Particulă subatomică
O particulă subatomică este o particulă mai mică decât un atom. Acest lucru înseamnă că este foarte, foarte mică. La fel ca atomii și moleculele, o particulă subatomică este mult prea mică pentru a putea fi văzută cu ochiul liber. De asemenea, este foarte interesantă pentru oamenii de știință care încearcă să înțeleagă mai bine atomii. Particulele subatomice studiate în mod obișnuit sunt principalele particule care formează atomii: protoni, neutroni și electroni. Studiul particulelor subatomice se numește fizica particulelor.
Aceste particule sunt adesea ținute împreună în interiorul unui atom de una dintre cele patru forțe fundamentale (gravitație, forță electromagnetică, forță puternică sau forță slabă). În afara atomului, particulele se deplasează adesea foarte, foarte repede - aproape de viteza luminii, care este foarte, foarte rapidă (aproximativ 300.000 de kilometri pe secundă).
Particulele subatomice sunt împărțite în două grupe: barioni și leptoni.
Baryonii sunt formați din quarci, în timp ce leptonii sunt considerați a fi printre cele mai mici particule, numite particule elementare. Baryonii au un anumit număr de barioni. În cadrul reacțiilor, numărul de barioni trebuie să fie conservat, ceea ce înseamnă că atât partea inițială, cât și cea finală a unei reacții trebuie să aibă același număr de barioni. Particulele barionice sunt alcătuite dintr-o combinație de 3 dintre cei șase quarci, care sunt printre cele mai mici particule. Cele șase tipuri de quark sunt: up, down (care formează protonii și neutronii), strange, charm, top și bottom.
Leptonii sunt, în general, mult mai mici decât barionii. În această categorie intră electronii, muonii, taus și neutrinii. Leptonii nu sunt compuși din quarci și nu sunt divizibili.
Pentru fiecare dintre aceste tipuri, există și o antiparticulă. Antiparticulele au aceeași masă ca și omologii lor normali, cu excepția faptului că au sarcină electrică opusă. Materia și antimateria nu pot exista una lângă cealaltă. Ori de câte ori materia și antimateria se ciocnesc, ele se distrug reciproc cu o eliberare uriașă de energie echivalentă cu E=mc2, unde m este masa combinată a particulelor, c este viteza luminii, iar E este energia produsă. Aceste coliziuni au loc adesea în acceleratoare mari de particule, unde energia poate fi convertită în sens invers, în materie, prin aceeași ecuație. Acest lucru poate produce multe particule ciudate, adesea grele (masă mare), care există doar pentru o perioadă scurtă de timp.
Majoritatea particulelor descoperite sunt create prin accelerarea particulelor și ciocnirea lor cu altele, creând ploi uriașe de noi particule subatomice care se descompun extrem de rapid. Cu toate acestea, deoarece particulele se deplasează aproape de viteza luminii, legile relativității speciale devin importante și apare dilatarea timpului. Acest lucru înseamnă că timpul trece mai încet pentru particule, iar acestea pot călători (și pot fi măsurate) pe o distanță mai mare decât ar fi prezis știința non-relativității.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este o particulă subatomică?
R: O particulă subatomică este o particulă mai mică decât un atom, care nu poate fi văzută cu ochiul liber.
Î: Care sunt cele mai frecvent studiate particule subatomice?
R: Cele mai frecvent studiate particule subatomice sunt protonii, neutronii și electronii.
Î: Ce forțe țin împreună atomii?
R: Atomii sunt ținuți împreună de una dintre cele patru forțe fundamentale - gravitația, forța electromagnetică, forța puternică sau forța slabă.
Î: Cât de repede se mișcă particulele subatomice?
R: Particulele subatomice se deplasează adesea foarte repede - aproape de viteza luminii (aproximativ 300.000 de kilometri pe secundă).
Î: Baryonii și leptonii sunt tipuri diferite de particule?
R: Da, barionii sunt compuși din quarci, în timp ce leptonii sunt considerați a fi printre cele mai mici particule numite particule elementare.
Î: Au antiparticulele sarcini electrice opuse față de cele ale omologilor lor normali?
R: Da, antiparticulele au aceeași masă ca și omologii lor normali, dar au sarcină electrică opusă.
Î: Ce se întâmplă atunci când materia și antimateria se ciocnesc? R: Atunci când materia și antimateria se ciocnesc, se distrug reciproc cu o eliberare uriașă de energie echivalentă cu E=mc2, unde m este masa combinată a particulelor, c este viteza luminii, iar E este energia produsă.
