Главная arrow Электроны

Электроны

Электроны удерживаются около ядра атома силами электрического (электромагнитного) взаимодействия. Внутри ядра, между нуклонами действуют особые, ядерные силы. По современным научным представлениям, взаимодействие заряженных частиц осуществляется с помощью электромагнитного поля, путем обмена частицами поля — фотонами (квантами), не имеющими массы покоя и могущими распространяться на любые расстояния. Ядерные силы действуют только на очень малых расстояниях — порядка 10-13 см, или 1 ферми. В этих условиях взаимодействие оказывается очень сильным (оно так и называется — «сильное взаимодействие»), но с увеличением расстояния прекращается. Таким образом, внутри ядра есть ядерное поле, осуществляющее взаимодействие нуклонов путем обмена особыми частицами. Они были обнаружены в космических лучах и полутали название Пи-мезонов. Эта частицы имеют довольно значительную массу цокоя (она почти в 300 раз больше массы электрона), поэтому они осуществляют взаимодействие на очень небольших расстояниях (порядка 1 ферми), на которых ядерные силы во много раз превосходят силы электростатического отталкивания протонов. Поэтому ядра атомов стабильны.

Открытие пи-мезонов — частиц ядерного «клея» — было лишь одним из первых шагов в изучении физики микромира. По мере того как в руках ученых оказывались все более мощные ускорители, удавалось проникнуть в структуру ядра и составляющих его нуклонов. Прежде всего сумели доказать, что сами нуклоны сложны и состоят из более простых кирпичиков— кварков. Кварки очень малы, почти в 1000 доз меньше нуклона. Различают 6 типов кварков (и, d, с, b, t).

Лишь после открытия кварков в середине 60-х годов XX века физики могли приступить к наведению порядка в своем «хозяйстве», в котором к этому времени было известно несколько сотен различных элементарных частиц. Сама многочисленность служила вернейшим доказательством того, что частицы эти вовсе не столь уж элементарны, то есть не являются простейшими кирпичиками материи, мироздания. Теперь представилась возможность рассматривать Это разнообразие как следствие комбинаций немногих основополагающих частиц - кварков.