Микрочастицы

Чтобы понять механизмы энергоинформационного взаимодействия космического потока микрочастиц с живыми организмами, необходимо иметь о них определенное представление. В данной работе мы используем понятия «микрочастица» и «элементарная частица», из которых первое понятие по своему содержанию более емкое, чем второе. Это связано с тем, что все известные микрочастицы, в том числе и элементарные (неделимые) частицы, относятся к микроскопическому миру, отличному от макрочастиц – нуклонов (ядер атомов), атомов и молекул.

В XX веке учеными открыто более 350 микрочастиц, среди которых выявлена большая группа крайне неустойчивых частиц с временами жизни порядка 10^‑22– 10 ²⁴ с, которые назвали резонансными. В зависимости от способности участвовать в разных фундаментальных взаимодействиях, а также в зависимости от принадлежности к бозонам или фермионам ВСЕ НАБЛЮДАЕМЫЕ МИКРОЧАСТИЦЫ ПОДРАЗДЕЛЯЮТСЯ на ЧЕТЫРЕ ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ.

БОЗОН (БОЗЕ – ЧАСТИЦА) – микрочастица или квазичастица с целым спином (см. ниже); система тождественных бозонов подчиняется Бозе – Эйнштейна статистике, характерная особенность которой заключается в том, что в каждом квантовом состоянии может находиться произвольное число частиц.

ФЕРМИОН (ФЕРМИ – ЧАСТИЦА) – микрочастица или квазичастица с полуцелым спином: электрон, протон, нейтрон и другие (а также кварки).

Первая группа состоит только из одной микрочастицы – фотона, который является бозоном и совсем не участвует в сильных взаимодействиях (см. Приложение 4).

Во вторую группу входят ЛЕПТОНЫ (это название происходит от греческого слова «лептос», означающего «легкий»). Лептоны также не участвуют в сильных взаимодействиях, но все они являются фермионами. Известно 12 лептонов.

Третью группу составляют МЕЗОНЫ. Как и фотон, эти частицы являются бозонами, но, в отличие от фотона, мезоны участвуют в сильных взаимодействиях.

Наконец, четвертую группу образуют БАРИОНЫ. Эти частицы также участвуют в сильных взаимодействиях, но все барионы являются фермионами. Мезонами и барионами исчерпываются все АДРОНЫ (от греческого слова ADROS – крепкий или сильный), т. е. все сильные микрочастицы.

Многочисленные опыты ученых показали, что разные микрочастицы имеют качественно разные заряды. В настоящее время известно пять зарядов – электрический q, барионный в, лептонный I, второй лептонный Г и третий лептонный I”. У всех наблюдаемых микрочастиц эти величины имеют только целочисленные значения (для электрического заряда это означает, что единицей его измерения является элементарный заряд).

В настоящее время установлено, что внутренняя структура заряда не обнаружена только у фотона и лептонов, так что эти микрочастицы пока еще претендуют на истинную элементарность (неделимость частиц). Составной характер заряда адронов уже доказан. Так, например, установлена форма распределения электрического заряда внутри нуклона, т. е. ядра атома. Большое разнообразие адронов и наличие у них внутренней структуры побудили ученых к поиску первичных элементов адронной материи. Эти поиски привели к созданию кварковой модели адронов. Ее первоначальный вариант был разработан М. Геллманом и Жд. Цвейгом в 1964 году.

В модели кварков считается, что все адроны построены из кварков пяти типов, причем каждый мезон является парой кварк – антикварк, а каждый барион состоит из трех кварков.

Цвет кварка принимает три значения – красное, желтое и голубое, смесь которых бесцветна. Цвет каждого антикварка считается дополнительным цвету кварка, так что пара кварк – антикварк также бесцветна.

Кварки не только необычны сами по себе, но они и необычным образом взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие является сильным и осуществляется через обмен ГЛЮОНАМИ (от АНГЛИЙСКОГО СЛОВА «GLUE», ОЗНАЧАЮЩЕГО «КЛЕЙ). Глюоны являются квантами поля, которое кварки создают и которое на них же и воздействует. Масса каждого глюона равна нулю, так что в вакууме глюоны движутся со скоростью света. Глюоны являются бозонами: спин каждого глюона равен единице. Кроме того, глюоны еще окрашены. Поэтому при испускании и поглощении глюонов цвет кварков изменяется.

Ни в одном из разделов физики законы сохранения не играют такой важной роли, как в физике частиц микромира.

Необходимо отметить, что необычность свойств микрочастиц отразилась в терминологии, принятой учеными для обозначения этих свойств. Эта терминология причудлива, но каждый причудливый термин нельзя понимать буквально. Буквальный смысл только подчеркивает сильную несхожесть свойства, которое термин обозначает, со свойствами привычного нам микроскопического мира. К этим терминам относятся «странность» (s) и «шарм» или «очарование» (с).

Общим универсальным свойством всех микрочастиц субстрата живых организмов и всех форм жизни физической материи является то, что они способны притягиваться между собой и, приблизившись на довольно близкое расстояние, отталкиваться и разъединяться, чтобы снова в каком‑то временном интервале повторить аналогичный цикл движения, а может быть, и превращения. Происходит как бы «пульсация», вечное движение.

Дата добавления: 2015-05-06