Предположим, что речь снова идет о волновой функции частицы, точнее — о волнах де Бройля. Поскольку эта функция (т.е. плотность вероятности нахождения частицы в той или иной точке пространства) имеет вид волны (волнового пакета), то можно попытаться определить ее длину. По формуле де Бройля эта длина обратно пропорциональна массе частицы и ее скорости. То есть массивная частица имеет меньшую длину волны, ее волновой пакет хорошо локализуется. А легкая частица, имеющая ту же скорость, оказывается размазанной в пространстве :)
Физики элементарных частиц (теоретики) всегда выдвигали различные предположения по устройству нашего мира. Пусть это были и самые смелые и неоднозначные идеи, но их было всегда в достатке. А затем уже экспериментаторы, пристально следившие за теоретиками, начинали проверять каждое из этих предположений на опытах. Разумеется, наиболее сильный скачок произошел с постройкой БАКа. Но и до него технологии позволяли исследовать микромир, пусть и не так подробно.
Достаточно вспомнить опыты экспериментатора Карла Андерсона, который в своей конденсационной камере (аналог камеры Вильсона), исследовал треки заряженных частиц, прилетающих к нам из космоса. И там обнаружил античастицу электрона — позитрон. А само существование такого явления, как античастица, нам предсказал теоретик Поль Дирак.
Действительно, некоторые бозоны всё же между собой взаимодействуют. Но я решил пока что не вдаваться в подробности, т.к статья рассчитана для абсолютного новичка ;)
Если всё таки удастся опубликовать серию статей о микромире, там уже более подробно постараюсь осветить все эти непростые аспекты.
Как я уже упоминал в статье, есть такой момент, как корпускулярно-волновой дуализм, который говорит нам о том, что мир — это и поле, и набор элементарных частиц, здесь все зависит лишь от наблюдателя.
Грубо говоря, понятие поле было придумано человеком только для упрощения собственных расчётов, и это не значит, что наш мир действительно выглядит, только как набор различных полей.
Поля нужны там, где объяснить какое-то явление с точки зрения крошечных частичек очень трудно, такое, например происходит со светом. Учёные долго бились над загадкой, почему свет ведёт себя то как волна, то как набор одиночных фотонов. Но когда сформировалось понятие корпускулярно-волнового дуализма, и была объяснена двойная природа света, наука пришла к выводу, что одиночный фотон определенной частоты можно описать ещё и как простую синусоидальную волну.
Наглядно представить себе, что такое поле — действительно очень трудно. Максимально близким к реалии будет примерно такое описание: поле является возмущением (колебанием) какой-то, пусть и воображаемой, но сплошной и ровной среды, заполняющей всё пространство вокруг. А в природе всегда можно найти самую наглядную и масштабную иллюстрацию поля — это океан, который постоянно наполнен волнами, которые возмущают его ровную гладь.
Если то, что я описал, недостаточно понятно\наглядно, пишите — постараюсь подобрать более удачные примеры! :)
Вы задали очень интересные вопросы! Постараюсь на них ответить :)
Изначально, согласно одной из первых моделей атома, созданной английским физиком Эрнестом Резерфордом, электроны действительно вращались вокруг ядра на самых разных расстояниях, подобно планетам Солнечной системы, с той лишь разницей, что в модели атома на них действовала не сила тяжести, а электромагнитная сила.
Но датский физик Нильс Бор, использовавший в определении структуры атома более прогрессивные идеи квантовой механики, создал модель, которую мы и по сей день видим во всех учебниках и справочниках. Дело в том, что Бор модифицировал модель Резерфорда, и установил ограничение, согласно которому, электроны находятся на своих определённых орбитах, и вращаются по определённой траектории.
Но и схема Бора нас чуть-чуть обманывает. Дело в том, что согласно современным законам квантовой механики, электрон в реальности не имеет точного положения или скорости. Квантовая механика говорит нам о том, что электрон лишь существует в виде облака вероятностей — волновой функции, которая уже и показывает, где бы мы увидели частицу, если бы начали за ней наблюдение.
Насчёт второго вопроса я подумаю, как лучше сформулировать ответ, и в течении некоторого времени напишу.
Под нагромождением я подразумевал слишком много новых терминов в каждой строке :) Если эта статья будет пользоваться хоть каким то интересом, я постараюсь написать ещё несколько на эту тему. В них уже более подробно будет рассказываться о каждой частице, её свойствах, а так же о Большом Адронном Коллайдере, который сыграл немаловажную роль в развитии физики элементарных частиц.
Насчёт атома гелия Вы действительно привели очень интересный тезис, я над ним подумаю. Однако,
Бозоны вообще не занимают никакого места. Два бозона или два триллиона бозонов — всё равно сколько — могут с лёгкостью разместиться в том же пространстве, сидя прямо друг на друге.
— опять таки цитирую Шона Кэрролла.
Возможно, я действительно что то не понимаю в данном вопросе, и сейчас лишь ввожу Вас в заблуждение ;)
Да, наверное так оно и есть ;) Я попытался в одной статье охватить целиком тему стандартной модели, наверное поэтому получилось чрезмерное нагромождение информации.
Да, я тоже об этом слышал. Такой полёт проводится на Ил-76 МДК. К сожалению это далеко не дешёвое удовольствие (~$40000 для небольшой группы). Во время полета по «Кривой Кеплера» создается режим кратковременной невесомости продолжительностью до 25 секунд каждый.
Насколько мне известно, есть целая туристическая компания, проводящая «космические экскурсии»: начиная от звёздного городка, а заканчивая сафари по поиску приземлившегося Союза ТМА-13М.
Достаточно вспомнить опыты экспериментатора Карла Андерсона, который в своей конденсационной камере (аналог камеры Вильсона), исследовал треки заряженных частиц, прилетающих к нам из космоса. И там обнаружил античастицу электрона — позитрон. А само существование такого явления, как античастица, нам предсказал теоретик Поль Дирак.
Если всё таки удастся опубликовать серию статей о микромире, там уже более подробно постараюсь осветить все эти непростые аспекты.
Грубо говоря, понятие поле было придумано человеком только для упрощения собственных расчётов, и это не значит, что наш мир действительно выглядит, только как набор различных полей.
Поля нужны там, где объяснить какое-то явление с точки зрения крошечных частичек очень трудно, такое, например происходит со светом. Учёные долго бились над загадкой, почему свет ведёт себя то как волна, то как набор одиночных фотонов. Но когда сформировалось понятие корпускулярно-волнового дуализма, и была объяснена двойная природа света, наука пришла к выводу, что одиночный фотон определенной частоты можно описать ещё и как простую синусоидальную волну.
Наглядно представить себе, что такое поле — действительно очень трудно. Максимально близким к реалии будет примерно такое описание: поле является возмущением (колебанием) какой-то, пусть и воображаемой, но сплошной и ровной среды, заполняющей всё пространство вокруг. А в природе всегда можно найти самую наглядную и масштабную иллюстрацию поля — это океан, который постоянно наполнен волнами, которые возмущают его ровную гладь.
Если то, что я описал, недостаточно понятно\наглядно, пишите — постараюсь подобрать более удачные примеры! :)
Изначально, согласно одной из первых моделей атома, созданной английским физиком Эрнестом Резерфордом, электроны действительно вращались вокруг ядра на самых разных расстояниях, подобно планетам Солнечной системы, с той лишь разницей, что в модели атома на них действовала не сила тяжести, а электромагнитная сила.
Но датский физик Нильс Бор, использовавший в определении структуры атома более прогрессивные идеи квантовой механики, создал модель, которую мы и по сей день видим во всех учебниках и справочниках. Дело в том, что Бор модифицировал модель Резерфорда, и установил ограничение, согласно которому, электроны находятся на своих определённых орбитах, и вращаются по определённой траектории.
Но и схема Бора нас чуть-чуть обманывает. Дело в том, что согласно современным законам квантовой механики, электрон в реальности не имеет точного положения или скорости. Квантовая механика говорит нам о том, что электрон лишь существует в виде облака вероятностей — волновой функции, которая уже и показывает, где бы мы увидели частицу, если бы начали за ней наблюдение.
Насчёт второго вопроса я подумаю, как лучше сформулировать ответ, и в течении некоторого времени напишу.
— опять таки цитирую Шона Кэрролла.
Возможно, я действительно что то не понимаю в данном вопросе, и сейчас лишь ввожу Вас в заблуждение ;)
Насколько мне известно, есть целая туристическая компания, проводящая «космические экскурсии»: начиная от звёздного городка, а заканчивая сафари по поиску приземлившегося Союза ТМА-13М.