Электрон дегеніміз не? электрон массасы және заряды

Electron - іргелі материяның құрылымдық бөлімшелері болып табылады, бұл сол бір. а Трехпетлевой (физик Энрико фермасы атындағы жарты ажырамас сығумен, бар бөлшектер) және лептоны табылады сыныптамасы бойынша (жартылай бүтін жұлын бар бөлшектер, күшті өзара іс-қимыл, физика төрт ірі бірінде қатысу жоқ). электрон барионного нөлдік, сондай-ақ басқа да лептоны болып табылады.

Бөлшектің жоқ құрылымы бар бөлінбейтін болып табылады бастауыш, бірақ ғалымдар бүгін түрлі пікір бар - соңғы кезге дейін электрон деп сенген болатын. Қазіргі заманғы физика ұсынуы бойынша электрон қандай?

аты тарихы

Тіпті ежелгі Грекия натуралистер яғни электромагниттік қасиеттері, жүн алдын ала сылап амбра, кішкентай заттарды тартады байқадым. электрон атауы «Янтарь» дегенді білдіреді грек ἤλεκτρον, алынған. бөлшектердің 1897 жылы J .. Томпсон ашылды, дегенмен мерзімді, 1894 жылы Джордж. Stoney ұсынды. Бұл себеп шағын бұқаралық және болып табылады табу қиын болды заряд электронның шешуші тәжірибесін таба болды. бөлшектердің алғашқы суреттер, тіпті заманауи эксперименттер пайдаланылады және оның құрметіне аталған арнайы камера, Шарль Уилсон болды.

Бір қызығы, электрон ашуға алғышарт бір Бенджамин Франклин сөз болып табылады. материалдық зат - 1749 жылы ол осы электр гипотезаны дамыған. Ол бірінші осындай оң және теріс зарядтардың, конденсатор разряды, батарея және электр бөлшектердің ретінде шарттарын пайдаланылды өз шығармаларында табылады. электрон нақты теріс заряд болып саналады, және протонды отыр - оң.

электронның олары ашу

1846 жылы «электр энергиясын атомның» тұжырымдамасы оның еңбектерінің, неміс физигі Вильгельм Вебер қолданылды. Maykl Faradey, бәлкім, қазір болып табылатын, термин «ион» табылған мектепте барлық әлі білеміз. электр сипаттағы мәселе осындай неміс физик-математик Юлий плюккеровым, Жан Перрен, ағылшын физигі Uilyam Kruks, Эрнест Резерфорд және басқалар сияқты көптеген көрнекті ғалымдар қатысады.

Джозеф Томпсон табысты өзінің атақты эксперимент аяқталды және атомға аз бөлшектердің болуын дәлелдеді, көптеген ғалымдар дала жұмыстарында және табу мүмкін емес еді бұрын Осылайша, олар осы орасан зор жұмыстар атқардық жоқ.

1906 жылы, Джозеф Томпсон Нобель сыйлығын алды. төмендегідей тәжірибе болды: электр өрісінің параллель металл пластиналар арқылы, катодты сәулелер арқалықтар өтті. Содан кейін олар сол жолмен істемес еді, бірақ катушкалар жүйесінде магнит өрісін құру. Томпсон электр өрісі арқалықтар қабылданбайды, және сол магниттік әрекетімен байқалады кезде, алайда олар бөлшектердің жылдамдығына байланысты белгілі бір пропорциялар осы өрістердің екі әрекет, егер өзгерген жоқ катодты сәулелік траекториясын арқалықтардың деп. Табылды

есептеулер кейін Томпсон осы бөлшектердің жылдамдығы жарық жылдамдығына қарағанда айтарлықтай төмен екенін үйренді, және бұл олардың массасы бар екенін білдіреді. физика Осы тұрғыдан алғанда ашық бөлшектердің мәселе кейіннен расталады атомдарының енгізілген деп санайды келді Резерфорд. Ол «атом планеталық моделі.» Деп

кванттық әлемнің Paradoxes

кем дегенде ғылымды дамытудың осы кезеңінде, жеткілікті күрделі электрон құрайды қандай сұрақ. оны қарастырмас бұрын, тіпті ғалымдар түсіндіре алмайды кванттық физика парадокс бірін хабарласу керек. Бұл электрон екеулік табиғатын түсіндіре, атақты екі саңылаулы эксперимент болып табылады.

Оның мәні, бұл «тапанша» бұрын, бөлшектер күйдіру, тік тік бұрышты тесігі бар жақтауын орнатылған. Оның артында хитов іздері байқалады болады онда қабырға, болып табылады. Сондықтан, алдымен, өзін қалай мәселе түсіну керек. машина теннис шарлар бастау қалай көруге ең оңай жолы. моншақ бөлігі бір тік жолақ қосылған тесігіне құлап, және қабырға нәтижелерін іздері. белгілі бір қашықтықта тағы бір сол тесік ізі қосу болса, тиісінше, екі топ құрайды.

толқындар, сондай-ақ мұндай жағдай басқаша әрекет. қабырға толқын соқтығысты іздері көрсетеді болса, бір ашылу жолақ жағдайда, сондай-ақ бір болады. Алайда, заттар екі сызаты жағдайда өзгертеді. жартысында бөлінеді тесік арқылы өтетін толқын. Бір толқын жоғарғы басқа түбін сай келсе, олар бір-біріне бас тарту, және интерференция үлгі (бірнеше тік жолақтар) қабырғаға пайда болады. толқындардың қиылысында орын жоқ, із қалдырады, сондай-ақ өзара сөндіру болды орындар болады.

ғажайып жаңалық

Жоғарыда эксперимент көмегімен ғалымдар анық әлемге классикалық және кванттық физика арасындағы айырмашылықты көрсете алады. олар электрондар қабырғасына күйдіру бастаған кезде, әдетте, оған тік белгісі жүреді: жай теннис доп сияқты кейбір бөлшектер алшақтықты түсіп, ал кейбір жоқ. Бірақ бұл барлық екінші тесік болған кезде, өзгерді. қабырғаға кедергілер үлгісін анықтады! Бірінші Физика электрондар бір-біріне кедергі деп шештік және олардың бір мүмкіндік шешті. Алайда, екі сағаттан (жылжымалы электрондардың жылдамдығы әлі жарық жылдамдығы әлдеқайда төмен) кейін қайтадан кедергілер үлгісін көрсете бастады.

күтпеген кезегі

Электрондық бірге фотонды ретінде белгілі басқа бөлшектердің бар корпускулярлық-толқындық дуализм (сондай-ақ, термин «кванттық-толқындық дуализм» пайдаланады) көрсетеді. Сияқты , бұл мысық Шредингер тірі және өлі де, электронды мемлекеттік корпускулярлық және толқындық екі болуы мүмкін.

Алайда, бұл эксперимент келесі қадам да көп құпияларын тудырды: бәрін білу, көрінген іргелі бөлшектердің, керемет тосын ұсынды. Физиктер құлыптау үшін құрылғыны шолу тесіктерге орнату шешеді, бөлшектер Саңылаулы ол арқылы болып табылады, және олар қалай толқын ретінде өздерін танытуға. Бірақ көп ұзамай ол қабырғаға мониторинг механизмін қойылды ретінде тек екі екі саңылауға сәйкес жолақтар, және ешқандай болды кедергілер үлгісі! ол бірде-бір көріп қазірдің өзінде екенін білетін болса, сондай-ақ жақын арада тазартылады «көлеңке» деп, бөлшектердің толқындық қасиеттерге көрсету үшін қайта бастады.

Тағы бір теориясы

Физик Born бөлшектердің сөзбе толқын айналады емес екенін ұсынды. Elektron ол кедергілер үлгісін береді, ықтималдығы толқынын «бар». Бұл бөлшектер олар белгілі бір ықтималдық кезінде кез келген жерде болуы мүмкін, сондықтан олар осындай «толқыны» жүруі мүмкін, яғни суперпозиция қасиеті бар.

Дегенмен, нәтиже айқын: бақылаушы ғана болуы эксперимент нәтижесін әсер етеді. Ол керемет көрінеді, бірақ ол оның жалғыз мысал емес. сегментінің нысан жұқа алюминий фольга болды рет физика эксперименттер, ана үлкен бөлігінде жүргізілді. Ғалымдар кейбір өлшем ғана факт объектінің температурасын әсер екенін атап өтті. олар түсіндіреді осы құбылыстардың табиғаты әлі күшіне болып табылады.

құрылым

Бірақ қандай электрон құрайды? Бұл ретте, қазіргі заманғы ғылым осы сұраққа жауап бере алмаймын. Соңғы кезге дейін ол бөлінбейтін іргелі бөлшектер саналған, бірақ қазір ғалымдар ол тіпті аз құрылымдардың тұрады деп санайды бейім.

электрон нақты төлем, сондай-ақ негізгі болып саналады, бірақ қазір бөлшек заряды ашық кварки болып табылады. электрон құрайды қандай ретінде бірнеше теориялар бар.

Бүгін біз ғалымдар электрон бөлуге қабілетті екенін мәлімдейді мақаланы көруге болады. Алайда, бұл тек ішінара рас.

жаңа эксперименттер

өткен ғасырдың сексенінші жылдары Кеңес ғалымдар электрондардың үш квази бөлінуі мүмкін деп болжанса,. 1996 жылы spinon Холон бөліңіз білді, және жақында физик Ван Ден Brink және оның командасы бөлшектердің spinon және orbiton бөлінді. Алайда, бөлшектемей ғана ерекше жағдайларда қол жеткізуге болады. эксперимент өте төмен температура жағдайында жүзеге асырылуы мүмкін.

электрондар туралы -275 градус абсолюттік нөлге, «Крутой» болып табылады кезде, олар іс жүзінде мәселе түрін тоқтату және олардың арасындағы қалыптастыру, бірыңғай бөлшектердің біріктіру, егер. Осындай жағдайларда, мен физика электрон «болып табылады», оның квазичастиц, байқауға болады.

тасымалдаушылар ақпарат

Electron радиусы ол ^2.81794 тең, өте ^аз. 10 ^-13 см, бірақ ол оның компоненттері әлдеқайда аз мөлшері бар екен. «Бөліп» үшін электрон басқарылатын ол үш бөліктен Әрбір, ол туралы ақпаратты асырады. аты білдіреді ретінде Orbiton, ол орбиталық толқыны бөлшектердің туралы деректер бар. электрон жұлын үшін жауапты, Холон Spinon жауапты жайлы әңгімелейді. Осылайша, физика бөлек қатты салқындатылған материал электрондардың түрлі күйлерін байқауға болады. Олар «Холон-spinon» жұбын және «spinon-orbiton» байқауға білді, бірақ бірге емес, барлық үш.

Жаңа технологиялар

электрон ашылған Физик олардың ашылуы тәжірибеде қолданылған дейін дейін бірнеше ондаған жылдар күтуге тура келді. бір қабат көміртек атомдарының тұратын ғажайып материал - Бүгінгі күні технологиялар бірнеше жыл қолдану таба, ол Граф есте жеткілікті. электрон бөлшектемей пайдалы болар еді? Ғалымдар құру деп болжауға кванттық компьютер, бүгінгі ең қуатты компьютерлер қарағанда есе бірнеше ондаған ірі жылдамдығы, олардың айтуынша,.

кванттық компьютерлік технологияның құпиясы неде? Бұл қарапайым оңтайландыру деп атауға болады. сәл - кәдімгі компьютер, ақпараттың ең аз бөлінбейтін бөлігінде. Ал біз визуалды нәрсе, автокөлік тек екі опциялары үшін нәрсе бар деректерді қарастыру, егер. Бит деп бинарлық коды бөлігі болып табылады, нөл немесе бір немесе болуы мүмкін.

жаңа әдісі

Енді сәл қамтылған және нөлдік делік, және блок - бұл «кванттық бит» немесе «Куб». қарапайым айнымалылар рөлі электрон, жұлын (ол сағат тілімен немесе оған қарсы бұруға болады) ойнайды. Қарапайым биттік Cube бір мезгілде бірнеше функцияларды орындай алады, осыған байланысты арттыруға жылдамдығын, төмен электронды массасы және заряд орын алады айырмашылығы мұнда маңызды емес болып табылады.

Бұл лабиринт мысалында түсіндіруге болады. оның шығу үшін, сіз бір ғана дұрыс болады, оның әр түрлі нұсқалары көп көріңіз керек. Дәстүрлі компьютерлік тіпті тез мәселелерді шешеді, әлі бір уақытта тек бір мәселесі бойынша жұмыс істей алады. Ол бір-ішек жолдары барлық параметрлерді аударады, және ақыр соңында жолын біледі. кванттық компьютер, дуальдік kyubita арқасында бір мезгілде көптеген мәселелерді шеше алады. Ол жолда болып табылмайтын барлық параметрлерін қарап шығыңыз және уақыт бір сәтте, сондай-ақ проблеманы шешуге болады. Осы компьютердің жаңа буын үшін негіз болады - қиындық, соншалықты ғана кванттық нысанға жұмыс көп алуға болып табылады.

қолдану

Көптеген адамдар тұрмыстық деңгейде компьютерді пайдаланыңыз. Осы тамаша жұмыс әлі күнге дейін және дәстүрлі ДК, бірақ, мүмкін, белгілі бір іс-шаралар мың, жүздеген айнымалы мың болжауға, машина жай зор болуы тиіс. Кванттық компьютерлік оңай бір айға ауа райы болжау, апат емдеу және оның болжау деректер сияқты заттарды жеңе, сондай-ақ секунд фракциясының үшін бірнеше айнымалылар күрделі математикалық есептеулерін орындайды, бірнеше атомдар процессоры барлық. Сондықтан ол біздің ең қуатты компьютерлер қағаз-жұқа көп кешікпей, мүмкін.

сау

Кванттық компьютерлік технологиялар медицинада үлкен үлес қосады. Адамзат олардың көмегімен, күшті әлеуеті бар nanomachinery жасау мүмкіндігіне ие болады, бұл жай ғана ішінен бүкіл дене қарап ауру диагностикалау, сонымен қатар операциялар жоқ медициналық көмек көрсету үшін ғана емес, болады: компьютерге басқа «миы» бар кішкентай роботтар барлық операцияларды орындай алады.

компьютерлік ойындар саласындағы сөзсіз революция. бірден мәселені шешу мүмкін қуатты машиналар, ол толық батыру отырып қазірдің өзінде алыс емес және компьютерлік әлемдер, керемет шынайы графикамен ойындар ойнауға мүмкіндік алады.