:: wikimiki.org ::

Fermion

Fermion

Fermioni, imenovani po italijanskem fiziku Enricu Fermiju, so delci, ki sestavljajo povsem antisimetrična sestavljena kvantna stanja. Zategadelj velja zanje Paulijevo izključitveno načelo in Fermi-Diracova statistika. Po izreku o spinski statistiki imajo fermioni polceli spin Vsi osnovni delci so bodisi fermioni bodisi bozoni. V standardnem modelu elektrošibke in močne interakcije so fermioni gradniki snovi, npr. kvarki, ki sestavljajo protone in nevtrone. Ti osnovni fermioni spadajo bodisi med kvarke bodisi med leptone. Zgledi fermionov:
- elektroni
- protoni
- nevtroni
- kvarki

Glej tudi

- identični delci. Kategorija:Jedro in osnovni delci Kategorija:Statistična mehanika ja:フェルミ粒子 ko:페르미온

Italijani

Italjani so pretežno prebivalci Italije, nekaj jih je tudi na Tirolskem in v Sloveniji. Govorijo italijansko. Kategorija:Narodi
-

Enrico Fermi

Enrico Fermi, italijansko-ameriški fizik,
- 29. september 1901, Rim, Italija, † 28. november 1954, Chicago, Illinois, ZDA.

Mladost in študij

Enrico se je začel ukvarjati s fiziko po smrti svojega brata Giulia med krajšo operacijo leta 1915. Po njegovih kasnejših spominih je vsak dan hodil pred bolnico, kjer je umrl Giulio. Družinski prijatelj Adolfo Amidei je usmerjal mladega Fermija na študij algebre, trigonometrije, analitične geometrije, infinitezimalnega računa in teorijske mehanike. Amidei mu je tudi predlagal, naj ne gre študirati na Univerzo v Rimu, temveč naj se leta 1918 raje vpiše na ugledno Scuola Normale Superiore v Pisi, posebni univerzitetni kolidž za izbrane nadarjene študente. Fermi se je zelo izkazal, tako da je profesor menil, da je bil Fermijev esej iz natečaja vreden doktorske dizertacije. Fermi je tako doktoriral leta 1922 in naslednje leto odšel na Univerzo v Göttingenu, ki je bila središče tedanjega sveta kvantne fizike. Fermi se ni počutil dobro v prekomernem strogem teorijskem slogu pod vplivom Maxa Brona in je po šestih mesecih odšel na Univerzo v Leidnu, kjer je začel delati s Paulom Ehrenfestom. Tam je spoznal tudi Einsteina.

Leta v Rimu

Fermi je postal prvi italijanski profesor teorijske fizike v Rimu. Stolico je zanj ustanovil Orso Maria Corbino, direktor fizikalnega inštituta. Corbino je veliko sodeloval s Fermijem pri izbiranju skupine, kateri so se kmalu pridružili Edoardo Amaldi, Bruno Pontecorvo, Franco Dino Rasetti in Emilio Gino Segrè. Pri teorijskih raziskavah se je skupini pridružil tudi Ettore Majorana. Skupini so nadeli nadimek »Fantje iz vie Panisperne« po imenu ceste, kjer je imel inštutut svoje laboratorije. Skupina je nadaljevala s svojimi danes znamenitimi poskusi, leta 1933 pa je Rasetti zapustil Italijo in odšel v Kanado in ZDA, Pontecorvo je odšel v Francijo, Segrè pa je odšel poučevati v Palermo. V tem času je Fermijeva skupina dala pomemben prispevek k mnogim praktičnim in teorijskim vidikom fizike. Med njimi so najbolj pomembni Fermi-Diracova statistika, teorija razpada beta in odkritje počasnih nevtronov, ki so se izkazali za ključne pri delu z jedrskimi reaktorji.

Nobelova nagrada in Projekt Manhattan

Fermi je ostal v Rimu do leta 1938. Tega leta je prejel Nobelovo nagrado za »prikaz obstoja novih radioaktivnih elementov, pridobljenih z obsevanjem z nevtroni, ter za s tem povezano odkritje jedrskih reakcij s počasnimi nevtroni". Nobelovo nagrado Po prejetju nagrade v Stockholmu se je z ženo Lauro in otroci preselil v New York. Do tedaj je fašistična vlada v Italiji uzakonila antisemitske zakone. Fermijeva žena Laura Capon je bila Judinja. Kmalu po prihodu v New York je začel delati na zasebni Univerzi Columbia. Tu je preveril začetni poskus jedrske cepitve Hahna in Strassmanna s pomočjo Bootha in Dunninga. Fermi je nato začel z raziskavami, ki so vodile do izdelave prvega jedrskega reaktorja. Po znamenitem pismu predsedniku ZDA Franklinu Rooseveltu, ki ga je podpisal Einstein in posnel Szilárd leta 1939 je Vojna mornarica ZDA podarila Univerzi Columbia prvi denarni sklad 6000 dolarjev. Denar so porabili pri raziskavah, ki so vodile do prvega jedrskega reaktorja - velike »grmade« grafitnih opek in goriva iz urana, ki je začel delovati 2. decembra 1942 na Univerzi v Chicagu. Poskus je bil prelomnica pri iskanju energije in je kazal na Fermijevo odličnost. Vsak korak je pazljivo načrtoval in vsak izračun je pikolovsko naredil sam. Ko je človek prvič dosegel samovzdrževalno jedrsko verižno reakcijo, so tajno poklicali Jamesa Conanta, enega od vodij Projekta Manhattan: 'Italijanski pomorščak je pristal v novem svetu... Domorodci so bili prijazni'. Reaktor verižne reakcije ni bil pomemben le kot pripomoček pri določevanju lastnosti jedrske cepitve, ki so ga potrebovali za razumevanje notranjega delovanja atomske bombe, ampak je služil tudi kot prvi obrat za velike reaktorje, ki so jih izdelali v Hanfordu v zvezni državi Washington in jih uporabili za hitre rejniške reaktorje za izdelavo plutonija. Ta plutonij so potrebovali za bombe pri Poskusu Trinity in Nagasakiju. Na koncu so Fermijevo in Szilárdovo delo pri reaktorjih vključili v Projekt Manhattan. Fermi je leta 1944 postal ameriški državljan.

Delo po vojni

Leta 1954 je v nagovoru Ameriškemu fizikalnemu društvu (APS) dejal: »No, to nas privede do Pearl Harborja. To je bil čas, ko sem zapustil Univerzo Columbia. Po nekaj mesecih redne službe med Chicagom in New Yorkom sem se preselil v Chicago, kjer sem nadaljeval delo z nekaj pomembnimi izjemami: delo na Univerzi Columbia se je osredotočilo na fazo separacije izotopov projekta atomske energije, ki so ga začeli Booth, Dunning in Urey okoli leta 1940.« Fermi je veljal za edinega fizika 20. stoletja, ki se je odlikoval tako v teorijski in eksperimentalni fiziki. Znani zgodovinar fizike C. P. Snow je o Fermiju dejal: »Če bi se Fermi rodil nekaj let prej, si lahko preprosto zamislimo, da bi odkril Rutherfordovo atomsko jedro in nato razvil Bohrovo teorijo vodikovega atoma. Če to zveni kot pretiravanje, bo vse v zvezi s Fermijem zvenelo tako.« Njegova sposobnost in uspeh izvirata iz njegove ocene možnega, kakor tudi iz njegove prirojene spretnosti in bistroumnosti. Ni maral zapletenih teorij. Čeprav je dobro obvladal matematična orodja, jih ni nikoli uporabil preden stvari niso bile narejene veliko preprosteje. Bil je znan po tem, da je prišel do hitrih in pravilnih odgovorov na probleme, ki so bili za druge pretežavni. Primer tega izhaja iz prvega preskusa atomske bombe v Novi Mehiki 16. julija 1945. Ko je udarni val dospel do njega, je vrgel koščke papirja. Izmeril je razdaljo do mesta kamor jih je odpihnilo, rezultat primerjal s predhodno izračunano tabelo in od tod ocenil energijsko moč bombe. Ocenil jo je na 10 kiloton TNT, izmerjen rezultat pa je bil 18,6. Kasneje so njegovo metodo pridobitve približnih in hitrih odgovorov prek izračunov na ovojnici neuradno poimenovali »Fermijeva metoda«. Fermi je bil zelo skromen in se je bil sposoben lotiti vsakršnega dela, kreativnega ali rutinskega. Zaradi tega je postal priljubljen pri ljudeh vseh slojev, od nobelovcev do tehnikov. Henry DeWolf Smyth, predsednik oddelka za fiziko na Princetonu, je nekoč povabil Fermija, da bi naredil nekaj poskusov s tamkajšnjim ciklotronom. Ko je nekega dne Smyth stopil v laboratorij, je videl uglednega fizika kako pomaga študentu premikati tablo, medtem ko je drug študent dajal navodila. Drugič ga je na Univerzi Columbia obiskal direktor podjetja Du Pont. Ni ga našel ne v laboratoriju in ne v njegovi pisarni, temveč v strojni delavnici, kjer je z velikimi škarjami rezal pločevino. Ko je ugledni reviji Nature predložil svoj znameniti članek o razpadu beta, ga je urednik zavrnil češ »da vsebuje špekulacije, ki so bile preveč oddaljene od stvarnosti«. Tako so njegovo teorijo objavili v italijanščini in nemščini še preden so jo objavili v angleščini. Nikoli ni pozabil na ta doživljaj, da je bil pred svojim časom. Svojim varovancem je govoril: »Nikoli ne bodite prvi, poskušajte biti drugi.« Fermi je umrl v 53. letu starosti zaradi trebušnega raka. Pokopali so ga na pokopališču Oak Woods v Chicagu. Kakor je zapisal Wigner: »Deset dni preden je Fermi umrl, mi je dejal: 'Upam, da ne bo trajalo dolgo.' Popolnoma se je sprijaznil s svojo usodo.«

Glej tudi

- Fermi-Diracova porazdelitev
- fermij
- Fermijev paradoks
- Fermijev plin
- Fermijev problem
- Fermijeva funkcija
- Fermijeva teorija
- fermion Fermi, Enrico Fermi, Enrico Fermi, Enrico Fermi, Enrico Fermi, Enrico Fermi, Enrico Fermi, Enrico ja:エンリコ・フェルミ ko:엔리코 페르미 ms:Enrico Fermi

Paulijevo izključitveno načelo

Páulijevo izključítveno načélo ali Páulijeva prepòved je kvantnomehansko načelo, ki zagotavlja, da dva identična fermiona ne moreta istočasno zasesti istega kvantnega stanja, oziroma v atomu ne moreta imeti enakih vseh štirih kvantnih števil n, l, m_l, m_s (lege, vrtilne količine, mase, spina). Pojem je uvedel Wolfgang Ernst Pauli leta 1925 in ga kasneje utemeljil po teoretični poti. Rečejo mu tudi »izključitveno načelo« ali »Paulijevo načelo«. Paulijevo načelo velja le za fermione, delce, ki tvorijo antisimetrična kvantna stanja in imajo polovičen spin. Fermioni so protoni, nevtroni in elektroni - trije tipi osnovnih delcev, ki sestavljajo običajno snov. Paulijevo izključitveno načelo velja za mnogo različnih lastnosti snovi. Za delce kot sta foton in graviton Paulijevo izključitveno načelo ne velja, ker sta bozona - tvorita simetrična kvantna stanja in imata celoštevilčni spin. Na podlagi članka o identičnih delcih lahko Paulijevo izključitveno načelo izpeljemo enostavno. Fermioni iste vrste tvorijo popolnoma antisimetrična stanja, kar v primeru dveh delcev pomeni: :

|\psi \psi'\rangle = - |\psi'\psi\rangle \; .

Če oba delca zasedeta kvantno stanje |ψ>, je stanje celotnega sistema |ψψ>. Potem velja: :

|\psi\psi\rangle = - |\psi\psi\rangle = 0 \; \hbox

in takšno stanje ne nastopi. To lahko posplošimo na primer z več kot dvema delcema.

Posledice

Paulijevo izključitveno načelo je pomembno v mnogih fizikalnih pojavih. Eno od najpomembnejših je elektronsko lupinska zgradba atomov. Za ta primer je načelo izvirno tudi določeno. Električno nevtralen atom vsebuje mejne elektrone, katerih število je enako številu protonov v atomskem jedru. Ker so elektroni fermioni, jim Paulijevo izključitveno načelo prepoveduje, da bi zasedli ista kvantna stanja. Poglejmo na primer nevtralni helijev atom, ki ima dva mejna elektrona. Oba od njiju lahko zasedeta stanja z najnižjo energijo (1s), kjer pridobita različna spina. To ne krši Paulijevega izključitvenega načela, ker je spin del kvantnega stanja elektrona in s tem elektrona zasedata dve različni kvantni stanji. Vendar ima lahko spin le dve različni vrednosti (oziroma lastni vrednosti). V litijevemu atomu, ki vsebuje tri mejne elektrone, tretji elektron ne more zasesti stanja z najnižjo energijo (1s) in mora namesto tega zasesti prvo višje stanje 2s. Podobno imajo zaporedni elementi zaporedne lupine višjih energij. Kemične lastnosti elementov so v veliki meri odvisne od števila elektronov na najbolj oddaljeni lupini. Ta lastnost pojasni tudi periodno preglednico elementov. Paulijevo načelo je odgovorno tudi za stabilnost snovi v velikem merilu. Molekul ne moremo poljubno stiskati skupaj, ker mejni elektroni vsake molekule ne morejo preiti v ista stanja kot elektroni drugih molekul. To je vzrok za odbojni člen r^-12 v Lennard-Jonesovemu potencialu. Zaradi Paulijevega načela ne pademo skozi tla. V astronomiji lahko najdemo še najbolj nenavaden prikaz tega pojava v obliki zvezd belih pritlikavk in nevtronskih zvezd. V obeh primerih atomsko zgradbo raztrgajo velike gravitacijske sile. Na snov deluje »degeneriran tlak«, ki ga določa Paulijevo izključitveno načelo. Ta nenavadna oblika snovi je znana kot degenerirana snov. V belih pritlikavkah degeneriran tlak elektronov raztegne atome narazen. V nevtronskih zvezdah, kjer so še večje gravitacijske sile, se elektroni spojijo s protoni in tvorijo nevtrone, kar proizvede še večji degeneriran tlak. Ni pa še jasno zakaj Paulijevo načelo velja in kje so fizikalne meje njegove veljavnosti.

Glej tudi

- sklopitveno načelo. Kategorija:Kvantna mehanika ja:パウリの排他原理 ko:파울리 배타 원리

Spin

Spín (iz angl. »vrtenje«) je lastna vrtilna količina delcev v kvantni mehaniki. Za razliko od vrtenja makroskopskih teles v klasični mehaniki, katerih vrtilna količina izhaja iz njihovih sestavnih delov, spin ni povezan z vrtenjem notranjih mas. Nesestavljeni osnovni delci, kot na primer elektron, imajo spin, čeprav so točkasti delci. Za razliko od vrtilne količine v klasični mehaniki spina ne opisujemo z vektorjem, ampak navedemo spinsko kvantno število, ki določa projekcijo spina na izbrano smer (npr. smer zunanjega magnetnega polja). Spinsko kvantno število je lahko celo število ali polovica celega števila. Delci s celim spinskim kvantnim številom so bozoni, zanje velja Bose-Einsteinova statistika. Zgleda bozonov sta foton, ki ima spinsko kvantno število enako 1, in jedro helijevega izotopa ⁴He s spinskim kvantnim številom 0. Delci s polcelim spinskim kvantnim številom so fermioni, zanje velja Fermi-Diracova statistika. Zgledi fermionov so elektron, proton in nevtron (vsi imajo spinsko kvantno število enako 1/2). K spinu sestavljenih delcev, kot je denimo vodikov atom, prispevajo spinske in tirne vrtilne količine sestavnih delov. Kategorija:Jedro in osnovni delci Kategorija:Kvantna mehanika zh-cn:自旋

Osnovni delec

Osnóvni délec je osnovni in nedeljiv gradnik snovi. V standardnem modelu fizike delcev snov sestavlja 12 osnovnih delcev in enako število njihovih antidelcev. Snovni delci so razvrščeni v dve skupini: kvarki in leptoni. Vsi drugi delci, kot denimo proton ali nevtron, so sestavljeni iz kvarkov. Dodatno štejemo med osnovne delce tudi gluone, foton, bozone W in Z, ki so nosilci močne, elektromagnetne in šibke interakcije.
- ja:基本粒子 ko:기본입자

Standardni model

Standardni model elektrošibke in močne interakcije je teorija fizike delcev, ki opisuje močno, šibko in elektromagnetno osnovno silo, kot tudi osnovne delce, ki sestavljajo snov. Standardni model je teorija kvantnega polja, in je skladen tako s kvantno mehaniko kot s posebno teorijo relativnosti. Do zdaj skoraj vsa eksperimentalna preverjanja teh treh osnovnih sil potrjujejo napovedi standardnega modela. Kljub vsemu pa standardni model ni popoln opis osnovnih sil, saj ne opisuje gravitacije.

Vsebina standardnega modela

Standardni model vsebuje tako fermionske kot bozonske osnovne delce. Fermioni so delci s pol-celim spinom, ki se pokoravajo Paulijevemu izključitvenemu načelu, po katerem dva fermiona ne moreta biti obenem v istem kvantnem stanju. Bozoni so delci s celoštevilčnim spinom, za katere Paulijevo izključitveno načelo ne velja. Nekoliko po domače lahko povemo, da so fermioni delci, ki sestavljajo snov, bozoni pa delci, ki prenašajo sile. Podrobnejši opis o razlikah med fermioni in bozoni je v sestavku o identičnih delcih. Standardni model združuje teorijo elektrošibke interakcije, ki opisuje obenem šibko in elektromagnetno interakcijo, s kvantno kromodinamiko. Obe navedeni teoriji sta teoriji umeritvenega polja, kar pomeni, da silam med fermioni pripiše bozone, ki posredujejo ali »prenašajo« te sile. Lagrangeova funkcija za vsako množico posredniških bozonov je invariantna na transformacijo, ki se ji pravi umeritvena transformacija, zato jim pravimo tudi umeritveni bozoni. Bozoni, ki jih vključuje standardni model, so:
- foton, ki posreduje elektromagnetno interakcijo
- bozoni W in Z, ki posredujejo šibko interakcijo
- osem vrst gluonov, ki posredujejo močno interakcijo; šest od njih lahko opišemo kot nosilce parov »barve« in »antibarve« (npr. »rdeča« in »anti-zelena«), preostala dva pa sta bolj zapleteni mešanici barv in antibarv
- Higgsov bozon, ki povzroči spontani zlom simetrije umeritvenih grup in je odgovoren za obstoj vztrajnostne mase Izkaže se, da je moč umeritvene transformacije umeritvenih bozonov povsem natančno opisati z unitarno grupo, imenovano »umeritvena grupa«. Umeritvena grupa močne interakcije je SU(3), umeritvena grupa elektrošibke interakcije pa SU(2)×U(1). Na standardni model se zato pogosto sklicujejo kot na SU(3)×SU(2)×U(1). Higgsov bozon je edini bozon v teoriji, ki ni umeritveni bozon; v teoriji ima posebno mesto, in je predmet določenih polemik. Gravitonov, bozonov, ki opisujejo gravitacijsko interakcijo, standardni model ne zajema. Znotraj standardnega modela obstoja dvanajst različnih vrst fermionov. Med delci, kot so proton, nevtron ali elektron, ki sestavljajo veliko večino snovi, je le elektron tak, ki mu standardni model priznava status osnovnega delca, medtem ko sta proton in nevtron sestavljena iz še manjših delcev, imenovanih kvarki, katere povezuje močna interakcija. Osnovni fermioni standardnega modela so:
- - To ni navadni Abelov električni naboj, ki ga enostavno seštevamo, ampak oznake predstavitve grup Liejevih grup.
- - Masa je pravzaprav sklopitev med levosučnim fermionom in desnosučnim fermionom. Masa elektrona, denimo, je tako sklopitev med levosučnim elektronom in desnosučnim elektronom, ki je antidelec levosučnega pozitrona. Tudi nevtrini izkazujejo močno mešanje v sklopitvi mas, zato ne moremo striktno govoriti o tem, da sta masi levosučnega in desnosučnega elektronskega nevtrina enaki, kot nakazuje ta razpredelnica.
- - Kar se pri eksperimentih res meri, so mase barionov in hadronov in različni reakcijski preseki. Ker kvarkov zaradi omejitev kvantne kromodinamike ne moremo izolirati, so navedene mase za kvarke mase, izračunane z renormalizacijsko skalo kvantno kromodinamskega faznega prehoda. Za izračun te količine fiziki pripravijo mrežni model in s spreminjanjem mase kvarkov poskušajo doseči čim boljše ujemanje z eksperimentalnimi podatki. Ker so mase kvarkov prve generacije znatno pod območjem kvantne kromodinamike, so relativne napake precejšnje. Novejši mrežni modeli kvantne kromodinamike nakazujejo tudi precej nižje vrednosti za mase kvarkov, kot so podane v tej razpredelnici. Fermione lahko razvrstimo v tri »generacije«, pri čemer prva obsega elektron, kvarka »gor« in »dol« ter elektronski nevtrino. Vso snov, ki nas obdaja, sestavljajo delci prve generacije; delci višjih generacij hitro razpadejo v delce prve generacije, in obstajajo le zelo kratek čas v eksperimentih pri visokih energijah. Razlog za razvrstitev v generacije je podobnost med fermioni različnih generacij - edina razlika je v masi. Elektron in mion, denimo, imata oba polovični spin in nosita osnovni električni naboj, razlika pa je v tem, da ima mion približno 200-krat večjo maso. Elektron in elektronski nevtrino, kot tudi njuni sorodniki iz višjih generacij, spadata med leptone. Ti za razliko od drugih fermionov ne posedujejo količine, imenovane »barva«, in njihove interakcije (elektromagnetna in šibka) z razdaljo naglo padajo. Močna interakcija med kvarki pa se po drugi strani z razdaljo krepi, zato kvarkov ne najdemo prostih, ampak le vezane v brezbarvne kombinacije, imenovane hadroni. To so bodisi fermionski barioni, sestavljeni iz treh kvarkov (med njimi sta najbolj znana proton in nevtron), bodisi bozonski mezoni, sestavljeni iz para kvark-antikvark (zgled je pion). Masa takih agregatov presega vsoto mas posameznih kvarkov, ker zajema še njihovo vezavno energijo.

Preizkusi in napovedi

Standardni model je napovedal obstoj bozonov W in Z, gluonov ter kvarkov »vrh« in »čar«, še preden so bili ti delci odkriti v eksperimentu. Njihove lastnosti, kot jih je napovedal model, so bile z veliko natančnostjo eksperimentalno potrjene. Z velikim trkalnikom elektronov in pozitronov (Large Electron-Positron collider, LEP) v raziskovalnem središču CERN so preverili različne modelske napovedi razpada bozona Z, in jih v celoti potrdili.

Izzivi standardnega modela

Kljub velikemu uspehu standardnega modela pri razlagi eksperimentalnih rezultatov fizike delcev pa ta nikoli ni bil sprejet kot zaključena teorija osnovne fizike. Standardni model ima namreč dve pomembni pomanjkljivosti: #Model vsebuje 19 prostih parametrov, kot so mase delcev (ter dodatnih 10, če štejemo še mase nevtrinov), katerih vrednosti sam model ne napoveduje, ampak jih je treba določiti s poskusom. #Model ne vsebuje kvantne gravitacije. Vse odkar so razvili standardni model, je veliko fizikov poskušalo odpraviti ti pomanjkljivosti. Eden od poskusov razrešiti prvo težavo je znan kot veliko poenotenje. Takoimenovane teorije velikega poenotenja (angl. grand unification theory, GUT) so predpostavljale, da so simetrijske grupe SU(3), SU(2) in U(1), ki opisujejo posamezne interakcije, pravzavrav podgrupe neke večje simetrijske grupe. Pri velikih energijah - mnogo večjih od tistih, dosegljivih s pospeševalniki - se simetrija poenotene grupe ohranja, pri nizkih pa se reducira na SU(3)×SU(2)×U(1) v procesu, poimenovanem spontani zlom simetrije. Prvo tovrstno teorijo, v kateri sta uporabila SU(5) kot poenoteno grupo, sta leta 1974 predlagala Georgi in Glashow. Pomembna značilnost te in drugih teorij poenotenja je, da za razliko od standardnega modela napovedujejo razpad protona. V letu 1999 so v nevtrinskem observatoriju Super-Kamiokonde sporočili, da niso zaznali nobenega razpada protona, kar postavlja spodnjo mejo za razpolovni čas protona na 6.7·10³² let. Ta in podobni poskusi so ovrgli številne teorije velikega poenotenja, vključno z SU(5). Poleg navedenega obstajajo tudi kozmološki razlogi, zakaj naj bi standardni model ne bil popoln. V standardnem modelu sta snov in anti-snov zastopani simetrično. Resda lahko velikansko prevlado snovi nad anti-snovjo v Vesolju razložimo s tem, da je Vesolje pač nastalo takšno, vendar pa se večini fizikov zdi takšna razlaga vsaj ne-elegantna. Poleg tega standardni model ne ponuja mehanizma za napihovanje Vesolja, ki je poteklo ob njegovem nastanku, kar je seveda posledica tega, da ne zajema gravitacije. Tudi Higgsovega bozona, ki ga napoveduje standardni model, do leta 2002 še niso zaznali. Prvo eksperimentalno odstopanje od standardnega modela so zaznali v letu 1998, ko so raziskovalci v centru Super-Kamiokonde objavili razultate, ki so nakazovale oscilacije nevtrinov. To je nakazovalo na to, da imajo nevtrini od nič različno maso, saj delci z maso potujejo s hitrostjo svetlobe, tako da čas zanje ne teče. V opisani standardni model nevtrinov z maso ni mogoče vključiti, saj predpostavlja le »levosučne« nevtrine, katerih spin je usmerjen v smeri, nasprotni od vrtenja urinega kazalca okoli osi njihovega gibanja. Če imajo nevtrini od nič različno maso, očividno potujejo počasneje od hitrosti svetlobe, zato je mogoče nevtrino »prehiteti« z izbiro takega koordinatnega sistema, v katerem je njegova smer gibanja obrnjena, spin pa enak - tak nevtrino postane »desnosučen«. Po objavi teh rezultatov so poskusili standardni model prilagoditi tako, da dopušča nevtrine z maso, kar je ob začetnih 19 parametrih zahtevalo še dodatne. Nekaj zmede vnaša dejstvo, da novi model še vedno poimenujejo z enakim imenom: standardni model. Drugo razširitev standardnega modela predstavljajo teorije supersimetrije, ki za vsak delec v standardnem modelu predpostavljajo obstoj supersimetričnega »partnerja« z zelo veliko maso. Teorije supersimetrije obenem ponujajo tudi razrešitev problema temne snovi v Vesolju.

Literatura

- Janez Strnad, Iz takšne so snovi kot sanje: od atomov do kvarkov, Mladinska knjiga, Ljubljana 1988.

Zunanje povezave

- Tadej Mali, [http://www.kvarkadabra.net/index.html?/vprasanja/teksti/antisnov.htm Kaj je antimaterija?] Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:標準模型 ko:표준 모형

Kvark

Kvarki predstavljajo eno od družin delcev, manjših od atoma, za katere po vsem sodeč kaže, da so osnovni in nedeljivi gradniki snovi. Druga taka družina so leptoni. Delci, sestavljeni iz kvarkov, so hadroni; znana zgleda zanje sta proton in nevtron. Kvarke so doslej našli le v skupinah po dva, tri in pet kvarkov. Vsi napori, da bi odkrili samostojne kvarke, ki potekajo od leta 1977 dalje, so bili do zdaj neuspešni. Kvarki se od leptonov razlikujejo po električnem naboju, ki ni večkratnik osnovnega naboja: medtem ko imajo leptoni, kot sta npr. elektron ali mion, naboj +1, 0 ali -1 osnovnega naboja, imajo kvarki naboj +2/3 ali -1/3 osnovnega naboja (antikvarki pa -2/3 ali +1/3). Vsi kvarki imajo spin 1/2. Za zdaj poznamo šest kvarkov treh generacij (v teku je iskanje četrte generacije kvarkov). 1. Oceni mase kvarkov u in d sta do neke mere kontroverzni. V teku je več meritev njune mase. Po nekaterih rezultatih je mogoče tudi, da bi kvark u utegnil biti celo brez mase.

Zgodovina

Kvarke sta v šestdesetih letih 20. stoletja kot teorijski koncept predlagala Murray Gell-Mann in George Zweig, ki sta uvidela, da bi se lastnosti vse večjega števila odkritih delcev, manjših od atoma, dalo pojasniti s tem, da so ti delci sestavljeni iz po treh manjših osnovnih delcev, ki jih je poimenoval kvark. Ime kvark je pobrano iz fraze »three quarks for Muster Mark« iz dela Finneganovo prebujenje (Finnegans Wake) irskega pisatelja Jamesa Joycea.

Literatura

- Janez Strnad, Iz takšne so snovi kot sanje: od atomov do kvarkov, Mladinska knjiga, Ljubljana, 1988.

Glej tudi

- Quark.

Zunanje povezave

- [http://www.kvarkadabra.net/snov/teksti/top_kvark.html Odtisi top kvarka v Fermilabu, Kvarkadabra] Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:クォーク ko:쿼크 simple:Quark

Proton

Protón je stabilen jedrski delec z maso 1,6726 · 10^-27 kg in pozitivnim električnim nabojem 1,6022 · 10^-19 As. Protoni skupaj z nevtroni sestavljajo atomska jedra (izjema je jedro v naravi najpogostejšega izotopa vodika ¹H, ki ga sestavlja en sam proton). Protone in nevtrone v jedru veže močna jedrska sila. Število protonov v jedru je tisto, ki določa, za kateri kemijski element gre. Protone uvrščamo med barione. Sestavljeni so iz po treh kvarkov: dveh kvarkov »gor« in enega kvarka »dol«. V kemiji in biokemiji se izraz »proton« pogosto uporablja za vodikov ion v vodni raztopini, torej za hidronijev ion. V tem kontekstu je protonski donor kislina, protonski akceptor pa baza.

Zgodovina

Protone je odkril leta 1918 novozelandski fizik Ernest Rutherford. Pri opazovanju dušika v plinastem agregatnem stanju je v scintilacijskih merilnih napravah opazil sledi vodika pri trku dveh delcev alfa s plinom. Dognal je, da lahko vodik izhaja le iz dušika in zaradi tega mora dušik vsebovati vodikovo jedro. Na ta način je predlagal, da je vodikovo jedro, za katerega so vedeli, da ima vrstno število 1, osnovni delec. Imenoval ga je proton, po grški besedi protos, kar pomeni prvi.

Literatura

- Janez Strnad, Iz takšne so snovi kot sanje: od atomov do kvarkov, Mladinska knjiga, Ljubljana, 1988.

Glej tudi

- nukleon. Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:陽子 nb:Proton

Nevtron

Nevtrón je jedrski delec brez električnega naboja in z maso 1,675 · 10^-27 kg. Nevtroni skupaj s podobno težkimi protoni sestavljajo atomska jedra (izjema je jedro najpogostejšega izotopa vodika ¹H, ki ga sestavlja en sam proton). Zunaj jedra, ko nevtronov ne vežejo močne jedrske sile, nevtroni niso stabilni in razpadejo z razpolovnim časom približno 15 minut na proton, elektron in elektronski antinevtrino. Opisani razpad β poteka tudi v nekaterih nestabilnih jedrih. Nevtron uvrščamo med barione; sestavljajo ga trije kvarki, en kvark »gor« in dva kvarka »dol«.

Literatura

- Janez Strnad, Iz takšne so snovi kot sanje: od atomov do kvarkov, Mladinska knjiga, Ljubljana, 1988.

Glej tudi

- nukleon. Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:中性子 ko:중성자 th:นิวตรอน

Lepton

Lepton (grško leptos, lahek) so ob kvarkih druga družina osnovnih delcev. Med leptone uvrščamo elektron, mion, tauon in pripadajoče nevtrine. Vsi znani leptoni so bodisi nenabiti, bodisi negativno nabiti.

Razpredelnica leptonov

Zunanje povezave

Izčrpne informacije o lastnostih delcev so zbrali pri Particle Data Group http://pdg.lbl.gov Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:レプトン

Elektron

Elektron je stabilni osnovni delec z maso 9,10 · 10^-31 kg (0,511 MeV/c²) in negativnim električnim nabojem 1,6 · 10^-19 As. Elektroni so sestavni deli atomov. Ti so sestavljeni iz atomskega jedra, sestavljenega iz protonov in nevtronov, ter oblaka elektronov okoli jedra. Elektroni so približno 1800-krat lažji od protonov in nevtronov. Elektron navadno označujemo z oznako e^-. Antidelec elektrona je pozitron, ki je elektronu enak v vsem, z izjemo pozitivnega električnega naboja. Po vsem, kar vemo o njem, uvrščamo elektron med osnovne delce iz družine leptonov. Elektron ima spin 1/2, kar pomeni, da je fermion, oziroma da velja zanj Fermi-Diracova statistika.

Zgodovina

Elektron je ob preučevanju t.i. "katodnih žarkov" odkril leta 1897 Joseph John Thomson iz Cavendishevih laboratorijev na univerzi v Cambridgeu, Anglija. Natančneje je s poskusom z oljnimi kapljicami določil naboj elektrona leta 1911 Robert Andrews Millikan z univerze Columbia, ZDA.

Literatura

- Janez Strnad, Iz takšne so snovi kot sanje: od atomov do kvarkov, Mladinska knjiga, Ljubljana, 1988. Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:電子 ko:전자 simple:Electron th:อิเล็กตรอน

Nevtron

Literatura

- Janez Strnad, Iz takšne so snovi kot sanje: od atomov do kvarkov, Mladinska knjiga, Ljubljana, 1988.

Glej tudi

- nukleon. Kategorija:Jedro in osnovni delci ja:中性子 ko:중성자 th:นิวตรอน

Kategorija:Statistična mehanika

Ta kategorija zajema članke o statistični mehaniki. Kategorija:Fizika ja:Category:統計力学 ko:분류:통계역학

RMS Mauretania (1938)

RMS Mauretania was launched in 1938 at the Cammell Laird yard in Birkenhead. A successor to RMS Mauretania (1906), the second Mauretania was the largest ship built in England up to that time, and the first ship built for Cunard-White Star. She made her maiden voyage from Liverpool to New York on 17 June 1939, and in August was switched to the London-New York service. She made two Atlantic crossings after World War II broke out. Converted into a troopship at Sydney in 1940, Mauretania remained in that service through the end of the war, traveling 540,000 miles and carrying over 350,000 troops. After being refitted, she returned to Cunard-White Star service in 1947, principally on the Southampton-New York route. She was also used extensively for cruising, including a world cruise in 1958, and was painted green in 1962. Switched to the New York-Mediterranean service in 1963, she made her last sailing, New York-Mediterranean-Southampton in September 1965, and was then sold for scrapping at Inverkeithing. Category:Ocean liners

finanse gry sportowe narty wycieczki szkolne Sepsa

:: RELATED NEWS ::

Antoni Józef Śmieszek
Antoni Józef Śmieszek (1881 – 1943) was a Polish Egyptologist and linguist Śmieszek studied linguistics and classical philology at the University of Krakow, 1901 and later at the Universities of

Polar Sun Synchronous Orbit
A polar sun synchronous orbit is a nearly polar orbit. Every time it crosses the Equator, it does it at the same local time (e.g. dawn or dusk). Sun synchronous Polar orbits are often used for geographically specific monitoring, since they can observe specific locations at the same time of the day. Since shadows are supposed to be constant, any change in the image acquired reflects a real change on the ground.

External links

- [http://www.braeunig.us/space/orbmech.htm ORBITAL MECHANICS] (Rocket and Space Technology) commune of the Val-d'Oise département, in suburban Paris in France. It is the principal centre of the new town of Cergy-Pontoise

Population

When Cergy was selected to become the center of a new city, it wa

Haiti national football team
The Haiti national football team is the national team of Haiti and is controlled by the Fédération Haïtienne de Football. It has made one World Cup, in 1974, when they were outscored by a total of 12 goals by Italy, Poland

Tadeusz Samuel Smoleński
Tadeusz Samuel Smoleński (1884-1909) was a Polish Egyptologist. After research work on the history of Poland he was sent to Egypt for his health, 1905. In Egypt he learnt Arabic but after visiting Cairo Museum and seeing the monuments he

Edward Andrade
Edward Neville Da Costa Andrade (December 27, 1887 - June 6, 1971), was an English physicist, writer and poet. He studied for a doctorate at the University of Heidelberg and then had a brief but productive spell of research with