"Элементарные частицы"

Физика элементарных частиц

Главная задача физики элементарных частиц – исследование природы, свойств и взаимных превращений элементарных частиц

Этапы развития физики элементарных частиц

История развития представлений о строении атома и существовании элементарных частиц

Условия существования элементарных частиц

Типология элементарных частиц

Расширить представление о строении атома

Методы исследования свойств элементарных частиц

Этапы развития физики элементарных частиц

Этап 1. От электрона до позитрона: 1897 – 1932 гг.

Этап 2. От позитрона до кварков: 1932 – 1964 гг.

Этап 3. От гипотезы о кварках (1964 г) до наших дней

Этап 1. От электрона до позитрона: 1897 – 1932 гг.

Атом – вечная, неизменная и неделимая частица

Демокрит

Планетарная модель строения атома (согласно теории Э. Резерфорда)

Ядро

Протон (открыт в 1919 г. Э. Резерфордом)

Нейтрон (открыт в 1932 г. Д. Чедвиком)

Электрон (доказал реальность существования в 1898 г. Дж. Томсон)

Протон-нейтронная теория строения ядра

Теория электролиза

Д. Д. Иваненко

В. Гейзенберг

М. Фарадей

Кванты электромагнитного поля - фотоны

Явление радиоактивности

А. Беккерель

А. Эйнштейн

Этап 2. От позитрона до кварков: 1932 – 1964 гг.

Стабильные частицы

• могут существовать в свободном состоянии неограниченное время
• при взаимодействии с другими частицами могут превращаться в другие частицы

• фотон
• электрон
• протон
• нейтрино

Все остальные частицы через определённый промежуток времени испытывают самопроизвольные превращения в другие частицы и это главный фактор их существования

Наиболее долгоживущая частица

Нейтрон

Время жизни порядка 15 минут

Способность к взаимным превращениям – наиболее важное свойство всех элементарных частиц

Позитрон – античастица электрона

В 1928 г. предсказал существование позитрона

В 1932 г. открыл позитрон в космических лучах

П. Дирак

К. Андерсон

Методы исследования свойств элементарных частиц

Этап 3. От гипотезы о кварках (1964 г) до наших дней

В 1964 г. была выдвинута гипотеза, что все тяжелые фундаментальные частицы – адроны – построены из более фундаментальных частиц, названных кварками

М. Гелл-Ман

Ядро сложено из протонов и нейтронов, которые состоят из кварков