Электрон деген эмне? электрондон массалык жана акы

Electron - негизги бөлүкчө, Заттын структуралык бирдиктери болуп тургандардын бири. жашыруун ылайык башкаруусу (доктор Энрико Fermí атындагы жарым-ажырагыс айлануусу менен бөлүкчө) жана leptons (жарым-бүтүн айлануусу менен бөлүкчөлөр, күчтүү өз ара, төрт бири аныкталды негизги катышууга жок) болуп саналат. электрондордун Baryon саны нөлгө барабар, ошондой эле башка leptons болуп саналат.

Буга чейин ал электрон деп кабыл алынып келген эле - башталгыч, бир бөлүкчө эч бир түзүлүшкө ээ болгон, бөлүнгүс, бирок илимпоздор бүгүнкү күндө да ар башка пикири бар. заманбап материалдык сунуштамасы боюнча электрон деген эмне?

аты тарыхы

Байыркы Greece Naturalists Ал тургай, янтарь, байпак менен алдын-ала сүртүшкөн экенин байкап, чакан объектилерин тартып, башкача айтканда, электромагниттик касиеттери көрсөтүүдө. электрондордун аты "Эмбер" дегенди билдирген грек ἤλεκτρον, алынган. бөлүкчө 1897-жылы J .. Томпсон ачылган да мөөнөттүү Жорж. 1894-жылы Stoney, сунуш кылды. Мунун себеби майда массалык жана табуу кыйын болгон электрон Акысыз чечүүчү тажрыйба таппай калды. бөлүкчөлөр биринчи картинки ал тургай заманбап эксперименттеринде колдонулган жана анын урматына атайын камера менен Charles Wilson болчу.

Кызыктуу электрондон ачуу үчүн өбөлгөлөрдү бири Бенжемин Franklin бир сөз болот. 1749-жылы электр энергиясын деген гипотезаны иштелип - материалдык бир зат. Бул албетте, анын чыгармалары, мисалы, оң жана терс заряддар деген терминдерди колдонушкан, емкостный агызуу, батарея жана электр бөлүкчөлөр болгон эмес. электрондордун белгилүү Акысыз терс болуп эсептелет, жана протон - оң.

электрондордун ачылышы

1846-жылы "электр атомдун" түшүнүгү, анын чыгармаларын, немис баруучу Wilhelm Weber колдонулган. Maykl Faradey, балким, мектепте баары эле билем, азыр "деген термин курулма", ачылган. электр мүнөздөгү маселе, мисалы, Германия доктор жана математик Julius Plucker көптөгөн атактуу окумуштуулар катышып, Жан Пэррен, англис доктор Uilyam Kruks, Эрнест Rutherford жана башкалар.

Ошентип, Dzhozef алдында Tompson ийгиликтүү белгилүү эксперимент аяктады жана көптөгөн илимпоздордун талаа жана мүмкүн боло турган ачылыш кичинекей бир атомдун бир бөлүкчө бар экенин далилдеген, алар бул укмуштуу иштерди кылышкан жок.

1906-жылы, Dzhozef Tompson Нобел сыйлыгын алды. Тажрыйба эле төмөндөгүдөй: электр талаасынын параллелдүү металл идиштер аркылуу, катод устундары кабыл алынган. Андан кийин ошол эле жол менен кылган, бирок бир чөлмөгү системасында магнит талаасын түзүү. Томпсон электр талаасы жыгач четтеп кийин, ошол эле магниттик иш менен байкалат, бирок, катод траектория алар бөлүкчө ылдамдыктан көз-каранды бир өлчөмдө ушул тармактарда да иш-аракет кылган болсо өзгөргөн жок устундарын деп табылган.

Эсептөөлөр кийин Томпсон бул бөлүкчөлөрдүн ылдамдыгы жарыктын ылдамдыгына караганда бир кыйла аз экенин билгенде, бул алардын массасы бар экенин билдирген. аныкталды Бул көз караштан алганда, ачык бөлүкчө заттын кийин тарабынан тастыкталган атомдордун камтылган деп келдим Rutherford. Ал: "атомдун бир планетардык модели" деп атаган.

өлчөмү дүйнөнүн Paradoxes

кем эмес илимдин өнүгүшүнүн бул этабында, бир электрон татаал өзү эле деген суроо туулушу мүмкүн. аны карап чейин, балким, атүгүл окумуштуулар да түшүндүрө албайт иллюзия-жылдын акылга сыйбас бир байланышуу керек. Бул электрондордун кош мүнөзүн түшүндүрүп, белгилүү эки тешик эксперименти болуп саналат.

Анын өзөгү тик бурчтуу ачылышы менен белгиленген алкагында "мылтык", бөлүкчөлөрдү ок алдында турат. Аны дубал артында турган хитлерини издерин байкоого болот. Ошентип, биринчи жолу сендей болбосун түшүнүшү керек. машина теннис топтору баштоо үчүн кантип көрө жөнөкөй жолу. мончоктор Part оруна өзү түшөт, ал эми дубал жыйынтыгы издери бир тик топтун кошо болот. Эгер белгилүү бир аралыкта дагы бир тешик тактар пайда болот кошуу үчүн, тиешелүүлүгүнө жараша, эки топко бөлүнүп.

толкундар да ушундай жагдайга башкача мамиле. Дубал толкун менен кагылышуу издерин көрсөтө турган болсо, бир ачылыш топтун учурда да бири болуп калат. Бирок, баары эки тешиктеринен учурда өзгөрүп жатат. Wave жарым бөлүп тешик аркылуу өткөн. Бир толкундун жогорку башка түбүнө жооп болсо, алар бири-бирин жокко чыгарып, жана тоскоолдуктарды үлгү (бир нече тик балак) дубал пайда болот. белги толкун кесилишиндеги калтырып коюп, жок, өз ара кандырып болгон жерлер.

зор ачылыш

Жогоруда эксперименттин жардамы менен окумуштуулар так дүйнөгө укук ³л³ш³н¼ жана классикалык аныкталды ортосундагы айырманы кантип көрсөтө алабыз. Алар электрондор дубалын ок баштаганда, адатта, анын үстүнө бир тик белги болот: бир теннис тобу ажырым түшүп, кээ бир бөлүкчөлөр сыяктуу, кээ жок. Бирок, баары өзгөрдү экинчи тешик бар болчу. дубалга тоскоолдуктарды үлгү көрсөттү! Биринчи Ааламды электрондордун бир-бирине тоскоол деп чечтим, аларды бир-бирден келсин деп чечтим. Бирок, бир нече сааттан бир нече (жүргөн электрондордон ылдамдыктары жарык ылдамдыгынан бир топ төмөн болот) кийин, дагы бир тоскоолдук үлгү көрсөтө баштады.

күтүлбөгөн жерден

менен бирге, мисалы, жарык бөлүкчөлөрүн кээ бир башка бөлүкчөлөрү менен, электрондук, бир-толкундук дуализм (ошондой эле "өлчөмү-толкун дуализм" колдонот) көрсөтүүдө. Like кошка Шредингер деп да тирүү жана өлгөн, электрондук мамлекеттик атомдук жана толкун да болушу мүмкүн.

Бирок, бул экспериментте кийинки кадам да көп сырларды пайда кылды: баарын билем көрүнгөн негизги бөлүкчөсү, бир укмуш белек тапшырды. Заттык бир бөлүкчө бар тазалашкан аркылуу, бекитүү үчүн аппаратты серептик зоолордун орнотуу жөнүндө чечим кабыл алып, алар кантип толкун катары өздөрүн көрсөтө. Бирок көп өтпөй, ал мени дубалдын үстүндө мониторинг жүргүзүү механизмин койду эле, эки тешик ылайык гана эки топ бар эле, эч кандай тоскоолдук үлгү! ал буга чейин эч ким көрүп жатат деп билсе, ошондой эле жакын арада тазаланган "көлөкөлүү" деп, бөлүкчө толкун касиетин көрсөтүп, кайрадан баштады.

дагы бир теория

Биотехнолог Born бөлүкчө түзмө-түз толкун айланышы эмес, деп билдирди. Электронная бул тоскоолдуктарды үлгү берет деген ыктымалдуулук толкуну, "бар". Бул бөлүкчөлөр, алар бир ыктымалдуулук менен каалаган болушу мүмкүн дегенди билдирет, superposition менен мүлккө ээ болот, ошондуктан, алар, мисалы, "муштум" менен коштолушу мүмкүн.

Ошентсе да, натыйжасы көрүнүп турат: байкоочунун гана болушу эксперименттин жыйынтыгы таасир этет. Бул акылга сыйбаган, бирок ал бир гана мисал эмес. сегментинде объектиси арык бүктөлүп эле жолу Ааламды эксперименттер, энеси бир топ бөлүгү боюнча ишке ашырылган. Окумуштуулар кээ бир Ченөө гана чындык объектинин температурасын таасир этерин белгилешкен. Алар түшүндүрүү бул көрүнүштөрдүн мүнөзү күчүнө ге комментарий жазыла элек.

түзүлүш

Бирок, кандай электронду түзөт? Бул жерде, заманбап илим бул суроого да жооп бере алышпайт. Буга чейин ал бөлүнгүс негизги бөлүкчөлөр деп эсептелген, бирок азыр илимпоздор да майда структуралардын турат деп турабыз.

электрондордун белгилүү бир акы да негизги болуп эсептелет, ал эми азыр бөлчөк айып менен ачык .Элементардык болуп саналат. электронду эми кандай болуп бир нече теориялар бар.

Бүгүн биз илимпоздор электронун бөлүп алышкан деп айтылат макала, көрүүгө болот. Бирок, бул жарым-жартылай гана чын.

жаңы эксперименттер

СССР илимпоздор кайра өткөн кылымдын сексенинчи жылдарында электрон үч quasiparticles бөлүүгө болот деп эсептешет. 1996-жылы, ал spinon бөлүп алды Холон жана жакында баруучу: Van Den Brink жана анын командасы бөлүкчө spinon жана orbiton бөлүнгөн болчу. Бирок, бөлүү өзгөчө жагдайларда гана жетишүүгө болот. эксперимент өтө төмөн температура шарттарда жүзөгө ашырылышы мүмкүн.

электрондор тууралуу -275 градус абсолюттук нөл үчүн "салкын" болуп саналат, алар, бул маселе кандайдыр бир алардын ортосундагы дээрлик токтоп, түрү бир бөлүкчө биригип болсо. Мындай жагдайларда, ошондой эле заттык quasiparticles байкоого болот, бир электрон "болуп саналат" болгон.

ташыгыч маалымат

Electron радиусу өтө аз, ал ^{2.81794 барабар.} 10 ^-13 см, ал эми анын курамдык бир кыйла аз өлчөмүн бар экен. "Бөлүү" электрон жетишти кирген үч бөлүктөн ар бири, ал тууралуу маалымат алып жүрөт. Orbiton, Аталышынан көрүнүп тургандай, ал орбиталык толкун бөлүкчө боюнча статистикалык маалыматтарды камтыйт. электрондордун айлануусу үчүн жооптуу Spinon, Холон акысыз жөнүндө айтылат. Ошентип, табият өзүнчө бир күчтүү муздаган материалдык электрон ар түрдүү мамлекеттерди байкаса болот. Алар "Холон-spinon" жана "spinon-orbiton" бир жуп байкоо жетишти, бирок бардыгы бирге үч.

Жаңы технологиялар

электронду ачкан Биотехнолог алардын ачылыш практикада колдонулган күнгө чейин бир нече ондогон жылдар күтүүгө туура келген. бир катмар менен көмүртек атомдорунан турган сонун материалдык - Азыркы технологиялар бир нече жылдын ичинде колдонууну, ал graphene эстеп үчүн жетиштүү болуп саналат. электрондордун бөлүү пайдалуу болмок? Окумуштуулар түзүү үчүн алдын ала келишкен отуруп, алардын ылдамдыгы, аларга ылайык, бүгүнкү күндө күчтүү эсептөө караганда убакта бир нече ондогон көп.

өлчөмү компьютер технологиясы сыры эмнеде? Бул жөнөкөй оптималдаштыруу деп атоого болот. шарттуу эсептөө, маалыматтарды минималдуу бөлүнбөс бир бөлүгү - бир аз. Биз машине эки гана параметрлери нерсе карап, бир нерсе менен маалыматтарды карап болсо. Бит же нөлгө барабар же бир болушу мүмкүн, башкача айтканда, Экилик код бир бөлүгү болуп саналат.

жаңы ыкмасы

Эми бир аз камтылган, ал нөлгө барабар деп ойлошот, ал эми бөлүмдүн болсун - бир "өлчөмү аз" же "Куб". жөнөкөй өзгөрүүлөрдүн ролу электрондордун ийрибейт ойнойт (ал саат жебесинин багыты же каршы, же аласыз). жөнөкөй бит Куб бир эле учурда бир нече иш-милдеттерди аткара алат айырмаланып, бул жогорулашынан улам ылдамдыгын, аз электрон массасы жана жооптуу боло турган бул маанилүү эмес.

Бул лабиринтке мисал менен түшүндүрүүгө болот. ал жерден алуу үчүн, бир гана туура боло турган ар кандай жолдор менен көп аракет керек. Салттуу компьютер да тез көйгөйлөрүмдү чечет, бирок бир эле учурда бир гана маселе боюнча иштөөгө мүмкүн. Ал бир баракчанын бардык ыкмаларды жар салып, акыры бир жолун табат. өлчөмү компьютер, дуализм kyubita урматында бир эле учурда көптөгөн көйгөйлөрдү чечүү мүмкүн. Ал бардык параметрлери саптан эмес, карап турган, убакыттын өтүшү менен бир заматта, ошондой эле көйгөйдү чечүү. Азырынча бир да кыйынчылык гана турат өлчөмү объект боюнча көп иштер үчүн - бул отуруп бир жаңы муун үчүн негиз болуп кызмат кылат.

арыз

Көпчүлүк адамдар үй-деъгээлинде колдонгон. Бул сонун жумуш менен абдан алыс жана шарттуу ЖК, бирок белгилүү бир окуялар ми, балким, өзгөрмөлөр жүз миӊдеген алдын ала, машина жөн эле көп болушу керек. Quantum компьютер эле жонокой, бир айдын ичинде алдын ала аба-ырайы сыяктуу нерселер менен күрөшүүгө, кырсыктын дарылоо жана анын алдын ала маалыматтарды, ошондой эле бир нече атомдордун кайра иштетилген экинчи, ар бир бөлүгүндө бир нече өзгөрмөлүү татаал математикалык эсептөөлөргө аткарат. Демек, биздин күчтүү ЭЭМ кагаз-ичке болуп, жакын арада, мүмкүн.

ден-соолукта болуу

Quantum компьютер технология дарысына зор салым кылат. Адамдар, алардын жардамы менен, бекем Мүмкүнчүлүгү nanomachinery түзө алат, ал жөн гана ичинен бүт денесин карап илдетке диагноз гана эмес, мүмкүн, бирок ошондой эле хирургиялык жол жок медициналык жардам менен камсыз кылуу боюнча: кичинекей роботтор отуруп башка "мээсинин" менен бардык иштерин жүргүзө алат.

компьютер оюндары жаатындагы сөзсүз төңкөрүш. заматта маселени чече алабы күчтүү машиналары, абдан реалдуу арибинин менен оюндарды ойной алышат, ал алыс эле жана толук чөмүлдүрүү менен компьютер дүйнөсү эмес.