ആരാണ്, എപ്പോൾ പ്രോട്ടോണും ന്യൂട്രോണും കണ്ടെത്തി. പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം

ഈ ലേഖനത്തിൽ നിങ്ങൾ പ്രോട്ടോണിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ കണ്ടെത്തും, അത് രസതന്ത്രത്തിലും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റ് മൂലകങ്ങൾക്കൊപ്പം പ്രപഞ്ചത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനമായ ഒരു പ്രാഥമിക കണികയാണ്. പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ, രസതന്ത്രം, സ്ഥിരത എന്നിവയിലെ അതിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടും.

എന്താണ് പ്രോട്ടോൺ

എലിമെൻ്ററി കണങ്ങളുടെ പ്രതിനിധികളിൽ ഒന്നാണ് പ്രോട്ടോൺ, ഇത് ഒരു ബാരിയോൺ ആയി വർഗ്ഗീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഉദാ. അതിൽ ഫെർമിയോണുകൾ ശക്തമായി ഇടപഴകുന്നു, കണികയിൽ തന്നെ 3 ക്വാർക്കുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പ്രോട്ടോൺ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള കണമാണ്, കൂടാതെ ഒരു വ്യക്തിഗത ആക്കം ഉണ്ട് - സ്പിൻ ½. പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഭൗതിക പദവി പി(അഥവാ പി +)

തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ-ടൈപ്പ് പ്രക്രിയകളിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഒരു പ്രാഥമിക കണികയാണ് പ്രോട്ടോൺ. പ്രപഞ്ചത്തിലുടനീളമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടം ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രതികരണമാണ്. രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളിൽ നിന്ന് ഒരു ന്യൂട്രോൺ രൂപപ്പെടുന്നതോടൊപ്പം ഒരു ഹീലിയം ന്യൂക്ലിയസായി 4 പ്രോട്ടോണുകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് മാത്രമേ സൂര്യൻ പുറത്തുവിടുന്ന മുഴുവൻ ഊർജ്ജവും നിലനിൽക്കുന്നുള്ളൂ.

ഒരു പ്രോട്ടോണിൽ അന്തർലീനമായ ഗുണങ്ങൾ

ബാരിയോണുകളുടെ പ്രതിനിധികളിൽ ഒന്നാണ് പ്രോട്ടോൺ. അതൊരു വസ്തുതയാണ്. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ചാർജും പിണ്ഡവും സ്ഥിരമായ അളവുകളാണ്. പ്രോട്ടോൺ വൈദ്യുത ചാർജുള്ള +1 ആണ്, അതിൻ്റെ പിണ്ഡം വിവിധ അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകളിൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് MeV 938.272 0813(58) ആണ്, ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കിലോഗ്രാമിൽ ഭാരം 1.672 621 898(21) 10 −27 കിലോഗ്രാം എന്ന കണക്കുകളിലാണ്, ആറ്റോമിക് പിണ്ഡത്തിൻ്റെ യൂണിറ്റുകളിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഭാരം 1.007 276 466 879(91) a ആണ്. e.m., ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, ഇലക്ട്രോണുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഭാരം 1836.152 673 89 (17) ആണ്.

ഒരു പ്രോട്ടോൺ, അതിൻ്റെ നിർവചനം, ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഐസോസ്പിൻ +½ പ്രൊജക്ഷൻ ഉള്ള ഒരു പ്രാഥമിക കണമാണ്, കൂടാതെ ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സ് ഈ കണത്തെ വിപരീത ചിഹ്നത്തോടെ കാണുന്നു. പ്രോട്ടോൺ തന്നെ ഒരു ന്യൂക്ലിയോൺ ആണ്, അതിൽ 3 ക്വാർക്കുകൾ (രണ്ട് യു ക്വാർക്കുകളും ഒരു ഡി ക്വാർക്കും) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

അമേരിക്കൻ ഐക്യനാടുകളിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിസ്റ്റാണ് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഘടന പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിച്ചത് - റോബർട്ട് ഹോഫ്സ്റ്റാഡർ. ഈ ലക്ഷ്യം നേടുന്നതിനായി, ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ പ്രോട്ടോണുകളെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഇലക്ട്രോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ചു, അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ വിവരണത്തിന് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു.

പ്രോട്ടോണിൽ ഒരു കോർ (ഹെവി കോർ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിൽ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ഊർജത്തിൻ്റെ മുപ്പത്തിയഞ്ച് ശതമാനവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, സാമാന്യം ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുമുണ്ട്. കാമ്പിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള ഷെൽ താരതമ്യേന ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഷെല്ലിൽ പ്രധാനമായും ടൈപ്പിൻ്റെയും പിയുടെയും വെർച്വൽ മെസോണുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത സാധ്യതയുടെ അമ്പത് ശതമാനവും വഹിക്കുന്നു, ഇത് ഏകദേശം 0.25 * 10 13 മുതൽ 1.4 * 10 13 വരെ അകലത്തിലാണ്. അതിലും കൂടുതലായി, ഏകദേശം 2.5 * 10 13 സെൻ്റീമീറ്റർ അകലെ, ഷെല്ലിൽ w വെർച്വൽ മെസോണുകളും പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ഏകദേശം പതിനഞ്ച് ശതമാനവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

പ്രോട്ടോൺ സ്ഥിരതയും സ്ഥിരതയും

സ്വതന്ത്രാവസ്ഥയിൽ, പ്രോട്ടോൺ അതിൻ്റെ സ്ഥിരതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ക്ഷയത്തിൻ്റെ ലക്ഷണങ്ങളൊന്നും കാണിക്കുന്നില്ല. ബാരിയോണുകളുടെ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ പ്രതിനിധി എന്ന നിലയിൽ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്ഥിരമായ അവസ്ഥ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ബാരിയോണുകളുടെ എണ്ണത്തിൻ്റെ സംരക്ഷണ നിയമമാണ്. എസ്ബിസി നിയമം ലംഘിക്കാതെ, പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് ന്യൂട്രിനോകൾ, പോസിട്രോണുകൾ, മറ്റ് ഭാരം കുറഞ്ഞ പ്രാഥമിക കണങ്ങൾ എന്നിവയിലേക്ക് ക്ഷയിക്കാൻ കഴിയും.

ആറ്റങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പ്രോട്ടോണിന് കെ, എൽ, എം ആറ്റോമിക് ഷെല്ലുകളുള്ള ചിലതരം ഇലക്ട്രോണുകളെ പിടിച്ചെടുക്കാനുള്ള കഴിവുണ്ട്. ഒരു പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ പൂർത്തിയാക്കി, ഒരു ന്യൂട്രോണായി രൂപാന്തരപ്പെടുകയും അതിൻ്റെ ഫലമായി ഒരു ന്യൂട്രിനോ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്‌ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചറിൻ്റെ ഫലമായി രൂപംകൊണ്ട “ദ്വാരം” അടിസ്ഥാന ആറ്റോമിക് പാളികൾക്ക് മുകളിൽ നിന്ന് ഇലക്ട്രോണുകളാൽ നിറയും.

നിഷ്ക്രിയ റഫറൻസ് ഫ്രെയിമുകളിൽ, പ്രോട്ടോണുകൾ കണക്കാക്കാൻ കഴിയുന്ന പരിമിതമായ ആയുസ്സ് നേടണം; ഇത് അൺറൂ ഇഫക്റ്റ് (റേഡിയേഷൻ) മൂലമാണ്, ഇത് ക്വാണ്ടം ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തത്തിൽ ഒരു റഫറൻസ് ഫ്രെയിമിൽ താപ വികിരണത്തിൻ്റെ സാധ്യമായ വിചിന്തനം പ്രവചിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള വികിരണത്തിൻ്റെ അഭാവം. അതിനാൽ, ഒരു പ്രോട്ടോണിന് പരിമിതമായ ആയുസ്സ് ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഒരു പോസിട്രോൺ, ന്യൂട്രോൺ അല്ലെങ്കിൽ ന്യൂട്രിനോ ആയി ബീറ്റ ക്ഷയത്തിന് വിധേയമാകാം, അത്തരം ദ്രവീകരണ പ്രക്രിയ തന്നെ ZSE നിരോധിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും.

രസതന്ത്രത്തിൽ പ്രോട്ടോണുകളുടെ ഉപയോഗം

ഒരൊറ്റ പ്രോട്ടോണിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ഒരു എച്ച് ആറ്റമാണ് പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ ഇല്ല, അതിനാൽ ഒരു കെമിക്കൽ അർത്ഥത്തിൽ, ഒരു പ്രോട്ടോൺ ഒരു എച്ച് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു ന്യൂക്ലിയസാണ്, ഒരു പ്രോട്ടോണുമായി ജോടിയാക്കിയ ന്യൂട്രോൺ ഒരു ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ദിമിത്രി ഇവാനോവിച്ച് മെൻഡലീവിൻ്റെ PTCE യിൽ, മൂലക സംഖ്യ ഒരു പ്രത്യേക മൂലകത്തിൻ്റെ ആറ്റത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ മൂലക സംഖ്യ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ആറ്റോമിക് ചാർജാണ്.

ഹൈഡ്രജൻ കാറ്റേഷനുകൾ വളരെ ശക്തമായ ഇലക്ട്രോൺ സ്വീകരിക്കുന്നവയാണ്. രസതന്ത്രത്തിൽ, പ്രോട്ടോണുകൾ പ്രധാനമായും ഓർഗാനിക്, മിനറൽ ആസിഡുകളിൽ നിന്നാണ് ലഭിക്കുന്നത്. വാതക ഘട്ടങ്ങളിൽ പ്രോട്ടോണുകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു രീതിയാണ് അയോണൈസേഷൻ.

നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടമായ തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പ്രോട്ടോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച്, പ്രതികരണങ്ങൾ pp-സൈക്കിൾ, സൂര്യൻ പുറന്തള്ളുന്ന മിക്കവാറും എല്ലാ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെയും ഉറവിടമാണ്, രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകളെ ന്യൂട്രോണുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതോടെ നാല് പ്രോട്ടോണുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒരു ഹീലിയം -4 ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് വരുന്നു.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, പ്രോട്ടോണിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു പി(അഥവാ പി+ ). പ്രോട്ടോണിൻ്റെ രാസപദവി (പോസിറ്റീവ് ഹൈഡ്രജൻ അയോണായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു) H + ആണ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ പദവി HII ആണ്.

തുറക്കുന്നു

പ്രോട്ടോൺ ഗുണങ്ങൾ

പ്രോട്ടോൺ, ഇലക്ട്രോൺ പിണ്ഡങ്ങളുടെ അനുപാതം, 1836.152 673 89(17) ന് തുല്യമാണ്, 0.002% കൃത്യതയോടെ, മൂല്യം 6π 5 = 1836.118...

പ്രോട്ടോണുകളുമായുള്ള ഹൈ-എനർജി ഇലക്ട്രോണുകളുടെ (2 GeV) ബീമിൻ്റെ കൂട്ടിയിടികൾ പഠിച്ചുകൊണ്ട് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആന്തരിക ഘടന R. Hofstadter ആദ്യമായി പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിച്ചു (ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം 1961). പ്രോട്ടോണിൽ സെൻ്റീമീറ്റർ ദൂരമുള്ള ഒരു കനത്ത കോർ (കോർ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, പിണ്ഡവും ചാർജും ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയും വഹിക്കുന്നു. ≈ 35% (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 35\,\%)പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജും അതിനെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള താരതമ്യേന അപൂർവമായ ഷെല്ലും. അകലെ നിന്ന് ≈ 0 , 25 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 0(,)25\cdot 10^(-13))മുമ്പ് ≈ 1 , 4 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 1(,)4\cdot 10^(-13))സെ.മീ ഈ ഷെല്ലിൽ പ്രധാനമായും വെർച്വൽ ρ - ഉം π -മെസോണുകളും വഹിക്കുന്നു ≈ 50% (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 50\,\%)പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജ്, പിന്നെ ദൂരത്തേക്ക് ≈ 2 , 5 ⋅ 10 − 13 (\ഡിസ്പ്ലേസ്റ്റൈൽ \ഏകദേശം 2(,)5\cdot 10^(-13))പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ~15% വഹിക്കുന്ന വെർച്വൽ ω -, π -മെസോണുകളുടെ ഒരു ഷെൽ സെ.മീ നീട്ടുന്നു.

ക്വാർക്കുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രോട്ടോണിൻ്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള മർദ്ദം ഏകദേശം 10 35 Pa (10 30 അന്തരീക്ഷം) ആണ്, അതായത് ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങൾക്കുള്ളിലെ മർദ്ദത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.

ഒരു നിശ്ചിത ഏകീകൃത കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷത്തിൻ്റെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അനുരണന ആവൃത്തിയുടെ അനുപാതവും അതേ ഫീൽഡിലെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പരിക്രമണപഥത്തിൻ്റെ സൈക്ലോട്രോൺ ആവൃത്തിയും അളക്കുന്നതിലൂടെയാണ് ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷം അളക്കുന്നത്.

നീളത്തിൻ്റെ അളവുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോണുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മൂന്ന് ഭൗതിക അളവുകൾ ഉണ്ട്:

സാധാരണ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പ്രോട്ടോൺ ആരത്തിൻ്റെ അളവുകൾ, 1960-കൾ മുതൽ വിവിധ രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് നടത്തിയതാണ് (CODATA -2014) ഫലത്തിലേക്ക് നയിച്ചത്. 0.8751 ± 0.0061 ഫെംറ്റോമീറ്റർ(1 fm = 10 -15 m). മ്യൂയോണിക് ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുമായുള്ള ആദ്യ പരീക്ഷണങ്ങൾ (ഇലക്ട്രോണിന് പകരം ഒരു മ്യൂയോൺ) ഈ ദൂരത്തിന് 4% ചെറിയ ഫലം നൽകി: 0.84184 ± 0.00067 fm. ഈ വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ കാരണങ്ങൾ ഇപ്പോഴും അവ്യക്തമാണ്.

സ്ഥിരത

സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോൺ സുസ്ഥിരമാണ്, പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങൾ അതിൻ്റെ ശോഷണത്തിൻ്റെ ലക്ഷണങ്ങളൊന്നും വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല (ആയുഷ്കാലത്തിൻ്റെ താഴ്ന്ന പരിധി 2.9⋅10 29 വർഷമാണ്, ശോഷണം ചാനൽ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, 1.6⋅10 34 വർഷം പോസിട്രോണിലേക്കും ന്യൂട്രൽ പിയോണിലേക്കും ക്ഷയിക്കുന്നതിന്, 7.7⋅ 10 പോസിറ്റീവ് മ്യൂയോണിലേക്കും ന്യൂട്രൽ പിയോണിലേക്കും ക്ഷയിക്കുന്നതിന് 33 വർഷം). പ്രോട്ടോൺ ബാരിയോണുകളിൽ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞതിനാൽ, പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്ഥിരത ബാരിയോൺ സംഖ്യയുടെ സംരക്ഷണ നിയമത്തിൻ്റെ അനന്തരഫലമാണ് - ഈ നിയമം ലംഘിക്കാതെ ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഭാരം കുറഞ്ഞ കണങ്ങളിലേക്കും (ഉദാഹരണത്തിന്, പോസിട്രോണിലേക്കും ന്യൂട്രിനോയിലേക്കും) ക്ഷയിക്കാൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെ പല സൈദ്ധാന്തിക വിപുലീകരണങ്ങളും പ്രക്രിയകൾ (ഇതുവരെ നിരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ല) പ്രവചിക്കുന്നു, അത് ബാരിയോൺ സംഖ്യ സംരക്ഷിക്കപ്പെടാത്തതും അതിനാൽ പ്രോട്ടോൺ ശോഷണത്തിനും കാരണമാകും.

ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ കെ-, എൽ- അല്ലെങ്കിൽ എം-ഷെല്ലിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പിടിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയും ("ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്ചർ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ). ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ഒരു പ്രോട്ടോൺ, ഒരു ഇലക്ട്രോണിനെ ആഗിരണം ചെയ്തു, ഒരു ന്യൂട്രോണായി മാറുകയും ഒരേസമയം ഒരു ന്യൂട്രിനോ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു: p+e − →+ν ഇ . ഇലക്‌ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ വഴി രൂപപ്പെട്ട കെ-, എൽ- അല്ലെങ്കിൽ എം-ലെയറിലുള്ള ഒരു “ദ്വാരം” ആറ്റത്തിൻ്റെ മുകളിലെ ഇലക്‌ട്രോൺ പാളികളിൽ ഒന്നിൽ നിന്നുള്ള ഇലക്‌ട്രോൺ കൊണ്ട് നിറയ്ക്കുന്നു, ആറ്റോമിക സംഖ്യയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട സ്വഭാവ സവിശേഷതകളായ എക്സ്-കിരണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. Z− 1, കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ ആഗർ ഇലക്ട്രോണുകൾ. 7-ൽ നിന്നുള്ള 1000-ലധികം ഐസോടോപ്പുകൾ അറിയപ്പെടുന്നു
4 മുതൽ 262 വരെ
105, ഇലക്ട്രോൺ ക്യാപ്‌ചർ വഴി ക്ഷയിക്കുന്നു. ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്ന ശോഷണ ഊർജ്ജത്തിൽ (മുകളിൽ 2m e c 2 ≈ 1.022 MeV) ഒരു മത്സരിക്കുന്ന ശോഷണ ചാനൽ തുറക്കുന്നു - പോസിട്രോൺ ശോഷണം p → +e ++ν ഇ . ചില ന്യൂക്ലിയസുകളിലെ പ്രോട്ടോണിന് മാത്രമേ ഈ പ്രക്രിയകൾ സാധ്യമാകൂ എന്ന് ഊന്നിപ്പറയേണ്ടതാണ്, അവിടെ ഫലമായി ന്യൂട്രോണിനെ താഴ്ന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഷെല്ലിലേക്ക് മാറ്റുന്നതിലൂടെ നഷ്ടപ്പെട്ട ഊർജ്ജം നിറയ്ക്കുന്നു; ഒരു സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോണിനായി അവ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമത്താൽ നിരോധിച്ചിരിക്കുന്നു.

രസതന്ത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ ഉറവിടം ധാതുക്കളും (നൈട്രിക്, സൾഫ്യൂറിക്, ഫോസ്ഫോറിക്, മറ്റുള്ളവ) ഓർഗാനിക് (ഫോർമിക്, അസറ്റിക്, ഓക്സാലിക്, മറ്റുള്ളവ) ആസിഡുകളുമാണ്. ഒരു ജലീയ ലായനിയിൽ, ആസിഡുകൾ ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ ഉന്മൂലനം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ വിഘടിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാണ്, ഇത് ഒരു ഹൈഡ്രോണിയം കാറ്റേഷൻ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

വാതക ഘട്ടത്തിൽ, അയോണൈസേഷൻ വഴി പ്രോട്ടോണുകൾ ലഭിക്കും - ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ നീക്കം ചെയ്യുക. ഉത്തേജിപ്പിക്കപ്പെടാത്ത ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ അയോണൈസേഷൻ സാധ്യത 13.595 eV ആണ്. അന്തരീക്ഷമർദ്ദത്തിലും ഊഷ്മാവിലും ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോണുകളാൽ തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ അയോണീകരിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, തന്മാത്രാ ഹൈഡ്രജൻ അയോൺ (H 2 +) ആദ്യം രൂപം കൊള്ളുന്നു - ഒരു ഇലക്ട്രോൺ 1.06 അകലത്തിൽ രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ഭൗതിക സംവിധാനം. പോളിങ്ങിൻ്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, 7·10 14 സെ -1 ന് തുല്യമായ "റെസൊണൻസ് ഫ്രീക്വൻസി" ഉള്ള രണ്ട് പ്രോട്ടോണുകൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ അനുരണനം മൂലമാണ് അത്തരമൊരു സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ സ്ഥിരത ഉണ്ടാകുന്നത്. താപനില ആയിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ഉയരുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ അയോണൈസേഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഘടന പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് അനുകൂലമായി മാറുന്നു - H +.

അപേക്ഷ

ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ പ്രോട്ടോണുകളുടെ ബീമുകൾ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ പരീക്ഷണാത്മക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ (ചിതറിക്കിടക്കുന്ന പ്രക്രിയകളുടെയും മറ്റ് കണങ്ങളുടെ ബീമുകളുടെ ഉത്പാദനത്തിൻ്റെയും പഠനം), വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ (കാൻസറിനുള്ള പ്രോട്ടോൺ തെറാപ്പി) ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഇതും കാണുക

കുറിപ്പുകൾ

1. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സ്ഥിരതകൾ --- പൂർണ്ണമായ ലിസ്‌റ്റിംഗ്
2. CODATA മൂല്യം: പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം
3. CODATA മൂല്യം: u ലെ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം
4. അഹമ്മദ് എസ്. തുടങ്ങിയവർ. (2004). "സഡ്ബറി ന്യൂട്രിനോ ഒബ്സർവേറ്ററിയിൽ നിന്നുള്ള ഇൻവിസിബിൾ മോഡുകൾ വഴി ന്യൂക്ലിയോൺ ക്ഷയിക്കുന്നതിനുള്ള നിയന്ത്രണങ്ങൾ." ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്ററുകൾ. 92 (10): 102004. arXiv: hep-ex/0310030. ബിബ്കോഡ്:2004PhRvL..92j2004A. DOI:10.1103/PhysRevLett.92.102004. പിഎംഐഡി.
5. CODATA മൂല്യം: MeV യിൽ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡത്തിന് തുല്യമായ ഊർജ്ജം
6. CODATA മൂല്യം: പ്രോട്ടോൺ-ഇലക്ട്രോൺ മാസ് അനുപാതം
7. , കൂടെ. 67.
8. ഹോഫ്സ്റ്റാഡർ പി.ന്യൂക്ലിയസ്സുകളുടെയും ന്യൂക്ലിയോണുകളുടെയും ഘടന // ഫിസി. - 1963. - ടി. 81, നമ്പർ 1. - പി. 185-200. - ISSN. - URL: http://ufn.ru/ru/articles/1963/9/e/
9. ഷെൽകിൻ കെ.ഐ.വെർച്വൽ പ്രക്രിയകളും ന്യൂക്ലിയോണിൻ്റെ ഘടനയും // മൈക്രോവേൾഡിൻ്റെ ഭൗതികശാസ്ത്രം - എം.: അറ്റോമിസ്ഡാറ്റ്, 1965. - പി. 75.
10. ഷ്ദാനോവ് ജി.ബി.ഇലാസ്റ്റിക് സ്കാറ്ററിംഗ്, പെരിഫറൽ ഇടപെടലുകളും അനുരണനങ്ങളും // ഹൈ എനർജി കണികകൾ. ബഹിരാകാശത്തും ലബോറട്ടറികളിലും ഉയർന്ന ഊർജ്ജം - എം.: നൗക, 1965. - പി. 132.
11. ബർകേർട്ട് വി.ഡി., എലൗദ്രിരി എൽ., ജിറോഡ് എഫ്. എക്സ്.പ്രോട്ടോണിനുള്ളിലെ മർദ്ദ വിതരണം // പ്രകൃതി. - 2018. - മെയ് (വാല്യം 557, നമ്പർ 7705). - പി. 396-399. - DOI:10.1038/s41586-018-0060-z.
12. ബെഥെ, ജി., മോറിസൺ എഫ്.ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പ്രാഥമിക സിദ്ധാന്തം. - എം: ഐഎൽ, 1956. - പി. 48.

പ്രോട്ടോൺ (എലിമെൻ്ററി കണിക)

ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം ഭൗതികശാസ്ത്രം തെളിയിക്കുന്ന ഒരു അടിത്തറയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്:

• ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സ്,
• ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് (ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമത്തിന് വിരുദ്ധമായ വെർച്വൽ കണങ്ങളില്ലാതെ),
• ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങളാണ് സംരക്ഷണ നിയമങ്ങൾ.

പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിക്കുന്ന ശാസ്ത്രീയ സമീപനം തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം ഇതാണ് - ഒരു യഥാർത്ഥ സിദ്ധാന്തം പ്രകൃതിയുടെ നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി പ്രവർത്തിക്കണം: ഇതാണ് ശാസ്ത്രം.

പ്രകൃതിയിൽ നിലവിലില്ലാത്ത പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഉപയോഗം, പ്രകൃതിയിൽ നിലവിലില്ലാത്ത അടിസ്ഥാന ഇടപെടലുകൾ കണ്ടുപിടിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ പ്രകൃതിയിൽ നിലവിലുള്ള ഇടപെടലുകളെ അതിമനോഹരമായവ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുക, പ്രകൃതി നിയമങ്ങളെ അവഗണിക്കുക, അവയുമായി ഗണിതശാസ്ത്ര കൃത്രിമങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടുക (ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ രൂപം സൃഷ്ടിക്കുക) - ഇതാണ് ശാസ്ത്രമെന്ന നിലയിൽ പാസാക്കിയ യക്ഷിക്കഥകൾ. തൽഫലമായി, ഭൗതികശാസ്ത്രം ഗണിതശാസ്ത്ര യക്ഷിക്കഥകളുടെ ലോകത്തേക്ക് വഴുതിവീണു. സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിലെ ഫെയറി-കഥ കഥാപാത്രങ്ങൾ (ഗ്ലൂണുകളുള്ള ക്വാർക്കുകൾ), ഫെയറി-ടെയിൽ ഗ്രാവിറ്റോണുകളും "ക്വാണ്ടം തിയറി" യുടെ യക്ഷിക്കഥകളും ഇതിനകം തന്നെ ഭൗതികശാസ്ത്ര പാഠപുസ്തകങ്ങളിൽ നുഴഞ്ഞുകയറി - കുട്ടികളെ തെറ്റിദ്ധരിപ്പിക്കുകയും ഗണിതശാസ്ത്ര യക്ഷിക്കഥകൾ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സത്യസന്ധമായ ന്യൂ ഫിസിക്‌സിൻ്റെ പിന്തുണക്കാർ ഇതിനെ ചെറുക്കാൻ ശ്രമിച്ചു, പക്ഷേ ശക്തികൾ തുല്യമായിരുന്നില്ല. 2010 വരെ, പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ ആവിർഭാവത്തിന് മുമ്പ്, ഫിസിക്സ്-സയൻസ് പുനരുജ്ജീവിപ്പിക്കാനുള്ള പോരാട്ടം യഥാർത്ഥ ശാസ്ത്ര സിദ്ധാന്തവും ഗണിതശാസ്ത്ര യക്ഷിക്കഥകളും തമ്മിലുള്ള തുറന്ന ഏറ്റുമുട്ടലിൻ്റെ തലത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നത് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ അധികാരം പിടിച്ചെടുത്തു. മൈക്രോവേൾഡ് (മാത്രമല്ല).

എന്നാൽ ഇൻ്റർനെറ്റ്, സെർച്ച് എഞ്ചിനുകൾ, സൈറ്റിൻ്റെ പേജുകളിൽ സ്വതന്ത്രമായി സത്യം സംസാരിക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയില്ലാതെ ന്യൂ ഫിസിക്സിൻ്റെ നേട്ടങ്ങളെക്കുറിച്ച് മനുഷ്യരാശി അറിയുമായിരുന്നില്ല. ശാസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് പണം സമ്പാദിക്കുന്ന പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇൻ്റർനെറ്റിൽ ആവശ്യമായ വിവരങ്ങൾ വേഗത്തിലും സ്വതന്ത്രമായും ലഭിക്കുമ്പോൾ പണത്തിനായി ഇന്ന് ആരാണ് അവ വായിക്കുന്നത്.

1 പ്രോട്ടോൺ ഒരു പ്രാഥമിക കണമാണ്
2 ഭൗതികശാസ്ത്രം ഒരു ശാസ്ത്രമായി നിലനിന്നപ്പോൾ
3 ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോൺ
4 പ്രോട്ടോൺ ആരം
5 ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷം
6 ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം

6.1 വിദൂര മേഖലയിലെ പ്രോട്ടോൺ വൈദ്യുത മണ്ഡലം
6.2 ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ
6.3 സമീപമേഖലയിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം

7 പ്രോട്ടോൺ വിശ്രമ പിണ്ഡം
8 പ്രോട്ടോൺ ജീവിതകാലം
9 സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെക്കുറിച്ചുള്ള സത്യം
10 പുതിയ ഭൗതികശാസ്ത്രം: പ്രോട്ടോൺ - സംഗ്രഹം

1919-ൽ ഏണസ്റ്റ് റഥർഫോർഡ്, നൈട്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളെ ആൽഫ കണങ്ങളാൽ വികിരണം ചെയ്തുകൊണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ രൂപീകരണം നിരീക്ഷിച്ചു. കൂട്ടിയിടിയുടെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന കണത്തെ റഥർഫോർഡ് പ്രോട്ടോൺ എന്ന് വിളിച്ചു. ക്ലൗഡ് ചേമ്പറിലെ പ്രോട്ടോൺ ട്രാക്കുകളുടെ ആദ്യ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ 1925-ൽ പാട്രിക് ബ്ലാക്കെറ്റ് എടുത്തതാണ്. എന്നാൽ ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ തന്നെ (ഇത് പ്രോട്ടോണുകളാണ്) റഥർഫോർഡിൻ്റെ പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് വളരെ മുമ്പേ അറിയപ്പെട്ടിരുന്നു.
ഇന്ന്, 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ, ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന് പ്രോട്ടോണുകളെ കുറിച്ച് കൂടുതൽ പറയാൻ കഴിയും.

1 പ്രോട്ടോൺ ഒരു പ്രാഥമിക കണമാണ്

ഭൗതികശാസ്ത്രം വികസിക്കുമ്പോൾ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ആശയങ്ങൾ മാറി.
1964-ൽ ഗെൽമാനും സ്വീഗും സ്വതന്ത്രമായി ക്വാർക്ക് സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്നത് വരെ ഭൗതികശാസ്ത്രം പ്രോട്ടോണിനെ ഒരു പ്രാഥമിക കണമായി കണക്കാക്കി.

തുടക്കത്തിൽ, ഹാഡ്രോണുകളുടെ ക്വാർക്ക് മാതൃക മൂന്ന് സാങ്കൽപ്പിക ക്വാർക്കുകളിലും അവയുടെ ആൻ്റിപാർട്ടിക്കിളുകളിലും മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരുന്നു. അക്കാലത്ത് അറിയപ്പെട്ടിരുന്ന പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രം കൃത്യമായി വിവരിക്കാൻ ഇത് സാധ്യമാക്കി, ലെപ്റ്റോണുകൾ കണക്കിലെടുക്കാതെ, അത് നിർദ്ദിഷ്ട മോഡലുമായി യോജിക്കുന്നില്ല, അതിനാൽ ക്വാർക്കുകൾക്കൊപ്പം പ്രാഥമികമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടു. പ്രകൃതിയിൽ ഇല്ലാത്ത ഫ്രാക്ഷണൽ ഇലക്‌ട്രിക് ചാർജുകൾ അവതരിപ്പിച്ചതാണ് ഇതിനുള്ള വില. പിന്നീട്, ഭൗതികശാസ്ത്രം വികസിക്കുകയും പുതിയ പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ ലഭ്യമാകുകയും ചെയ്തപ്പോൾ, ക്വാർക്ക് മോഡൽ ക്രമേണ വളരുകയും രൂപാന്തരപ്പെടുകയും ചെയ്തു, ഒടുവിൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലായി.

ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ പുതിയ സാങ്കൽപ്പിക കണങ്ങൾക്കായി ശുഷ്കാന്തിയോടെ തിരയുന്നു. ക്വാർക്കുകൾക്കായുള്ള തിരച്ചിൽ കോസ്മിക് രശ്മികളിലും പ്രകൃതിയിലും (അവയുടെ ഫ്രാക്ഷണൽ വൈദ്യുത ചാർജിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ) ആക്സിലറേറ്ററുകളിലും നടത്തി.
പതിറ്റാണ്ടുകൾ കടന്നുപോയി, ആക്സിലറേറ്ററുകളുടെ ശക്തി വർദ്ധിച്ചു, സാങ്കൽപ്പിക ക്വാർക്കുകൾക്കായുള്ള തിരയലിൻ്റെ ഫലം എല്ലായ്പ്പോഴും സമാനമാണ്: ക്വാർക്കുകൾ പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നില്ല.

ക്വാർക്കിൻ്റെ (പിന്നീട് സ്റ്റാൻഡേർഡ്) മോഡലിൻ്റെ മരണത്തിൻ്റെ സാധ്യത കണ്ട്, അതിൻ്റെ പിന്തുണക്കാർ ചില പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ക്വാർക്കുകളുടെ അടയാളങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു യക്ഷിക്കഥ രചിക്കുകയും മാനവരാശിക്ക് കൈമാറുകയും ചെയ്തു. - ഈ വിവരങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ് - പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും ആവശ്യമുള്ളത് നൽകും. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ചരിത്രത്തിന് ഉദാഹരണങ്ങൾ അറിയാം, ഒരു കണികയ്ക്ക് പകരം മറ്റൊന്ന് വഴുതിവീണപ്പോൾ - പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയുടെ അവസാന കൃത്രിമത്വം ഒരു വെക്റ്റർ മെസോണിനെ അതിശയകരമായ ഹിഗ്സ് ബോസോണായി വഴുതിവീഴുന്നതാണ്, കണികകളുടെ പിണ്ഡത്തിന് ഉത്തരവാദിയാണെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ അതേ സമയം. സമയം അവരുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നില്ല. ഈ ഗണിതശാസ്ത്ര കഥയ്ക്ക് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം പോലും ലഭിച്ചു. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, അടിസ്ഥാന കണങ്ങളുടെ തരംഗ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ എഴുതിയ ഒരു ഇതര വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സ്റ്റാൻഡിംഗ് തരംഗങ്ങൾ ഫെയറി ക്വാർക്കുകളായി സ്ലിപ്പ് ചെയ്യപ്പെട്ടു.

സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിന് കീഴിലുള്ള സിംഹാസനം വീണ്ടും കുലുങ്ങാൻ തുടങ്ങിയപ്പോൾ, അതിൻ്റെ പിന്തുണക്കാർ "തടങ്കലിൽ" എന്ന പേരിൽ ചെറിയ കുട്ടികൾക്കായി ഒരു പുതിയ യക്ഷിക്കഥ രചിക്കുകയും മാനവികതയെ സ്ലിപ്പ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ചിന്തിക്കുന്ന ഏതൊരു വ്യക്തിയും ഉടൻ തന്നെ അതിൽ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമത്തെ പരിഹസിക്കുന്നതായി കാണും - പ്രകൃതിയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമം. എന്നാൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നവർ റിയാലിറ്റി കാണാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നില്ല.

2 ഭൗതികശാസ്ത്രം ഒരു ശാസ്ത്രമായി നിലനിന്നപ്പോൾ

ഭൗതികശാസ്ത്രം ഇപ്പോഴും ഒരു ശാസ്ത്രമായി തുടരുമ്പോൾ, സത്യം നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ടത് ഭൂരിപക്ഷത്തിൻ്റെ അഭിപ്രായമല്ല - പരീക്ഷണത്തിലൂടെയാണ്. ഫിസിക്‌സ്-സയൻസും ഫിസിക്‌സായി കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെട്ട ഗണിത യക്ഷിക്കഥകളും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം ഇതാണ്.
സാങ്കൽപ്പിക ക്വാർക്കുകൾക്കായി തിരയുന്ന എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളും(തീർച്ചയായും, പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയുടെ മറവിൽ നിങ്ങളുടെ വിശ്വാസങ്ങളിൽ വഴുതി വീഴുന്നത് ഒഴികെ) വ്യക്തമായി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു: പ്രകൃതിയിൽ ക്വാർക്കുകൾ ഇല്ല.

ഇപ്പോൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നവർ എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളുടെയും ഫലത്തെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു, ഇത് സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിന് വധശിക്ഷയായി മാറി, അവരുടെ കൂട്ടായ അഭിപ്രായത്തോടെ അത് യാഥാർത്ഥ്യമായി കടന്നുപോകുന്നു. എന്നാൽ യക്ഷിക്കഥ എത്ര കാലം തുടർന്നാലും ഒരു അവസാനം ഉണ്ടാകും. ഇത് ഏത് തരത്തിലുള്ള അവസാനമായിരിക്കും എന്നതാണ് ഏക ചോദ്യം: പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഏകകണ്ഠമായ വിധിയെ തുടർന്ന് സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നവർ ബുദ്ധിശക്തിയും ധൈര്യവും കാണിക്കുകയും അവരുടെ നിലപാടുകൾ മാറ്റുകയും ചെയ്യും (അല്ലെങ്കിൽ പകരം: പ്രകൃതിയുടെ വിധി), അല്ലെങ്കിൽ അവർ ചരിത്രത്തിലേക്ക് മാറ്റപ്പെടും. സാർവത്രിക ചിരി പുതിയ ഭൗതികശാസ്ത്രം - 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം, മനുഷ്യരാശിയെ മുഴുവൻ കബളിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിച്ച കഥാകൃത്തുക്കളെപ്പോലെ. തിരഞ്ഞെടുപ്പ് അവരുടേതാണ്.

ഇനി പ്രോട്ടോണിനെക്കുറിച്ച്.

3 ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പ്രോട്ടോൺ

പ്രോട്ടോൺ - പ്രാഥമിക കണംക്വാണ്ടം നമ്പർ L=3/2 (സ്പിൻ = 1/2) - ബാരിയോൺ ഗ്രൂപ്പ്, പ്രോട്ടോൺ ഉപഗ്രൂപ്പ്, വൈദ്യുത ചാർജ് +e (എലിമെൻ്ററി കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് വ്യവസ്ഥാപിതമാക്കൽ).
പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച് (ശാസ്ത്രീയ അടിത്തറയിൽ നിർമ്മിച്ച ഒരു സിദ്ധാന്തം, എല്ലാ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെയും ശരിയായ സ്പെക്ട്രം ലഭിച്ച ഒരേയൊരു സിദ്ധാന്തം), ഒരു സ്ഥിരമായ ഘടകത്തോടുകൂടിയ കറങ്ങുന്ന ധ്രുവീകരിക്കപ്പെട്ട ഇതര വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം പ്രോട്ടോണിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണിൽ ക്വാർക്കുകൾ ഉണ്ടെന്ന് കരുതപ്പെടുന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെ അടിസ്ഥാനരഹിതമായ എല്ലാ പ്രസ്താവനകൾക്കും യാഥാർത്ഥ്യവുമായി യാതൊരു ബന്ധവുമില്ല. - പ്രോട്ടോണിന് വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളും ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലവും ഉണ്ടെന്ന് ഭൗതികശാസ്ത്രം പരീക്ഷണാത്മകമായി തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രാഥമിക കണങ്ങൾക്ക് 100 വർഷം മുമ്പ് വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് മാത്രമല്ല, അതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുമെന്നും ഭൗതികശാസ്ത്രം സമർത്ഥമായി ഊഹിച്ചു, എന്നാൽ 2010 വരെ ഒരു സിദ്ധാന്തം നിർമ്മിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. ഇപ്പോൾ, 2015 ൽ, പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ സിദ്ധാന്തവും പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു, അത് ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക സ്വഭാവം സ്ഥാപിക്കുകയും ഗുരുത്വാകർഷണ സമവാക്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സമവാക്യങ്ങൾ നേടുകയും ചെയ്തു, അതിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ഒന്നിലധികം ഗണിതശാസ്ത്രം. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ ഒരു യക്ഷിക്കഥ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടു.

ഇപ്പോൾ, പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം (സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി) പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഘടനയെയും സ്പെക്ട്രത്തെയും കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണാത്മക ഡാറ്റയ്ക്ക് വിരുദ്ധമല്ല, അതിനാൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന് പ്രകൃതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു സിദ്ധാന്തമായി കണക്കാക്കാം.

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഘടന(ഇ-സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം, എച്ച്-സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രം, ഒന്നിടവിട്ട വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രം മഞ്ഞനിറത്തിൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു)
ഊർജ്ജ ബാലൻസ് (ആകെ ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ശതമാനം):

• സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം (E) - 0.346%,
• സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രം (H) - 7.44%,
• ഒന്നിടവിട്ട വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം - 92.21%.

പ്രോട്ടോണിന് m 0~ =0.9221m 0 അതിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ ഏകദേശം 8 ശതമാനവും സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത കാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജവും സ്ഥിരമായ വൈദ്യുതമണ്ഡലത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം 21.48 ആണ്. പ്രോട്ടോണിലെ ന്യൂക്ലിയർ ശക്തികളുടെ സാന്നിധ്യം ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം രണ്ട് മേഖലകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു പുറം മേഖലയും നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു ആന്തരിക മേഖലയും. ബാഹ്യ, ആന്തരിക മേഖലകളുടെ ചാർജുകളിലെ വ്യത്യാസം പ്രോട്ടോൺ + ഇ യുടെ മൊത്തം വൈദ്യുത ചാർജിനെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ജ്യാമിതിയെയും ഘടനയെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ഇതിൻ്റെ അളവ്.

പ്രകൃതിയിൽ യഥാർത്ഥത്തിൽ നിലനിൽക്കുന്ന പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാന ഇടപെടലുകൾ ഇങ്ങനെയാണ്:

4 പ്രോട്ടോൺ ആരം

എലിമെൻ്ററി കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം ഒരു കണത്തിൻ്റെ ആരം (r) കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് പരമാവധി ദ്രവ്യ സാന്ദ്രത കൈവരിക്കുന്ന ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള ദൂരമായി നിർവചിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രോട്ടോണിന്, ഇത് 3.4212 ∙10 -16 മീ. ഇതിലേക്ക് നാം വൈദ്യുതകാന്തിക ഫീൽഡ് പാളിയുടെ കനം ചേർക്കണം, കൂടാതെ പ്രോട്ടോൺ കൈവശമുള്ള സ്ഥലത്തിൻ്റെ പ്രദേശത്തിൻ്റെ ആരം ലഭിക്കും:

ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഇത് 4.5616 ∙10 -16 മീറ്റർ ആയിരിക്കും.അങ്ങനെ, പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പുറം അതിർത്തി കണികയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് 4.5616 ∙10 -16 മീറ്റർ അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നു.പിണ്ഡത്തിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം സ്ഥിരാങ്കത്തിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സ് നിയമങ്ങൾ അനുസരിച്ച് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുതവും സ്ഥിരവുമായ കാന്തികക്ഷേത്രം ഈ ദൂരത്തിന് പുറത്താണ്.

5 ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷം

ക്വാണ്ടം സിദ്ധാന്തത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ സ്പിൻ റൊട്ടേഷൻ വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടതല്ല, എന്നാൽ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സ്ഥിരമായ ഘടകമായി ഒരു സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തോടൊപ്പം ഒരേസമയം നിലനിൽക്കുന്നുവെന്ന് പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം പറയുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് ക്വാണ്ടം നമ്പർ L>0 ഉള്ള എല്ലാ പ്രാഥമിക കണങ്ങൾക്കും സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളുണ്ട്.
എലിമെൻ്ററി കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കാന്തിക നിമിഷത്തെ അപാകതയായി കണക്കാക്കുന്നില്ല - ഒരു പ്രാഥമിക കണത്തിൽ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പ്രവർത്തിക്കുന്ന പരിധി വരെ ക്വാണ്ടം സംഖ്യകളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ് അതിൻ്റെ മൂല്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.
അതിനാൽ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പ്രധാന കാന്തിക നിമിഷം രണ്ട് വൈദ്യുതധാരകളാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു:

• (+) കാന്തിക നിമിഷം +2 (eħ/m 0 സെ)
• (-) കാന്തിക നിമിഷം -0.5 (eħ/m 0 സെ)

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന കാന്തിക നിമിഷം ലഭിക്കുന്നതിന്, രണ്ട് നിമിഷങ്ങളും ചേർക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, പ്രോട്ടോണിൻ്റെ തരംഗ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ (100% ഹരിച്ചിരിക്കുന്നു) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ശതമാനം കൊണ്ട് ഗുണിച്ച് സ്പിൻ ഘടകം ചേർക്കുക (ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം കാണുക. പ്രാഥമിക കണങ്ങൾ, ഭാഗം 2, വിഭാഗം 3.2), ഫലമായി നമുക്ക് 1.3964237 eh/m 0p c ലഭിക്കും. സാധാരണ ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നെറ്റോണുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന്, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സംഖ്യയെ രണ്ടായി ഗുണിക്കണം - അവസാനം നമുക്ക് 2.7928474 ഉണ്ട്.

പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ കാന്തിക നിമിഷങ്ങൾ അവയുടെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ സ്പിൻ ഭ്രമണത്താൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഭൗതികശാസ്ത്രം അനുമാനിച്ചപ്പോൾ, അവയെ അളക്കാൻ ഉചിതമായ യൂണിറ്റുകൾ നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടു: ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഇത് eh/2m 0p c ആണ് (ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്പിൻ 1/ ആണെന്ന് ഓർക്കുക. 2) ന്യൂക്ലിയർ മാഗ്നെറ്റൺ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ 1/2 ഒഴിവാക്കാം, ഒരു സെമാൻ്റിക് ലോഡ് വഹിക്കാത്തതിനാൽ, eh/m 0p c.

എന്നാൽ ഗൗരവമായി, പ്രാഥമിക കണങ്ങൾക്കുള്ളിൽ വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങളില്ല, പക്ഷേ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളുണ്ട് (വൈദ്യുത ചാർജുകൾ ഇല്ല, പക്ഷേ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങളുണ്ട്). പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ യഥാർത്ഥ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങളെ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ഫീൽഡുകളുള്ള വൈദ്യുതധാരകളുടെ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ (അതുപോലെ തന്നെ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ യഥാർത്ഥ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ) കൃത്യത നഷ്ടപ്പെടാതെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നത് അസാധ്യമാണ് - ഈ ഫീൽഡുകൾക്ക് വ്യത്യസ്ത സ്വഭാവമുണ്ട്. ഇവിടെ വേറെയും ചില ഇലക്‌ട്രോഡൈനാമിക്‌സ് ഉണ്ട് - ഫീൽഡ് ഫിസിക്‌സിൻ്റെ ഇലക്‌ട്രോഡൈനാമിക്‌സ്, ഫീൽഡ് ഫിസിക്‌സ് പോലെ തന്നെ ഇതുവരെ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല.

6 ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം

6.1 വിദൂര മേഖലയിലെ പ്രോട്ടോൺ വൈദ്യുത മണ്ഡലം

ഭൗതികശാസ്ത്രം വികസിക്കുമ്പോൾ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ അറിവ് മാറി. പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഒരു പോയിൻ്റ് വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ഫീൽഡ് +e ആണെന്നാണ് ആദ്യം വിശ്വസിച്ചിരുന്നത്. ഈ ഫീൽഡിനായി ഇനിപ്പറയുന്നവ ഉണ്ടാകും:
സാധ്യതവിദൂര മേഖലയിൽ (r > > r p) പോയിൻ്റിൽ (A) ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം, SI സിസ്റ്റത്തിൽ ഇതിന് തുല്യമാണ്:

പിരിമുറുക്കംഫാർ സോണിലെ (r > > r p) പ്രോട്ടോൺ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ E കൃത്യമായി, SI സിസ്റ്റത്തിൽ ഇതിന് തുല്യമാണ്:

എവിടെ എൻ = ആർ/|r| - നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റിൻ്റെ (A) ദിശയിലുള്ള പ്രോട്ടോൺ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നുള്ള യൂണിറ്റ് വെക്റ്റർ, r - പ്രോട്ടോൺ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റിലേക്കുള്ള ദൂരം, e - പ്രാഥമിക വൈദ്യുത ചാർജ്, വെക്റ്ററുകൾ ബോൾഡാണ്, ε 0 - വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, r p =Lħ /(m 0~ c) എന്നത് ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തത്തിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആരമാണ്, ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തത്തിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പ്രധാന ക്വാണ്ടം സംഖ്യയാണ് L, ħ എന്നത് പ്ലാങ്കിൻ്റെ സ്ഥിരാങ്കമാണ്, m 0~ എന്നത് ഒരു ഇതര വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന പിണ്ഡത്തിൻ്റെ അളവാണ്. നിശ്ചലാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോൺ, C എന്നത് പ്രകാശവേഗതയാണ്. (GHS സിസ്റ്റത്തിൽ മൾട്ടിപ്ലയർ ഇല്ല. SI മൾട്ടിപ്ലയർ.)

ഈ ഗണിത പദപ്രയോഗങ്ങൾ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ വിദൂര മേഖലയ്ക്ക് ശരിയാണ്: r p , എന്നാൽ ഭൗതികശാസ്ത്രം പിന്നീട് അവയുടെ സാധുത 10 -14 സെൻ്റീമീറ്റർ ക്രമത്തിൻ്റെ ദൂരം വരെ അടുത്തുള്ള മേഖലയിലേക്ക് വ്യാപിക്കുമെന്ന് അനുമാനിച്ചു.

6.2 ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജുകൾ

20-ആം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ ആദ്യ പകുതിയിൽ, ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ് മാത്രമേയുള്ളൂവെന്നും അത് +e ന് തുല്യമാണെന്നും ഭൗതികശാസ്ത്രം വിശ്വസിച്ചു.

ക്വാർക്ക് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ ഉദയത്തിനു ശേഷം, ഒരു പ്രോട്ടോണിനുള്ളിൽ ഒന്നല്ല, മൂന്ന് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ ഉണ്ടെന്ന് ഭൗതികശാസ്ത്രം നിർദ്ദേശിച്ചു: രണ്ട് വൈദ്യുത ചാർജുകൾ +2e/3, ഒരു വൈദ്യുത ചാർജ് -e/3. മൊത്തത്തിൽ, ഈ ചാർജുകൾ +e നൽകുന്നു. പ്രോട്ടോണിന് സങ്കീർണ്ണമായ ഘടനയുണ്ടെന്നും +2e/3 ചാർജുള്ള രണ്ട് അപ്പ് ക്വാർക്കുകളും -e/3 ചാർജുള്ള ഒരു ഡി ക്വാർക്കുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്നും ഭൗതികശാസ്ത്രം നിർദ്ദേശിച്ചതിനാലാണ് ഇത് ചെയ്തത്. എന്നാൽ ക്വാർക്കുകൾ പ്രകൃതിയിലോ ആക്സിലറേറ്ററുകളിലോ ഒന്നും കണ്ടെത്തിയില്ല, ഒന്നുകിൽ വിശ്വാസത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലോ (സാധാരണ മോഡലിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നവർ ചെയ്തത്) അല്ലെങ്കിൽ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ മറ്റൊരു ഘടന അന്വേഷിക്കുന്നതിനോ അത് നിലനിന്നു. എന്നാൽ അതേ സമയം, പ്രാഥമിക കണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പരീക്ഷണാത്മക വിവരങ്ങൾ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ നിരന്തരം അടിഞ്ഞുകൂടുകയും ചെയ്തു, എന്താണ് ചെയ്തതെന്ന് പുനർവിചിന്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത്ര ശേഖരിക്കപ്പെട്ടപ്പോൾ, പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം പിറന്നു.

പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച്, ചാർജ്ജ് ചെയ്തതും ന്യൂട്രൽ ആയതുമായ ക്വാണ്ടം നമ്പർ L>0 ഉള്ള പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം, അനുബന്ധ പ്രാഥമിക കണത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സ്ഥിരമായ ഘടകത്താൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.(19-ആം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രം വിശ്വസിച്ചതുപോലെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ മൂലകാരണം വൈദ്യുത ചാർജല്ല, എന്നാൽ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ മണ്ഡലങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നവയാണ്). ബാഹ്യവും ആന്തരികവുമായ അർദ്ധഗോളങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള അസമമിതിയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൻ്റെ ഫലമായാണ് വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ഫീൽഡ് ഉണ്ടാകുന്നത്, വിപരീത ചിഹ്നങ്ങളുടെ വൈദ്യുത മണ്ഡലങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ചാർജ്ജ് ചെയ്ത പ്രാഥമിക കണങ്ങൾക്ക്, വിദൂര മേഖലയിൽ ഒരു പ്രാഥമിക വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ഒരു ഫീൽഡ് ജനറേറ്റുചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ അടയാളം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ബാഹ്യ അർദ്ധഗോളത്തിൽ നിന്നുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ അടയാളമാണ്. സമീപ മേഖലയിൽ, ഈ ഫീൽഡിന് സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ഘടനയുണ്ട്, അത് ഒരു ദ്വിധ്രുവമാണ്, പക്ഷേ ഇതിന് ദ്വിധ്രുവ നിമിഷമില്ല. പോയിൻ്റ് ചാർജുകളുടെ ഒരു സംവിധാനമെന്ന നിലയിൽ ഈ ഫീൽഡിൻ്റെ ഏകദേശ വിവരണത്തിന്, പ്രോട്ടോണിനുള്ളിൽ കുറഞ്ഞത് 6 “ക്വാർക്കുകൾ” ആവശ്യമാണ് - ഞങ്ങൾ 8 “ക്വാർക്കുകൾ” എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ അത് കൂടുതൽ കൃത്യമാകും. അത്തരം "ക്വാർക്കുകളുടെ" വൈദ്യുത ചാർജുകൾ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡൽ (അതിൻ്റെ ക്വാർക്കുകൾക്കൊപ്പം) പരിഗണിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായിരിക്കുമെന്ന് വ്യക്തമാണ്.

എലിമെൻ്ററി കണികകളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം, പ്രോട്ടോണും മറ്റേതൊരു പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള പ്രാഥമിക കണത്തെയും പോലെ വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുമെന്ന് സ്ഥാപിച്ചു. രണ്ട് വൈദ്യുത ചാർജുകളും, അതനുസരിച്ച്, രണ്ട് വൈദ്യുത ആരങ്ങളും:

• ബാഹ്യ സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ആരം (ചാർജ് q + =+1.25e) - r q+ = 4.39 10 -14 സെ.മീ,
• ആന്തരിക സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ആരം (ചാർജ് q - = -0.25e) - r q- = 2.45 10 -14 സെൻ്റീമീറ്റർ.

പ്രോട്ടോൺ ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിൻ്റെ ഈ സവിശേഷതകൾ പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഒന്നാം ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ വിതരണവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഈ വിതരണത്തിൻ്റെ കൃത്യത ഭൗതികശാസ്ത്രം ഇതുവരെ പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടില്ല, കൂടാതെ ഏത് വിതരണമാണ് അടുത്തുള്ള സോണിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ ഘടനയോടും അതുപോലെ സമീപ മേഖലയിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ ഘടനയോടും ഏറ്റവും കൃത്യമായി യോജിക്കുന്നത്. (r p യുടെ ക്രമത്തിൻ്റെ അകലത്തിൽ). നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, വൈദ്യുത ചാർജുകൾ പ്രോട്ടോണിലെ ക്വാർക്കുകളുടെ (+4/3e=+1.333e, -1/3e=-0.333e) ചാർജുകൾക്ക് അടുത്താണ്, എന്നാൽ ക്വാർക്കുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ നിലവിലുണ്ട്. സ്വഭാവം, കൂടാതെ സ്ഥിരമായ ഒരു സമാന ഘടനയും ഉണ്ട്, ഏത് പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള എലിമെൻ്ററി കണികയ്ക്കും ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലമുണ്ട്, സ്പിന്നിൻ്റെയും... .

ഓരോ പ്രാഥമിക കണികയുടെയും വൈദ്യുത റേഡിയുകളുടെ മൂല്യങ്ങൾ അദ്വിതീയമാണ്, അവ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തത്തിലെ പ്രധാന ക്വാണ്ടം നമ്പർ, ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡത്തിൻ്റെ മൂല്യം, ഒന്നിടവിട്ട വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ ശതമാനം (ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് പ്രവർത്തിക്കുന്നിടത്ത്) ) കൂടാതെ പ്രാഥമിക കണത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സ്ഥിരമായ ഘടകത്തിൻ്റെ ഘടന (പ്രധാന ക്വാണ്ടം നമ്പർ L നൽകുന്ന എല്ലാ പ്രാഥമിക കണങ്ങൾക്കും സമാനമാണ്), ഒരു ബാഹ്യ സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. വൈദ്യുത ആരം ചുറ്റളവിന് ചുറ്റും ഒരേപോലെ വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ശരാശരി സ്ഥാനം സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സമാനമായ ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. രണ്ട് വൈദ്യുത ചാർജുകളും ഒരേ തലത്തിലാണ് (എലിമെൻ്ററി കണികയുടെ ഇതര വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഭ്രമണ തലം) കൂടാതെ പ്രാഥമിക കണത്തിൻ്റെ ഇതര വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഭ്രമണ കേന്ദ്രവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒരു പൊതു കേന്ദ്രമുണ്ട്.

6.3 സമീപമേഖലയിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം

ഒരു പ്രാഥമിക കണത്തിനുള്ളിലെ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ വ്യാപ്തിയും അവയുടെ സ്ഥാനവും അറിയുന്നതിലൂടെ, അവ സൃഷ്ടിച്ച വൈദ്യുത മണ്ഡലം നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.

സമീപ മേഖലയിൽ (r~r p) പ്രോട്ടോണിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം, SI സിസ്റ്റത്തിൽ, ഒരു വെക്റ്റർ തുകയായി, ഏകദേശം തുല്യമാണ്:

എവിടെ n+ = r +/|r + | - നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റിൻ്റെ (A) ദിശയിലുള്ള പ്രോട്ടോൺ ചാർജ് q + ൻ്റെ അടുത്തുള്ള (1) അല്ലെങ്കിൽ ഫാർ (2) പോയിൻ്റിൽ നിന്നുള്ള യൂണിറ്റ് വെക്റ്റർ n- = r-/|r - | - യൂണിറ്റ് വെക്റ്റർ, പ്രോട്ടോൺ ചാർജിൻ്റെ (1) അല്ലെങ്കിൽ അകലെയുള്ള (2) പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് q - നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റിൻ്റെ ദിശയിൽ (A), r - പ്രോട്ടോണിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റിൻ്റെ പ്രൊജക്ഷനിലേക്കുള്ള ദൂരം പ്രോട്ടോൺ തലം, q + - ബാഹ്യ വൈദ്യുത ചാർജ് +1.25e, q - - ആന്തരിക വൈദ്യുത ചാർജ് -0.25e, വെക്റ്ററുകൾ ബോൾഡ്, ε 0 - വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, z - നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റിൻ്റെ ഉയരം (A) (അതിൽ നിന്നുള്ള ദൂരം പ്രോട്ടോൺ തലത്തിലേക്കുള്ള നിരീക്ഷണ പോയിൻ്റ്), r 0 - നോർമലൈസേഷൻ പാരാമീറ്റർ. (GHS സിസ്റ്റത്തിൽ മൾട്ടിപ്ലയർ ഇല്ല. SI മൾട്ടിപ്ലയർ.)

ഈ ഗണിത പദപ്രയോഗം വെക്റ്ററുകളുടെ ആകെത്തുകയാണ്, ഇത് വെക്റ്റർ കൂട്ടിച്ചേർക്കലിൻ്റെ നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി കണക്കാക്കണം, കാരണം ഇത് രണ്ട് വിതരണം ചെയ്ത വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ (+1.25e, -0.25e) ഫീൽഡാണ്. ആദ്യത്തെയും മൂന്നാമത്തെയും പദങ്ങൾ ചാർജുകളുടെ സമീപ പോയിൻ്റുകളുമായി യോജിക്കുന്നു, രണ്ടാമത്തേതും നാലാമത്തേതും - വിദൂരമായവയിലേക്ക്. ഈ ഗണിത പദപ്രയോഗം പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആന്തരിക (റിംഗ്) മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കില്ല, അതിൻ്റെ സ്ഥിരമായ ഫീൽഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു (രണ്ട് വ്യവസ്ഥകൾ ഒരേസമയം പാലിക്കുകയാണെങ്കിൽ: ħ/m 0~ c
വൈദ്യുത മണ്ഡല സാധ്യതസമീപമേഖലയിലെ (r~r p) പോയിൻ്റിലെ (A) പ്രോട്ടോൺ, SI സിസ്റ്റത്തിൽ ഏകദേശം തുല്യമാണ്:

r 0 എന്നത് ഒരു നോർമലൈസിംഗ് പാരാമീറ്ററാണ്, ഇതിൻ്റെ മൂല്യം E ഫോർമുലയിലെ r 0-ൽ നിന്ന് വ്യത്യാസപ്പെട്ടേക്കാം. (എസ്ജിഎസ് സിസ്റ്റത്തിൽ ഫാക്ടർ എസ്ഐ മൾട്ടിപ്ലയർ ഇല്ല.) ഈ ഗണിത പദപ്രയോഗം പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആന്തരിക (റിംഗ്) മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കില്ല. , അതിൻ്റെ സ്ഥിരമായ ഫീൽഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു (രണ്ട് വ്യവസ്ഥകൾ ഒരേസമയം നടപ്പിലാക്കുന്നതിലൂടെ: ħ/m 0~ c
സ്ഥിരമായ പ്രോട്ടോൺ ഫീൽഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന മേഖലയുടെ അതിർത്തിയിൽ രണ്ട് നിയർ-ഫീൽഡ് എക്സ്പ്രഷനുകൾക്കും r 0 ൻ്റെ കാലിബ്രേഷൻ നടത്തണം.

7 പ്രോട്ടോൺ വിശ്രമ പിണ്ഡം

ക്ലാസിക്കൽ ഇലക്ട്രോഡൈനാമിക്സിനും ഐൻസ്റ്റീൻ്റെ ഫോർമുലയ്ക്കും അനുസൃതമായി, പ്രോട്ടോൺ ഉൾപ്പെടെ, ക്വാണ്ടം നമ്പർ L>0 ഉള്ള പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡം അവയുടെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളുടെ ഊർജ്ജത്തിന് തുല്യമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു:

ഒരു പ്രാഥമിക കണത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിലും നിശ്ചിത അവിഭാജ്യത കൈക്കൊള്ളുന്നു, E എന്നത് വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തിയാണ്, H എന്നത് കാന്തികക്ഷേത്ര ശക്തിയാണ്. വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൻ്റെ എല്ലാ ഘടകങ്ങളും ഇവിടെ കണക്കിലെടുക്കുന്നു: സ്ഥിരമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലം, സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രം, ഒന്നിടവിട്ട വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രം. പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സമവാക്യങ്ങൾ ഉരുത്തിരിയുന്ന ഈ ചെറിയ, എന്നാൽ വളരെ ഭൗതികശാസ്ത്ര-ശേഷിയുള്ള സൂത്രവാക്യം, സ്ക്രാപ്പ് കൂമ്പാരത്തിലേക്ക് ഒന്നിലധികം ഫെയറി-കഥ "സിദ്ധാന്തം" അയയ്ക്കും - അതുകൊണ്ടാണ് അവരുടെ ചില രചയിതാക്കൾ വെറുക്കുന്നു.

മുകളിലുള്ള ഫോർമുലയിൽ നിന്ന് താഴെ പറയുന്നതുപോലെ, ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡത്തിൻ്റെ മൂല്യം പ്രോട്ടോൺ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു സ്ഥിരമായ ബാഹ്യ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോൺ സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസ്), ഞങ്ങൾ E 2-നെ ബാധിക്കും, ഇത് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡത്തെയും അതിൻ്റെ സ്ഥിരതയെയും ബാധിക്കും. ഒരു പ്രോട്ടോൺ സ്ഥിരമായ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ സമാനമായ ഒരു സാഹചര്യം ഉടലെടുക്കും. അതിനാൽ, ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ചില ഗുണങ്ങൾ ഫീൽഡുകളിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയുള്ള ഒരു ശൂന്യതയിലുള്ള ഒരു സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോണിൻ്റെ അതേ ഗുണങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്.

8 പ്രോട്ടോൺ ജീവിതകാലം

ഭൗതികശാസ്ത്രം സ്ഥാപിച്ച പ്രോട്ടോൺ ആയുസ്സ് ഒരു സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോണുമായി യോജിക്കുന്നു.

എലിമെൻ്ററി കണങ്ങളുടെ ഫീൽഡ് സിദ്ധാന്തം പറയുന്നു ഒരു പ്രാഥമിക കണത്തിൻ്റെ ആയുസ്സ് അത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു ബാഹ്യ മണ്ഡലത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോൺ സ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ (ഇലക്‌ട്രിക് ഒന്ന് പോലെ), അതിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഊർജ്ജം ഞങ്ങൾ മാറ്റുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് ബാഹ്യ ഫീൽഡിൻ്റെ അടയാളം തിരഞ്ഞെടുക്കാം, അങ്ങനെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ആന്തരിക ഊർജ്ജം വർദ്ധിക്കും. ഒരു ന്യൂട്രോൺ, പോസിട്രോൺ, ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂട്രിനോ എന്നിവയായി പ്രോട്ടോൺ ക്ഷയിക്കുന്നത് സാധ്യമാകുന്ന തരത്തിൽ ബാഹ്യ ഫീൽഡ് ശക്തിയുടെ അത്തരമൊരു മൂല്യം തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ കഴിയും, അതിനാൽ പ്രോട്ടോൺ അസ്ഥിരമാകും. ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ ഇത് കൃത്യമായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, അതിൽ അയൽ പ്രോട്ടോണുകളുടെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ക്ഷയത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് അധിക ഊർജ്ജം നൽകുമ്പോൾ, പ്രോട്ടോൺ ക്ഷയിക്കുന്നത് ഒരു താഴ്ന്ന ബാഹ്യ ഫീൽഡ് ശക്തിയിൽ ആരംഭിക്കാം.

രസകരമായ ഒരു സവിശേഷത: ഒരു ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിലെ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ക്ഷയ സമയത്ത്, ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ, വൈദ്യുതകാന്തികക്ഷേത്രത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് ഒരു പോസിട്രോൺ ജനിക്കുന്നു - "ദ്രവ്യം" (പ്രോട്ടോൺ) "ആൻ്റിമാറ്റർ" (പോസിട്രോൺ) ജനിക്കുന്നു. !!! ഇത് ആരെയും അത്ഭുതപ്പെടുത്തുന്നില്ല.

9 സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെക്കുറിച്ചുള്ള സത്യം

സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നവർ "രാഷ്ട്രീയമായി ശരിയായ" സൈറ്റുകളിൽ (ലോകത്തെ വിക്കിപീഡിയ പോലുള്ളവ) പ്രസിദ്ധീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കില്ല എന്ന വിവരം ഇപ്പോൾ നമുക്ക് പരിചയപ്പെടാം, അതിൽ ന്യൂ ഫിസിക്സിൻ്റെ എതിരാളികൾക്ക് പിന്തുണക്കാരുടെ വിവരങ്ങൾ നിഷ്കരുണം ഇല്ലാതാക്കാൻ (അല്ലെങ്കിൽ വളച്ചൊടിക്കാൻ) കഴിയും. പുതിയ ഭൗതികശാസ്ത്രം, അതിൻ്റെ ഫലമായി സത്യം രാഷ്ട്രീയത്തിൻ്റെ ഇരയായി:

1964-ൽ, ഗെൽമാനും സ്വീഗും സ്വതന്ത്രമായി ക്വാർക്കുകളുടെ അസ്തിത്വത്തിന് ഒരു സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവച്ചു, അതിൽ നിന്നാണ് ഹാഡ്രോണുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത്. പ്രകൃതിയിൽ ഇല്ലാത്ത ഒരു ഫ്രാക്ഷണൽ ഇലക്‌ട്രിക് ചാർജാണ് പുതിയ കണങ്ങൾക്ക് നൽകിയിരിക്കുന്നത്.
ലെപ്‌ടോണുകൾ ഈ ക്വാർക്ക് മോഡലുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല, അത് പിന്നീട് സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലായി വളർന്നു, അതിനാൽ യഥാർത്ഥ പ്രാഥമിക കണങ്ങളായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടു.
ഹാഡ്രോണിലെ ക്വാർക്കുകളുടെ ബന്ധം വിശദീകരിക്കാൻ, ശക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സ്വഭാവവും അതിൻ്റെ വാഹകരായ ഗ്ലൂണുകളും ഉണ്ടെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെട്ടു. ക്വാണ്ടം തിയറിയിൽ പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ ഗ്ലൂവോണുകൾക്ക് യൂണിറ്റ് സ്പിൻ, കണികയുടെയും ആൻ്റിപാർട്ടിക്കിളിൻ്റെയും ഐഡൻ്റിറ്റി, ഫോട്ടോൺ പോലെയുള്ള സീറോ റെസ്റ്റ് മാസ് എന്നിവ ഉണ്ടായിരുന്നു.
വാസ്തവത്തിൽ, പ്രകൃതിയിൽ സാങ്കൽപ്പിക ക്വാർക്കുകളുടെ ശക്തമായ ഇടപെടൽ ഇല്ല, ന്യൂക്ലിയോണുകളുടെ ന്യൂക്ലിയർ ശക്തികൾ - ഇവ വ്യത്യസ്ത ആശയങ്ങളാണ്.

50 വർഷം കഴിഞ്ഞു. പ്രകൃതിയിൽ ക്വാർക്കുകൾ ഒരിക്കലും കണ്ടെത്തിയില്ല, "തടങ്കലിൽ" എന്ന പേരിൽ ഒരു പുതിയ ഗണിത യക്ഷിക്കഥ നമുക്കായി കണ്ടുപിടിച്ചു. ചിന്തിക്കുന്ന ഒരാൾക്ക് പ്രകൃതിയുടെ അടിസ്ഥാന നിയമത്തോടുള്ള നഗ്നമായ അവഗണന അതിൽ എളുപ്പത്തിൽ കാണാൻ കഴിയും - ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം. എന്നാൽ ചിന്തിക്കുന്ന ഒരാൾ ഇത് ചെയ്യും, കഥാകൃത്തുക്കൾക്ക് അവർക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു ഒഴികഴിവ് ലഭിച്ചു.

ഗ്ലൂണുകളും പ്രകൃതിയിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല. വെക്റ്റർ മെസോണുകൾക്ക് മാത്രമേ (മെസോണുകളുടെ ആവേശകരമായ അവസ്ഥകളിൽ ഒന്ന് കൂടി) പ്രകൃതിയിൽ യൂണിറ്റ് സ്പിൻ ഉണ്ടാകൂ എന്നതാണ് വസ്തുത, എന്നാൽ ഓരോ വെക്റ്റർ മെസോണിനും ഒരു ആൻ്റിപാർട്ടിക്കിൾ ഉണ്ട്. - അതുകൊണ്ടാണ് വെക്റ്റർ മെസോണുകൾ "ഗ്ലൂണുകൾക്ക്" അനുയോജ്യമല്ല. മെസോണുകളുടെ ആദ്യത്തെ ഒമ്പത് ആവേശകരമായ അവസ്ഥകൾ അവശേഷിക്കുന്നു, എന്നാൽ അവയിൽ 2 എണ്ണം സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിന് തന്നെ വിരുദ്ധമാണ്, കൂടാതെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡൽ പ്രകൃതിയിൽ അവയുടെ അസ്തിത്വം തിരിച്ചറിയുന്നില്ല, ബാക്കിയുള്ളവ ഭൗതികശാസ്ത്രം നന്നായി പഠിച്ചു, അവ കടന്നുപോകാൻ കഴിയില്ല. അതിശയകരമായ ഗ്ലൂണുകളായി. അവസാനമായി ഒരു ഓപ്ഷൻ ഉണ്ട്: ഒരു ജോടി ലെപ്‌ടോണുകളുടെ (മ്യൂണുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ടൗ ലെപ്‌ടോണുകൾ) ഒരു ഗ്ലൂവോണായി ബൗണ്ട് ചെയ്‌ത അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് കടന്നുപോകുന്നത് - എന്നാൽ ഇത് പോലും ജീർണാവസ്ഥയിൽ കണക്കാക്കാം.

അതിനാൽ, പ്രകൃതിയിൽ ക്വാർക്കുകളും സാങ്കൽപ്പിക ശക്തമായ പ്രതിപ്രവർത്തനവും ഇല്ലാത്തതുപോലെ, പ്രകൃതിയിൽ ഗ്ലൂണുകളില്ല..
സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നവർക്ക് ഇത് മനസ്സിലാകുന്നില്ലെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നു - അവർ ഇപ്പോഴും ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ പതിറ്റാണ്ടുകളായി അവർ ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ തെറ്റ് സമ്മതിക്കുന്നത് അസുഖകരമാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് നമ്മൾ പുതിയ ഗണിതശാസ്ത്ര യക്ഷിക്കഥകൾ കാണുന്നത് (സ്ട്രിംഗ് "തിയറി" മുതലായവ).

10 പുതിയ ഭൗതികശാസ്ത്രം: പ്രോട്ടോൺ - സംഗ്രഹം

ലേഖനത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഭാഗത്ത്, ഫെയറി ക്വാർക്കുകളെ (ഫെയറി ഗ്ലൂണുകൾക്കൊപ്പം) ഞാൻ വിശദമായി സംസാരിച്ചില്ല, കാരണം അവ പ്രകൃതിയിലല്ലാത്തതിനാൽ നിങ്ങളുടെ തലയിൽ യക്ഷിക്കഥകൾ (അനാവശ്യമായി) നിറയ്ക്കുന്നതിൽ അർത്ഥമില്ല - കൂടാതെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളില്ലാതെ. അടിസ്ഥാനം: ഗ്ലൂവോണുകളുള്ള ക്വാർക്കുകൾ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡൽ തകർന്നു - ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ അതിൻ്റെ ആധിപത്യത്തിൻ്റെ സമയം പൂർത്തിയായി (സാധാരണ മോഡൽ കാണുക).

നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടമുള്ളിടത്തോളം കാലം പ്രകൃതിയിലെ വൈദ്യുതകാന്തികതയുടെ സ്ഥാനം നിങ്ങൾക്ക് അവഗണിക്കാം (ഓരോ ഘട്ടത്തിലും അത് കണ്ടുമുട്ടുന്നു: വെളിച്ചം, താപ വികിരണം, വൈദ്യുതി, ടെലിവിഷൻ, റേഡിയോ, ടെലിഫോൺ ആശയവിനിമയങ്ങൾ, സെല്ലുലാർ, ഇൻ്റർനെറ്റ്, ഇതില്ലാതെ മനുഷ്യരാശി അറിയുമായിരുന്നില്ല. ഫീൽഡ് തിയറി എലിമെൻ്ററി കണികകളുടെ അസ്തിത്വം, ...), കൂടാതെ പാപ്പരായവയ്ക്ക് പകരമായി പുതിയ യക്ഷിക്കഥകൾ കണ്ടുപിടിക്കുന്നത് തുടരുക, അവയെ ശാസ്ത്രമായി കൈമാറുക; നിങ്ങൾക്ക് മികച്ച ഉപയോഗത്തിന് യോഗ്യമായ സ്ഥിരോത്സാഹത്തോടെ, സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡലിൻ്റെയും ക്വാണ്ടം തിയറിയുടെയും ഓർമ്മയിലുള്ള കഥകൾ ആവർത്തിക്കുന്നത് തുടരാം; എന്നാൽ പ്രകൃതിയിലെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങൾ യക്ഷിക്കഥയുടെ വെർച്വൽ കണങ്ങൾ കൂടാതെ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളാൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട ഗുരുത്വാകർഷണം കൂടാതെ വളരെ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കും, എന്നാൽ യക്ഷിക്കഥകൾക്ക് ജനനസമയവും അവ ആളുകളെ സ്വാധീനിക്കുന്നത് അവസാനിപ്പിക്കുന്ന സമയവുമുണ്ട്. പ്രകൃതിയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, യക്ഷിക്കഥകളെയോ മനുഷ്യൻ്റെ മറ്റേതെങ്കിലും സാഹിത്യ പ്രവർത്തനങ്ങളെയോ അത് ശ്രദ്ധിക്കുന്നില്ല, ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം അവർക്ക് നൽകിയാലും. പ്രകൃതി ഘടനാപരമായ രീതിയിലാണ് രൂപപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്, ഫിസിക്സ്-സയൻസിൻ്റെ ചുമതല അത് മനസ്സിലാക്കുകയും വിവരിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്.

ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾക്ക് മുന്നിൽ ഒരു പുതിയ ലോകം തുറന്നിരിക്കുന്നു - ദ്വിധ്രുവ ഫീൽഡുകളുടെ ലോകം, ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം പോലും സംശയിച്ചിട്ടില്ല. ഒരു പ്രോട്ടോണിന് ഒന്നല്ല, രണ്ട് വൈദ്യുത ചാർജുകളും (ബാഹ്യവും ആന്തരികവും) രണ്ട് അനുബന്ധ വൈദ്യുത റേഡിയുമുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾ കണ്ടു. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡം എന്താണെന്നും സാങ്കൽപ്പിക ഹിഗ്സ് ബോസോണിന് പ്രവർത്തനരഹിതമാണെന്നും നിങ്ങൾ കണ്ടു (നോബൽ കമ്മിറ്റിയുടെ തീരുമാനങ്ങൾ ഇതുവരെ പ്രകൃതി നിയമങ്ങളല്ല...). മാത്രമല്ല, പിണ്ഡത്തിൻ്റെയും ആയുസ്സിൻ്റെയും വ്യാപ്തി പ്രോട്ടോൺ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ഫീൽഡുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒരു സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോൺ സ്ഥിരതയുള്ളതിനാൽ അത് എല്ലായ്പ്പോഴും എല്ലായിടത്തും സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കുമെന്ന് അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല (ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ പ്രോട്ടോൺ ശോഷണം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു). ഇതെല്ലാം ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ രണ്ടാം പകുതിയിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ ആധിപത്യം പുലർത്തിയ ആശയങ്ങൾക്കപ്പുറമാണ്. - 21-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം - പുതിയ ഭൗതികശാസ്ത്രം ദ്രവ്യത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവിൻ്റെ പുതിയ തലത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, പുതിയ രസകരമായ കണ്ടെത്തലുകൾ ഞങ്ങളെ കാത്തിരിക്കുന്നു.

വ്‌ളാഡിമിർ ഗോരുനോവിച്ച്

നിർവ്വചനം

പ്രോട്ടോൺഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസായ ഹാഡ്രോണുകളുടെ ക്ലാസിൽ പെടുന്ന സ്ഥിരതയുള്ള കണിക എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

ഏത് ശാസ്ത്രീയ സംഭവമാണ് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കണ്ടെത്തലായി കണക്കാക്കേണ്ടതെന്ന കാര്യത്തിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് വിയോജിപ്പുണ്ട്. പ്രോട്ടോണിൻ്റെ കണ്ടെത്തലിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിച്ചത്:

1. ഇ. റഥർഫോർഡ് ആറ്റത്തിൻ്റെ ഒരു ഗ്രഹ മാതൃകയുടെ സൃഷ്ടി;
2. എഫ്. സോഡി, ജെ. തോംസൺ, എഫ്. ആസ്റ്റൺ എന്നിവരുടെ ഐസോടോപ്പുകളുടെ കണ്ടെത്തൽ;
3. ഇ. റഥർഫോർഡ് നൈട്രജൻ അണുകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ആൽഫ കണങ്ങളാൽ ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസുകളെ തട്ടിയെടുക്കുമ്പോൾ അവയുടെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങൾ.

മൂലകങ്ങളുടെ കൃത്രിമ പരിവർത്തന പ്രക്രിയകൾ പഠിക്കുന്നതിനിടയിൽ ഒരു ക്ലൗഡ് ചേമ്പറിൽ നിന്ന് പി.ബ്ലാക്കറ്റിന് പ്രോട്ടോൺ ട്രാക്കുകളുടെ ആദ്യ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ ലഭിച്ചു. നൈട്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളാൽ ആൽഫ കണങ്ങളെ പിടിച്ചെടുക്കുന്ന പ്രക്രിയ ബ്ലാക്കറ്റ് പഠിച്ചു. ഈ പ്രക്രിയയിൽ, ഒരു പ്രോട്ടോൺ പുറത്തുവിടുകയും നൈട്രജൻ ന്യൂക്ലിയസ് ഓക്സിജൻ്റെ ഐസോടോപ്പായി മാറുകയും ചെയ്തു.

പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ചേർന്ന് എല്ലാ രാസ മൂലകങ്ങളുടെയും ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ഭാഗമാണ്. ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ മൂലകത്തിൻ്റെ ആറ്റോമിക് നമ്പർ നിർണ്ണയിക്കുന്നു D.I. മെൻഡലീവ്.

പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഒരു കണമാണ് പ്രോട്ടോൺ. അതിൻ്റെ ചാർജ് പ്രാഥമിക ചാർജിന് തുല്യമാണ്, അതായത് ഇലക്ട്രോൺ ചാർജിൻ്റെ മൂല്യം. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ചാർജ് പലപ്പോഴും സൂചിപ്പിക്കുന്നു, തുടർന്ന് നമുക്ക് ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

പ്രോട്ടോൺ ഒരു പ്രാഥമിക കണമല്ലെന്നാണ് നിലവിൽ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നത്. ഇതിന് സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ഘടനയുണ്ട്, അതിൽ രണ്ട് യു-ക്വാർക്കുകളും ഒരു ഡി-ക്വാർക്കും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒരു യു-ക്വാർക്കിൻ്റെ () വൈദ്യുത ചാർജ് പോസിറ്റീവ് ആണ്, അത് തുല്യമാണ്

ഒരു ഡി-ക്വാർക്കിൻ്റെ () വൈദ്യുത ചാർജ് നെഗറ്റീവ് ആണ്, ഇതിന് തുല്യമാണ്:

ക്വാർക്കുകൾ ഗ്ലൂവോണുകളുടെ വിനിമയത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, അവ ഫീൽഡ് ക്വാണ്ടയാണ്; അവ ശക്തമായ ഇടപെടൽ സഹിക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണുകൾക്ക് അവയുടെ ഘടനയിൽ നിരവധി പോയിൻ്റ് സ്‌കാറ്ററിംഗ് കേന്ദ്രങ്ങളുണ്ടെന്ന വസ്തുത പ്രോട്ടോണുകൾ ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ വിസരണം സംബന്ധിച്ച പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ സ്ഥിരീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

പ്രോട്ടോണിന് പരിമിതമായ വലിപ്പമുണ്ട്, അതിനെ കുറിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോഴും വാദിക്കുന്നു. നിലവിൽ, മങ്ങിയ അതിർത്തിയുള്ള ഒരു മേഘമായാണ് പ്രോട്ടോണിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്. അത്തരമൊരു അതിർത്തിയിൽ നിരന്തരം ഉയർന്നുവരുന്നതും നശിപ്പിക്കുന്നതുമായ വെർച്വൽ കണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ ഏറ്റവും ലളിതമായ പ്രശ്നങ്ങളിൽ, ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ തീർച്ചയായും പോയിൻ്റ് ചാർജ് ആയി കണക്കാക്കാം. ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ () ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡം ഏകദേശം തുല്യമാണ്:

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡത്തേക്കാൾ 1836 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്.

എല്ലാ അടിസ്ഥാന ഇടപെടലുകളിലും പ്രോട്ടോണുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നു: ശക്തമായ ഇടപെടലുകൾ പ്രോട്ടോണുകളേയും ന്യൂട്രോണുകളേയും ന്യൂക്ലിയസുകളായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നു, ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളും വൈദ്യുതകാന്തിക ഇടപെടലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആറ്റങ്ങളിൽ ചേരുന്നു. ഒരു ദുർബലമായ ഇടപെടൽ എന്ന നിലയിൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ന്യൂട്രോണിൻ്റെ (n) ബീറ്റ ക്ഷയം നമുക്ക് ഉദ്ധരിക്കാം:

ഇവിടെ p പ്രോട്ടോൺ ആണ്; - ഇലക്ട്രോൺ; - ആൻ്റി ന്യൂട്രിനോ.

പ്രോട്ടോൺ ശോഷണം ഇതുവരെ ലഭിച്ചിട്ടില്ല. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പ്രധാന ആധുനിക പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണിത്, കാരണം ഈ കണ്ടെത്തൽ പ്രകൃതിശക്തികളുടെ ഐക്യം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സുപ്രധാന ഘട്ടമായിരിക്കും.

പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ

ഉദാഹരണം 1

വ്യായാമം ചെയ്യുക	സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ പ്രോട്ടോണുകളാൽ ബോംബെറിയപ്പെടുന്നു. പ്രോട്ടോൺ അകലത്തിലാണെങ്കിൽ, ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് വികർഷണത്തിൻ്റെ ശക്തി എന്താണ്? m. ഒരു സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ് പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ചാർജിനേക്കാൾ 11 മടങ്ങ് കൂടുതലാണെന്ന് പരിഗണിക്കുക. സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ഇലക്ട്രോൺ ഷെല്ലിൻ്റെ സ്വാധീനം അവഗണിക്കാം.
പരിഹാരം	പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാനമെന്ന നിലയിൽ, ഞങ്ങളുടെ പ്രശ്‌നത്തിന് (കണികകൾ പോയിൻ്റ് പോലെയാണെന്ന് കരുതുക) എഴുതാവുന്ന കൊളംബിൻ്റെ നിയമം ഞങ്ങൾ എടുക്കും: ഇവിടെ F എന്നത് ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തിയാണ്; Cl എന്നത് പ്രോട്ടോൺ ചാർജ് ആണ്; - സോഡിയം ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസിൻ്റെ ചാർജ്; - വാക്വം വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം; - വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം. ഞങ്ങളുടെ പക്കലുള്ള ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച്, ആവശ്യമായ വികർഷണ ശക്തി നമുക്ക് കണക്കാക്കാം:
ഉത്തരം	എൻ

ഉദാഹരണം 2

വ്യായാമം ചെയ്യുക

ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ലളിതമായ മാതൃക കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോൺ പ്രോട്ടോണിന് (ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റത്തിൻ്റെ ന്യൂക്ലിയസ്) ചുറ്റും വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിൽ നീങ്ങുന്നുവെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ ആരം m ആണെങ്കിൽ അതിൻ്റെ വേഗത എത്രയാണ്?

പരിഹാരം

ഒരു വൃത്തത്തിൽ ചലിക്കുന്ന ഒരു ഇലക്ട്രോണിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ശക്തികൾ (ചിത്രം 1) നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം. പ്രോട്ടോണിൽ നിന്നുള്ള ആകർഷണ ശക്തിയാണിത്. കൂലോംബിൻ്റെ നിയമമനുസരിച്ച്, അതിൻ്റെ മൂല്യം () എന്നതിന് തുല്യമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ എഴുതുന്നു: എവിടെ =- ഇലക്ട്രോൺ ചാർജ്; - പ്രോട്ടോൺ ചാർജ്; - വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം. ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ ഭ്രമണപഥത്തിലെ ഏത് ഘട്ടത്തിലും ഒരു ഇലക്ട്രോണും പ്രോട്ടോണും തമ്മിലുള്ള ആകർഷണബലം വൃത്തത്തിൻ്റെ ആരത്തിൽ ഇലക്ട്രോണിൽ നിന്ന് പ്രോട്ടോണിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു.

ഏതെങ്കിലും പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ ഘടനയുടെ ഏറ്റവും ചെറിയ യൂണിറ്റ് ഒരു തന്മാത്രയാണെന്ന് ഒരിക്കൽ വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട്, കൂടുതൽ ശക്തമായ മൈക്രോസ്കോപ്പുകളുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടെ, ഒരു ആറ്റം എന്ന ആശയം - തന്മാത്രകളുടെ സംയോജിത കണിക - മനുഷ്യരാശിയെ ആശ്ചര്യപ്പെടുത്തി. ഇത് വളരെ കുറവാണെന്ന് തോന്നുമോ? അതേസമയം, ആറ്റത്തിൽ ചെറിയ ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് പിന്നീട് മനസ്സിലായി.

ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ തുടക്കത്തിൽ, ഒരു ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ ആറ്റത്തിൽ ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്തി - കേന്ദ്ര ഘടനകൾ; ഈ നിമിഷമാണ് ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും ചെറിയ ഘടനാപരമായ മൂലകത്തിൻ്റെ ഘടനയെക്കുറിച്ചുള്ള അനന്തമായ കണ്ടെത്തലുകളുടെ ഒരു പരമ്പരയ്ക്ക് തുടക്കമിട്ടത്.

ഇന്ന്, ന്യൂക്ലിയർ മോഡലിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, നിരവധി പഠനങ്ങൾക്ക് നന്ദി, ആറ്റത്തിന് ചുറ്റും ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് അറിയാം. ഇലക്ട്രോൺ മേഘം.അത്തരമൊരു "മേഘത്തിൽ" ഇലക്ട്രോണുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള പ്രാഥമിക കണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ന്യൂക്ലിയസിൽ, നേരെമറിച്ച്, വൈദ്യുതപരമായി പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ഉള്ള കണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, വിളിക്കുന്നു പ്രോട്ടോണുകൾ.മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന് ഈ പ്രതിഭാസം നിരീക്ഷിക്കാനും തുടർന്ന് വിവരിക്കാനും കഴിഞ്ഞു. 1919-ൽ അദ്ദേഹം ഒരു പരീക്ഷണം നടത്തി, അതിൽ ആൽഫ കണങ്ങൾ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയസുകളെ തട്ടിയെടുത്തു. അങ്ങനെ, പ്രോട്ടോണുകൾ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ പോലുമില്ലാത്ത ഒരു ന്യൂക്ലിയസ് മാത്രമാണെന്ന് കണ്ടെത്താനും തെളിയിക്കാനും അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു. ആധുനിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, പ്രോട്ടോണുകളെ പ്രതീകപ്പെടുത്തുന്നത് p അല്ലെങ്കിൽ p+ (ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു).

ഗ്രീക്കിൽ നിന്ന് വിവർത്തനം ചെയ്ത പ്രോട്ടോൺ എന്നാൽ "ആദ്യം, പ്രധാനം" എന്നാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത് - ക്ലാസിൽ പെടുന്ന ഒരു പ്രാഥമിക കണിക ബാരിയോൺസ്,ആ. താരതമ്യേന ഭാരമുള്ള ഇത് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ഘടനയാണ്, അതിൻ്റെ ആയുസ്സ് 2.9 x 10(29) വർഷത്തിൽ കൂടുതലാണ്.

കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, പ്രോട്ടോണിന് പുറമേ, അതിൽ ന്യൂട്രോണുകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ പേരിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിഷ്പക്ഷമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നു. ഈ രണ്ട് ഘടകങ്ങളെയും വിളിക്കുന്നു ന്യൂക്ലിയോണുകൾ.

വളരെ വ്യക്തമായ സാഹചര്യങ്ങളാൽ പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം വളരെക്കാലം അളക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. ഇപ്പോഴാണറിയുന്നത്

mp=1.67262∙10-27 കി.ഗ്രാം.

ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ ബാക്കിയുള്ള പിണ്ഡം ഇങ്ങനെയാണ് കാണപ്പെടുന്നത്.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വിവിധ മേഖലകൾക്ക് പ്രത്യേകമായ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണകൾ പരിഗണിക്കാൻ നമുക്ക് മുന്നോട്ട് പോകാം.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്‌സിൻ്റെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിലെ ഒരു കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം പലപ്പോഴും വ്യത്യസ്തമായ രൂപമാണ് എടുക്കുന്നത്; അതിൻ്റെ അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റ് അമു ആണ്.

എ.എം. - ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റ്. ഒന്ന് അമു ഒരു കാർബൺ ആറ്റത്തിൻ്റെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ 1/12 ന് തുല്യമാണ്, അതിൻ്റെ പിണ്ഡം 12 ആണ്. അതിനാൽ, 1 ആറ്റോമിക് മാസ് യൂണിറ്റ് 1.66057 10-27 കിലോയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.

അതിനാൽ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം ഇതുപോലെ കാണപ്പെടുന്നു:

mp = 1.007276 a. കഴിക്കുക.

ഈ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ മറ്റൊരു മാർഗമുണ്ട്, വ്യത്യസ്ത അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, നിങ്ങൾ ആദ്യം പിണ്ഡത്തിൻ്റെയും ഊർജ്ജത്തിൻ്റെയും E=mc2 തുല്യതയെ ഒരു സിദ്ധാന്തമായി അംഗീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. എവിടെ c - ഉം m ഉം ആണ് ബോഡി മാസ്.

ഈ കേസിലെ പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് അല്ലെങ്കിൽ MeV ൽ അളക്കും. ഈ അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റ് ന്യൂക്ലിയർ, ആറ്റോമിക് ഫിസിക്സിൽ മാത്രമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഈ പോയിൻ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം 1 വോൾട്ട് എന്ന വ്യവസ്ഥയോടെ സിയിലെ രണ്ട് പോയിൻ്റുകൾക്കിടയിൽ ഒരു കണിക കൈമാറാൻ ആവശ്യമായ ഊർജ്ജം അളക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, 1 a.m. = 931.494829533852 MeV, പ്രോട്ടോൺ പിണ്ഡം ഏകദേശം

മാസ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിക് അളവുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് ഈ നിഗമനം ലഭിച്ചത്, മുകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന രൂപത്തിലുള്ള പിണ്ഡത്തെയാണ് സാധാരണയായി ഇ എന്നും വിളിക്കുന്നത്. പ്രോട്ടോൺ വിശ്രമ ഊർജ്ജം.

അങ്ങനെ, പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ ആവശ്യകതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഏറ്റവും ചെറിയ കണത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത മൂല്യങ്ങളിൽ, മൂന്ന് വ്യത്യസ്ത അളവെടുപ്പ് യൂണിറ്റുകളിൽ പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

കൂടാതെ, ഒരു ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഒരു പ്രോട്ടോണിൻ്റെ പിണ്ഡം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അത് അറിയപ്പെടുന്നതുപോലെ, പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കണത്തേക്കാൾ വളരെ "ഭാരമുള്ളതാണ്". ഈ കേസിൽ ഒരു പരുക്കൻ കണക്കുകൂട്ടലും കാര്യമായ പിശകുകളും ഉള്ള പിണ്ഡം, ഇലക്ട്രോണിൻ്റെ പിണ്ഡവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ 1836.152672 ആയിരിക്കും.