5 Subatomos Részecskék Csillapítása

{h1}

A szubatomikus részecskék az atomok építőkövei, ám a tudósok továbbra is zavarják. Tudjon meg többet a 5 csaló szubatomi részecskékről.

A Batman és a részecskefizikusok sok közösségben vannak.

Természetesen eltérhetnek a kacsahúzás és a fekete, vinyl codpieces ügyeiben, de a fejjel lebegő keresztes és a CERN (az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet) mind a legmodernebb csúcstechnológiájú gadgeteket érik el, és egy rendkívül bizarr rogue galériával küzdenek.

Míg a Batman anarchista bohócokkal és mutáns ökoterroristákkal verekedkedik, a CERN tudósai azonosítják és megragadják az olyan figyelemre méltó ellenségeket, mint a Higgs-bozon.

Emlékszel a Higgsre. Ez az elméleti (ebből az írásból) részecske központi szerepet játszik a fizika standard modelljében. A szabványos modell azt javasolja, hogy a villamosenergia, a mágnesesség, a fény és bizonyos típusú radioaktivitás minden olyan megnyilvánulás, amit valami úgynevezett villamossági erő. És az elektromágneses erõ egyesíti az elektromágneses és gyenge erõket, a természet négy alapvetõ erõjének kettõjét, az erõs erõvel és gravitációval együtt. Maradj velem? Jó.

A modell azonban csak akkor működik, ha a körülöttünk lévő részecskék nulla tömeggel rendelkeznek a nagy bumm után. Elméletileg a Higgs részecske kibocsátja a Higgs mező, egy kozmosz-széles energia mező, amely mindent tömegesen ad - így ha a standard modell érvényes, akkor a Higgsnek léteznie kell. Csak el kell fogadnunk.

Más szóval valaki kirabolta a bankot, és ó, nézd, a Jokernek kell lennie, mert - a szó szoros értelmében - a névjegykártyája mögé hagyta az arcát. Időközben az úgynevezett "isten részecske" rövidített életet él egy gyorsított részecske-ütközés nyomán - és ezután egy subatomikus bomlástermelés alá kerül.

A Joker lehet Batman leghíresebb ellensége, de aligha a legfurcsább. Ugyanez mondható el a Higgs bozonról, szóval ismerkedjünk meg a többi szubatomikus szuper gazemberrel.

5. A Graviton Enigma

Az E. Nigma, az a Riddler valami.

Az E. Nigma, az a Riddler valami.

Engedjék meg, Batman: Hogy működik a gravitáció?

Nézze, ez nem tárgya Batman szeret mindent megbeszélni. A Leicester-i Egyetem fizikusai szerint a gravitációnak olyan furcsa szokása lenne, hogy Batman halálára húzva minden alkalommal, amikor az öltözködő vigilante megpróbálta használni ezt a fizikailag nem praktikus köpenyt. Így inkább egyedül hagyja az egész gravitációs vitát és üldözi Edward Nigma után.

A fizikusok számára azonban a kérdés sokkal több - igen - súlyt hordoz. Persze, van egy tisztességes, gyakorlati megértése a gravitáció hatásairól. Tudjuk, hogy hatalmi tényezői az égi mechanikának és a kozmikus testek kialakulásának. De még mindig nem vagyunk határozottan a gravitációs rejtélyre.

Az egyik lehetséges válasz jó úton halad egy másik elkeseredett részecske számára a szubatomikus rogues galériában: a graviton. Ha valójában létezik, ez a hipotetikus részecske átadja a gravitáció erejét, ami azt eredményezi, hogy az objektumok vonzzák egymást. Ó igen, és létezése lehetővé tenné számunkra az általános relativitás és a kvantummechanika egyesítését. Úgy látja, a gravitáció gyakran működik majomkulcsként a különböző átfogó elméletekben.

Tehát igen, a graviton nagyszerű dolog - hacsak nem létezik.

4. A Tachyonok Vad Világa

Julie Newmar, a legfontosabb Catwoman

Julie Newmar, a legfontosabb Catwoman

Gyors. Szexis. Nehéz elkapni.

Batmannak van a Catwomanja, és a részecskefizikusoknak meg kell küzdeniük a megfoghatatlan - és esetleg téves - létezésével tachionok. Az egyik egy szexi betörő bőrbe öltözve, a másik egy subatomikus részecske, amely gyorsabban halad a fénysebességnél.

Tudom, hogy mit gondolsz: hogyan tud egy tachyon gyorsabban utazni, mint a fénysebesség, ha a fénysebesség valóban az "univerzális sebességkorlátozás"? Ez olyan, mintha azt mondaná, hogy "a kacsa nem viselhet nadrágot", majd a fényképezőgép átszaladt egy fésűs kordbársonyot viselő malacra. Egyénre szabott törvények vannak, emberek.

Még rosszabbá válik: Ha a speciális relativitás elvei igazak, a tachyonok nem csak az egyetemes sebességhatár megszüntetését, hanem az oksági magatartást is sértik. Ebben a világegyetemben az ok mindig érvényesül. A hatályos törvény nélkül a világegyetem szövetét kibontakoztatja.

Ha tachyonok léteznek, akkor valószínűleg ez a kiskaput okozza: Míg a relativitás megakadályozza, hogy az anyag gyorsuljon a fénysebességig (mivel ez végtelen energiát igényel), ez nem vonatkozik a részecskékre, amelyek mindig a fénynél gyorsabban haladnak. A tachyonok esetében a minimális sebesség a fénysebesség, és végtelen energiát igényel, csak lassítja le őket a subluminális sebességekhez.

Tachyons: Teljes sebességű démonok, és tényleg léteznek.

3. Majorana Fermion, a Fiend két arcával

Two-Face és Riddler, háromszemélyes párt

Two-Face és Riddler, háromszemélyes párt

Lehet valami a saját ellentéte?

Igen, Batman egy vagy két dolgot tud erről.

Emlékszel a történetre: Harvey Dent hős ügyész szörnyű égési sérüléseket szenved a testének 50 százalékánál, és az elméje kattan. Egy gonosz, bűnöző ember felemelkedik a felszínre, és ő lesz a kétoldalú, az érme-megszállott mániákus, nevetséges ízléssel fél és fél ruhában.

A részecskefizikusok paradoxikus két arcúak is a rogues galériájában: a Majorana fermion, egy olyan részecske, amely saját anti-szemcsés anyagként működik.

Frissítsük. A standard modell szerint a részecskék és a kvázi részecskék két kategóriába sorolhatók: fermionok és bozonok. A fermion táborban többek között kvarkok és leptonok, például elektronok tartoznak. Ezt nevezzük Dirac fermionok. Itt megtalálja a negatívan feltöltött elektronokat, amelyek az antipartikulusok által elnevezettek pozitronokkal, amely pozitív töltést jelent. Amikor ezek a részecskék érintkeznek egymással, megsemmisítik egymást.

Pontosan ez a fajta kettősség, amely két arc lenne. Az érme két oldalán van, és vagy az egyik vagy a másik, a fej vagy a farok. Csúsztasd el egy kétfejű érmét, vagy valami, és felemeli a falat.

A bozon tábor tartalmazza a fotonokat, amelyek fényt alkotnak; ezek a ragyogó részecskék a saját anti-részecskék, és teljesen semleges töltést eredményeznek. Tényleg, ez a fajta dolog egy bozonból vár.

De van ilyen a fermion táborban? Az 1930-as években a fizikusok azt jósolták, hogy az volt, de senki sem észlelt valaha egy ún Majorana fermion. 2012-ben a holland részecskefizikusok egy csoportja közvetve észlelte ezeket a kis kétoldalakat a laboratóriumi kísérletekben, de ez nem igazolja a hivatalos megerősítést, hogy léteznek.

Miután elkapjuk a kísérleti bizonyítékokat, izgalmas dolgok fordulhatnak elő. A Majorana fermionok egyedülálló képességgel rendelkeznek arra, hogy "emlékezzenek" a múlt pozícióira egymás vonatkozásában, ami nagyon hasznos a kvantumszámítás területén. Az egyik elmélet szerint az univerzum összes sötét anyaga valójában Majorana fermionokból áll.

Sötét anyag számítógépek. Gondoljon bele egy pillanatra.

2. Axionok, hímzők és fekete lyukak

Milyen nagyszerű pár!

Milyen nagyszerű pár!

A hölgyeknél a Batman meglehetősen zűrzavaros idő. Ha nem ugrik halálos csókok a Poison Ivy-ból, akkor valami dráma a Catwoman-val. Nézd, vagy házasodj meg, vagy dobd el börtönbe.

És ott van Harley Quinn, a gyilkos boszorkány, akinek halhatatlan (és egészségtelen) szerelme van a Batman árokban, a Joker. Persze, rengeteg szuper gonosztevőnek van vállfák és pilótafülkék, de ő egy igazi segédeszköz.

A szubatomikus világban a fizikusok továbbra is szemmel tartják a hipotetikus részecskéket, mint egy axion. Különös figyelmet érdemel a tengely, hiszen a létezése a részecskefizika standard modelljében jelentős szakadékot jelentene. Ez is lehetséges sötét anyag összetevő.

De térjünk vissza a Batman-összehasonlításokhoz. Ha a tengelyek Harley Quinn, akkor ki a Joker? Miért nem más, mint a fekete lyukak. Igaz, a tudósok elmélete szerint a fekete lyukak a fotonoktól a csillagokig szopogatnak, a tengelyek immunisak a pusztító erejükkel szemben. Ahelyett, hogy a zavaró szingularitásba esne, a tengelyek az óriási bozonfelhőben az összeomlott csillagot kergetnék.

Még inkább bolondabbá válik, ez a felhő végül nagyon masszív lesz, annak tengelyeinek rendkívül alacsony tömege ellenére. Ha a felhő végül összeolvad a fekete lyukba, akkor ez az eredmény bosenova szikla lenne a téridő időszerű szerkezetének [forrás: O'Neill]. Beszéljen egy kiegyensúlyozatlan kapcsolatról.

1. Kaméleon részecskék

Clayface: színész, alakváltó és bűnöző

Clayface: színész, alakváltó és bűnöző

Még az őrült ruhákkal is nehéz nyomon követni a Gotham City-i szuperhúzó tevékenységet - különösen akkor, ha van egy alakváltozója, mint a Clayface. Bármelyik formát öltheti: Bruce Wayne bankjegyzõ, akit nevezel. Alkalmazkodik fizikai megjelenésével, hogy illeszkedjen a környezetéhez, és meglehetősen ravasz ellenséggé teszi őt.

A részecskefizikusok saját Clayface formájában vannak kaméleon részecskék. Eddig csak spekulálni tudnánk ezekről a különös bozonokról, amelyek a világegyetem terjeszkedését vagy nem. A tudósok először 2003-ban megjósolták létezésüket, mint lehetséges magyarázatot mindazoknak a titokzatos sötét energiának, amely a világegyetemünk 70 százalékát teszi ki [forrás: Johnston]. Mint a bűnöző alakváltók, a kaméleon részecskék a saját környezetükbe illeszkednek. Például ha egy kaméleonrészecske lóg ki itt a Földön, ahol az anyag sűrűsége magas, nagy tömegű is lesz, de az anyag kölcsönhatása nagyon gyenge és rövid hatótávolságú lenne.

De itt van a Földön. A tér ürülékében a kaméleon részecskék kis tömegűek és a nagy távolságra lévő anyagokkal erősen reagálnak. Elméletileg ezek a spekulatív részecskék az univerzumot elkülöníthetik az általunk nevezettek között kozmikus infláció.

Nem meglepő, hogy a kaméleon részecskéket elég nehéz feltárni a Földön. Ki kell mennünk mély, üres helyre, hogy regisztráljuk jelenlétüket.

Mégis, a fizikusok számos csúcstechnikai felderítési rendszert állítanak fel az ujjaikra, és folytatódik a keresés az elképesztő kaméleonon.

És így a Sötét Lovag ismét visszatér a földalatti Bat Cave-hoz, és a fizikusok is eltűnnek, hogy kezeljék földalatti részecske-gyűrőiket.

Hat évvel később a Higgs-be zárva

Hat évvel később a Higgs-be zárva

A fizikusok felfedezték a Higgs bozon kedvenc bomlási csatornáját. Tudjon meg többet a Higgs bozonról a WordsSideKick.com-ban.


A szerző megjegyzése: 5 Subatomos részecskék csillogása

Amint azt az "A Boson Namigált Higgs" című epizódjában elmagyaráztam, a részecskefizikára gondolok, mint egy csokoládéval borított vizelde torta. Ez nem egy megjegyzés a terület fontosságával vagy a résztvevők félelmetes jelenlétével kapcsolatban, hanem a nyilvánosság közérdeklődésének kérdésében. Csak egy kicsit harapjon a tortába, és minden csokoládé és finom. Csak egy kicsit túl mélyen harapjon, és a dolgok kevésbé jóképűek.

Ezért megpróbáltam ezt a cikket csokoládéval megtartani a legfurcsább szubatomikus részecskék csodálatos tulajdonságainak - mind valós, mind spekulatív - megvitatásával. Ez a csillogó fedőművészet sokkal mélyebb könyvben, mert az itteni tudomány hatalmas.Végül is a részecskefizika területe megpróbálja feloldani a létezés anyagát - a lényegi alakok feldarabolására, és arra, hogy megértsük, mi is ez a világegyetem.


Video-Kiegészítő: .




Kutatás


13 Freaky Facts Péntek 13-Án
13 Freaky Facts Péntek 13-Án

Miért Gyászolunk Az Idegenekért?
Miért Gyászolunk Az Idegenekért?

Tudományos Hírek


Elképesztő Snow Leopards Collared For Science
Elképesztő Snow Leopards Collared For Science

Fotók: 5000 Éves Őshonos Hibridek A Sinai-Sivatagban
Fotók: 5000 Éves Őshonos Hibridek A Sinai-Sivatagban

Ebola Vírus Még Mindig Fertőző A Halála Után Egy Hétig
Ebola Vírus Még Mindig Fertőző A Halála Után Egy Hétig

A Hátfájás Kapcsolódik A Halálhoz?
A Hátfájás Kapcsolódik A Halálhoz?

1 A 12 Haláleset Világszerte Meg Lehet Akadályozni A Rendszeres Testmozgással
1 A 12 Haláleset Világszerte Meg Lehet Akadályozni A Rendszeres Testmozgással

HU.WordsSideKick.com
Minden Jog Fenntartva!
Megjelent Bármely Anyag Megengedett Csak Prostanovkoy Aktív Link A Honlapon HU.WordsSideKick.com

© 2005–2019 HU.WordsSideKick.com