңестік физика ашты ядро антигелия-3, тұратын екі антипротонов және антинейтрона. Содан кейін ашылды және ядро антитрития — ауыр антиводорода тұратын бір антипротона және екі антинейтронов. Негізінен болады елестету және антиатомы, тіпті үлкен жиналатын антивещества. Куәлікке қатысу антивещества ғаламдағы болды қуатты аннигиляционное сәуле приходящее облыстарынан жанасу заттар антивеществом.

Өйткені аннигиляция тек 1 грамм заттар мен антивещества әкеледі бөлу 10 14 Дж энергияны, баламалы жарылысқа орта атом бомбасының 10 килотонн. Алайда, астрофизика, мұндай деректер жоқ, және тіпті ғарыш сәуледе антипротоны кездеседі. Қазір іс жүзінде ешқандай күмән, бұл Ғалам, негізінен тұрады әдеттегі заттар.

Бірақ үнемі осылай болған жоқ. Ерте даму сатысында Ғаламның кезінде өте үлкен температура шамамен 1013 — саны бөлшектер мен античастиц дерлік совпадало: үлкен саны антипротонов ( шамамен әрбір бірнеше миллиард) тура келді сонша протондар мен тағы бір «артық» протон. Демек, остывании Әлемнің барлық бөлшектер және античастицы проаннигилировали, породив, сайып келгенде, фотоны, ал ничтожного өткен артық бөлшектердің туындаған барлық, бұл біз енді қоршайды. Аннигиляционные фотоны, бірте-бірте охлаждаясь, дожили күнге дейін түрінде реликті сәулелену. Қарым-қатынасы қазіргі заманғы тығыздығы протондар тығыздығына қатынасы көне фотондар (10 -9) және пропорционалдық туралы мәліметтер шамасы артық бөлшектер үстінен античастицами өткен. Егер бұл артық болмаса, онда орын алған еді толық өзара аннигиляция бөлшектер мен античастиц нәтижесінде туындаған еді өте көңілсіз Әлем, толтырылған суық фотонным газбен.

Қайдан кәсіби бағдар жұмысын жүргізді бұл артық? Бір гипотеза деп болжайды бастапқы жай-күйі, саны бөлшектер мен античастиц совпадало, бірақ содан кейін ерекшеліктеріне динамикасы олардың өзара іс-қимыл туындаған асимметрия.

Аннигиляция — бұл жалғыз процесс, онда жоғалады, екі бастауыш бөлшектер және олардың бүкіл массасы толығымен ауысады, мысалы, энергия фотондар. Ешқандай басқа реакция пайдаланылатын энергетика, осындай қасиетке ие емес. Және бөлу кезінде уранның процестерінде термоядролық синтез энергиясын айналады, тек шағын бөлігі (шамамен ондық үлестерінің пайыз) массасы тыныштық бөлшектер қатысатын реакциялар. Сондықтан аннигиляция антивещества зат береді мың есе көп энергия қарағанда, бөлу кезінде такогоже санын уран. Егер біздің иелігінде болатын шағын планетка бірі антивещества, онда барлық проблемалар энергетикалық дағдарыспен бірден қалмаған. Делік біз үйренді еді аударуға барлық энергияны аннигиляции электр. Сонда қамтамасыз ету үшін ғаламшарды жылдық қорымен, электр энергиясын, керек отколоть жылғы планетаның қаралса, аннигиляции тек 1000 келілік кесек антивещества. Салыстырыңыз 1000 килограмм жүздеген миллион тонна көмір және мұнай, біз өндіретін жыл сайын шешу үшін сол ең-міндет!

Қанша энергия бөлінеді 1 грамм отын

1. Аннигиляция заттар мен антивещества 1014 джоулей

2. Бөлу уран 1011 джоулей

3. Жағу көмір 2,9ž104 джоулей

Антивещество еді тамаша отынмен өйткені ол загрязняет қоршаған ортаға. Кейін аннигиляции ақыр соңында қалып, тек фотоны жоғары энергия және нейтрино.

Біздің Жерді үнемі бомбардирует ағыны ғарыштық сәулелер — бөлшектердің жоғары энергиялар, олар жинақталып, әртүрлі процестер біздің Галактика. Үлкен бөлігі осы бөлшектер құрайды протоны және ядро гелий.

Бірі-релятивистік кванттық теориясы керек, бұл үшін әрбір бөлшектер болуы тиіс античастица, т. е. ұқсас оған бәрі де, стакой сол салмағы, спином, уақыт, өмір,бірақ сөзін-чающаяся одан белгісімен зарядтың өзара орналасуына векторының магнит сәттен және арқа және кейбір басқа да сипаттамалары бар.

Бірінші анықталған тәжірибесіне античастицейбыл»оң электрон»—позитрон. Мысалдар мұндай жұп бәрі — ан-тичастица болып табылады, сондай-ақ теріс және оң мюоны, оң және теріс пионы және каоны· Атауы другнх античастиц сонда қосыла отырып атауына тиісті бөлшектер приставки «анти», ал оларды белгілеу үшін пайдаланылады рәміздер. У-фотон, бейтарап пион және этамезона жоқ аптичастиц болады, бұл жағдайда бәрі және античастица совпадают),

Ретінде және тиісті бөлшектер, антипротон, позитрон және анти-нейтрино өте тұрақты болып, қалған античастицы несгабилъны.

Өткенде жұтылу 7-кванттардың отырып, энергиясы 1 МэВ табылған білім жұп электрон — позитрон· Егер у-квант пролетает қуатты электр өрісіндегі жақын ядро, ол ғылыми-оқыту ресурсын,і в жұп электрон — позитрон.

Пайда болуы жұп электрон — позитрон байқауға болады өтуі кезінде у-сәуле шығару арқылы свинцовую пластинку, перегора-живаюш,әб Вильсон камерасына· Іздері позитронов және электрондардың магнит өрісінде симметриялы искривляются әр түрлі тараптар және рас-ходятся әрпі түріндегі У Траекториясын үш электронды-позитронных жұп көрсетілді-сур. 3 (магнит өрісі бағытталған оқырман),

Өйткені энергня, тиісті массасы тыныштық электрона немесе позитрона құрайды 0,511 МэВ болса, онда айналдыру ‘-кванттардың жұп электрон — позитрон орын алуы мүмкін тек жағдайда энергия-кванта көп 1,02 МэВ, Егер энергиясы е-кванта превыша-ет 1,02 МэВ болса, онда артық энергиясын құрайды кинетикалық энергиясын электрона және позитрона·

Пайда болған өжк ыдырауына бейтарап пионов кезінде қайталама ғарыштық сәулелену-кванты өте жоғары энергиялар генериру-ют электрондар мен позитроны, сондай-ақ қасиетке ие энерго-, энергиясымен және өзара іс-қимыл кезінде зат атмосфераның испускают тор-мозное ‘у-нзлучение, бұл өз кезегінде әкеледі генерациялау жаңа бу, және т· д· ол білім беру деп аталатын м мен ж к о й компоненттері екіншілік ғарыштық сәулелену, қатты бгб-лощаемой ат.мосферой.

Егер электрондар және позитроны туындауы мүмкін 7-кванттардың, онда олар, әлбетте, мүмкін және исчезать, превращаясь 7-кванты· Тәжірибелер, орындалған ерлі-зайыптылар Жолио-Кюри, растады, прн, ұ-че позитрон және электрон жоғалады», — дейді, ал н н и г и л и р у ю т, превращаясь көп жағдайда екі ·у-кванта с энергиями 0,51 МэВ, разлетающиеся қарама-қарсы (нногда туралы-разуется үш ·у-кванта жалпы энергиясы 1-,02 МэВ):

е-+е^27·

Келтіруге болады және басқа да мысалдар мұндай түрлендірулер. Ыдыраған кезде бейтарап пион құрылады екі-кванта:

л»-^+Т,

бұл ретте происходнт айналдыру, қуат, тиісті масса тыныштық пион, энергия электромагниттік сәулелену·

Кезінде соқтығысуы у-кванта үлкен энергия протоном ж>гут пайда нейтрон және пион:

·+р->-п+л+,

мен энергиясы есебінен электромагниттік сәулелену көбейіп, мас-са тыныштық·

Бұл тәжірибелер дәлелдейді, — деп бастады.тромагнитное сәуле бөлігі-қой (фотоны) жоқ массасының тыныштық, мүмкін айналмауы бөлшектер заттар және кері.

Барлық жоғарыда баяндалғанды растайды материя бар түрінде еещества және өріс және бұл материяның екі түрі болуы мүмкін айналатын бір-біріне· Бұл айналуы мүмкін қатысуымен кинетикалық энергиясы· Мысалы, протон сатып ала алады энергиясын ·электр өрісінде қалды, содан кейін оның соқтығысу басқа протоном есебінен кинетикалық энергия құрылуы мүмкін жаңа

4301^10)1.

Американдық физик Э· Лоуренс және оның қызметкерлері, 1955 ж. антипротон,ав 1956 ж. антинейтрон· Эги анти-бөлшектер алынды » мощном үдеткішіндегі бомбылау кезінде протондар протонами қуатымен 6· 103 МэВ· соқтығысу Кезіндегі протондардың жасады жұбы протон—антипротон және нейтрон—антинейт-рон:

ө+ө—Ө+р+р+р^ р+р—>·р+р+п+п.

Сур. 4

Кездесу кезінде антипротона с протоном немесе антинейтрона отырып, nate-роном жүреді, олардың аннигиляция: нуклон мен антинуклон жойылып, ал олардың орнына құрылады, бірнеше бейтарап және зарядталған пионов (шамамен 5). — Сур. 4 көрсетілген аннигиляция анти-протон мен протон » пузырьковой камерада· Қозғалыстағы төменнен анти-протон р кездеседі протоном· нәтижесінде аннигиляции бұл жағдайда пайда болған 4 оң және 4 теріс пион қозғалып жүрген, ұшып жүрген, әр түрлі тараптар (магнит өрісі бағытталған оқырман)· Қирауға бір іздің төменгі бөлігінде сурет білдіреді рас-айм пад пион:»*»->-[х»‘»+(* (нейтрино ізінің қалдырады).

Бейтарап пионы металеместер-на-кван-сен· Зарядталған пионы металеместер білімі бар мюонов және нейтрино, мюоны өз кезегінде металеместер білімі бар электр-нов, позитронов және нейтрино· Аннигиляция-зитронов аяқтап, айналдыру жұп нук-лон — антинуклон нәтижесінде түзілетін бірнеше у-кванттардың және бірнеше нейтрино· Ашу антинуклонов көрсетеді мүмкіндігін өмір сүру антивещест-ал, толығымен тұратын античастиц» теріс заряженный антипротон отырып, айналмалы айналасында позитроном білдіреді антиводород· Антинуклоны мүмкін құрылсын ядро басқа антиатомов, Әзірге алу мүмкін болды тек антидейтрон және ядро антигелия· Анық, бұл алу антивещества қарсы үлкен қиындықтар, өйткені оның байланыста затының бұқарал-сындағы жүреді аннигиляция· Мүмкін бұл где-нибудь ғаламдағы құр,ествуют бүтін антимиры тұратын антивещ,сты· Бірақ белгіленсін, бұл қазіргі уақытта.

5. Жаңа элементар бөлшектер.
1947 ж. ж. Рочестер және С. Батлер зерделеу кезінде ғарыштық сәулелердің табылған камерада Вильсон расходящиеся бір нүктеден әрпі түріндегі V іздері бөлшектер, әлбетте, олар дүниеге келіп ыдыраған кезде қандай да бір белгісіз бөлшектер, олар бейтарап гнжзпйгұн іздері жоқ қалдырып·

Кейінірек осы жаңа бөлшектер табылған және басқа да зерттеу пайдаланушылар. Солардың бірі шамамен екі есе жеңіл протон және аталды-мезоном, немесе каоном; екінші, бірнеше ауыр протон, атауы Л-бөлшектер (ламбда).

Келесі сегіз жыл оларға қосылды зарядталған каоны, сондай-ақ екі жаңа түрін ауыр бөлшектер: E-бөлшектер (сигма) #- бөлшектер (бак), E — #- бөлшектер, Л-бәрі қалып ауыр протон және алды жалпы атауы гиперонов.

Ашу каонов және гиперонов болды мүлдем күтпеген жағдай болды, және олар алды атауы шетелдік бөлшектер. Олардың рөлі заттың құрылысы неясна, бірақ анық, бұл барлық олар қатысады, ядролық өзара іс-қимылдар· Оғаш бөлшектер ие жанында «загадочых» қасиеттерін, мысалы, бар, күтпеген жерден үлкен тұрғысынан еории өмір сүру уақыты·

Элементар кезінде түзілетін бөлшектердің соқтығысуы ысоких энергияның басқа бөлшектермен· Ұзақ уақыт бойы мұндай столк-:овения байқауға болады, тек ғарыш сәуледе, жалғыз көзі бөлшектердің жоғары энергиялар· ғарыш сәуледе және ашылған көптеген элементар бөлшектер.

Қазіргі уақытта зерттеу үшін элементар бөлшектер пайдаланылады протондар үдеткіші және басқа да зарядталған бөлшектер. Ірі Серпуховском үдеткішіндегі алады шоқ протондардың қуатымен 76·10^3 МэВ, сондай-ақ түйіндер басқа да бөлшектер (пионов, каонов және т. б.) энергиямен дейін 60· 10^3 МэВ. Салынуда алып үдеткіші, расчитанные алуға энергияның шамамен 10^6 МэВ·

Ортасында 50-ші жылдары ашылған тағы бір түрі мезонов, n-м е з о н (бұл), және ең ауыр бәрі — Q-гиперон (омега).

(1961-1962 жж эксперименталды дәлелденген болуы угорого үлгідегі нейтрино — мюонного нейтрино, алып-иего белгісі Vu; электрондық нейтрино болды белгілеу Ve.

Мюоны құрылады, бұл нейтрино ыдыраған кезде зарядталған пионов.

Мюонное нейтрино (Vu) және антинейтрино (Vu) өте ұқсас :воим қасиеттеріне арналған 5лектронное нейтрино (Vе) және антинейтрино (Vе), аднако тәжірибелер көрсеткендей, бұл әр түрлі бөлшектер·

Тамаша қасиеті мюона, ол әлі алды эбъяснения болып табылады оның толық ұқсастығы электрондық барлық басқа, массасын: мюон 207 рет ауыр электрона, Бұл «ауыр электрон» тіпті біраз уақыт атқаруға орын атом ішіндегі электронның, вращаясь цо өте жақын орналасқан к өзегіне орбитада·

Ыдыраған кезде мюонов құрылады электрондар мен позитроны және екі нейтрино — электрондық және мюонное.

6. Классификациясы элементар бөлшектер.
Маңызды туралы-лған белгіленген аумақтар қасиеті элементар бөлшектер болып табылады олардың қабілеті өзара айналдыру· ыдыраған Кезде бөлшектер бір-бөлшектер жойылып, басқа да туады, Өзара ғылыми-оқыту ресурсын,ген бөлшектердің жүреді және соқтығысу кезіндегі екі бөлшектер жоғары энергия. Мысалы, екі протонның, столкнувшись, айнала алады басқа бөлшектер:

Р+ — Р->-р+п+л+ р+р->-р+-Л-К.

Барлық өзгерістері бөлшектер орындалады сақталу заңы толық энергия қамтитын энергиясын, тиісті жұртқа тыныштық, кинетикалық энергияға бөлшектердің, бұл энергия көше алады бір-біріне.

Кезінде самопроизвольном ыдыраған бөлшектер жиынтық массасы тыныштық түзілетін частпц аз массасы тыныштық распавшейся бөлшектер, энергия, тиісті осы массалары айырмасының тыныштық, превраща-тарын-да кинетикалық энергияға бөлшектердің — ыдырау өнімдері.

Соқтығысу кезінде екі частпц мүмкін кері айналдыру энергиясын· жоғарыда келтірілген мысалдар массасы тыныштық рождающихся бөлшектердің көп массасының тыныштық екі сталкивающпхся протондардың есебінен олардың кинетикалық энергиясы·

Екі протонның, столкнувшись мүмкін породпть пион:

Р+ — Р->Р+р+л^9,

егер олардың кинетикалық энергпя соқтығысу кезінде артық энергиясы, тиісті массасы тыныштық пион· Бұл, мысалы, әсіресе нагляден, өйткені сақталады бастапқы бөлшектер құрылады жаңа,

Кезінде өзгерістері бөлшектер, басқа сақталу заңының полноп энергиясын орындалады заңдар сохранення зарядтың қозғалыс мөлшерінің·