Ohun ti jẹ ẹya itanna? Ibi-ati idiyele ti ohun itanna

Itanna - a yeke patiku, ọkan ninu awọn ti o wa ni igbekale sipo ti ọrọ. Ni ibamu si awọn classification ni a fermion (patiku pẹlu idaji-je omo, ti a npè lẹhin physicist Enrico Fermi) ati leptons (patikulu pẹlu idaji-odidi omo, ma ko kopa ninu lagbara ibaraenisepo, ọkan ninu awọn merin pataki ni fisiksi). Baryon nọmba ti awọn itanna jẹ odo, bi daradara bi miiran leptons.

Titi laipe ti o ti gbà pe awọn ohun itanna - ẹya ìṣòro, ti o jẹ indivisible, eyi ti o ni o ni ko be ti a patiku, sugbon sayensi ni kan yatọ si ero loni. Ohun ti ni itanna on igbejade ti igbalode fisiksi?

Itan ti awọn orukọ

Paapa ni atijọ ti Greece naturalists woye wipe Amber, lai-rubbed pẹlu Àwáàrí, attracts kekere ohun, ie afihan ti itanna-ini. Awọn orukọ ninu awọn itanna gba lati Greek ἤλεκτρον, eyi ti o tumo si "Amber". Oro ti daba George. Stoney ni 1894, biotilejepe awọn patiku a ti se awari nipa J .. Thompson ni 1897. O je soro lati ri awọn fa ti yi ni kekere ibi ati idiyele ti awọn itanna di lati wa a decisive iriri. Ni igba akọkọ ti awọn aworan ti awọn patikulu wà Charles Wilson pẹlu pataki kan kamẹra, eyi ti o ti lo paapa ninu igbalode adanwo ati ti wa ni ti a npè ni ninu rẹ ola.

Ohun awon daju ni wipe ọkan ninu awọn preconditions fun awọn šiši ti ohun itanna ni a ọrọ Benjamin Franklin. Ni 1749 o si ni idagbasoke awọn ilewq ti ina - a awọn ohun elo ti nkan na. O ti wa ni ninu rẹ iṣẹ won akọkọ ti o lo awọn ofin bi rere ati odi owo, kapasito isun, batiri ati itanna patikulu. Awọn kan pato idiyele ti awọn itanna ti wa ni ka lati wa ni odi, ati awọn pirotonu - rere.

Awari ti awọn itanna

Ni 1846, awọn Erongba ti ohun "atomu ti ina" a lo ninu iṣẹ rẹ, awọn German physicist Wilhelm Weber. Maykl Faradey se awari ni oro "dẹlẹ", eyi ti o jẹ bayi, boya, mọ gbogbo si tun ni ile-iwe. Awọn ibeere ti ina iseda lowo ọpọlọpọ awọn ìtàge ọjọgbọn bi German physicist ati mathimatiki Julius Plucker, Zhan Perren, awọn English physicist Uilyam Kruks, Ernest Rutherford ati awọn miran.

Bayi, ṣaaju ki o to Dzhozef Tompson ni ifijišẹ pari rẹ olokiki ṣàdánwò ati ki o safihan ni aye ti a patiku kere ju ohun Atomu, ni awọn aaye iṣẹ ti ọpọlọpọ awọn sayensi ati awọn Awari ni yio jẹ soro, ti won ti ko ṣe eyi colossal iṣẹ.

Ni 1906, Dzhozef Tompson ti gba Nobel Prize. Iriri wà bi wọnyi: nipasẹ awọn iru irin sii farahan ti awọn ina, cathode ray nibiti won koja. Nigbana ni nwọn iba ti ṣe ni ọna kanna, sugbon ni a okun eto lati ṣẹda a se aaye. Thompson ri pe nigba ti ẹya ina oko gidi nibiti, ati awọn kanna ni šakiyesi pẹlu se igbese, sibẹsibẹ nibiti cathode ray afokansi ko yi pada ti o ba ti nwọn gbé ìgbésẹ mejeji ti awọn wọnyi oko ninu awọn ti yẹ, eyi ti o dale lori patiku ere sisa.

Lẹhin ti se isiro Thompson kẹkọọ wipe awọn ere sisa ti awọn wọnyi patikulu ti wa ni significantly kekere ju awọn ere sisa ti imọlẹ, ki o si yi túmọ pe won ni ibi-. Lati yi ojuami ti fisiksi ti wá lati gbagbo pe awọn ìmọ patiku ọrọ wa ninu awọn ọta ti paradà timo nipa Rutherford. O si npe ni o "a Planetary awoṣe ti awọn atomu."

Paradoxes ti awọn kuatomu aye

Awọn ibeere ti awọn ohun ti je ohun itanna idiju to, ni o kere ni yi ipele ti idagbasoke ti Imọ. Ṣaaju ki o to considering o, o nilo lati kan si ọkan ninu awọn paradoxes ti kuatomu fisiksi ti o ani awọn sayensi ko le se alaye. Eleyi jẹ awọn gbajumọ meji-slit ṣàdánwò, nse ni meji iseda ti awọn itanna.

Awọn oniwe-lodi ni wipe o to ni "ibon", ibọn patikulu, ṣeto fireemu pẹlu inaro onigun merin šiši. Lẹhin rẹ ni a odi, lori eyi ti yoo wa ni šakiyesi wa ti awọn deba. Nítorí, o akọkọ nilo lati ni oye bi ọrọ huwa. Ni rọọrun lati ri bi o si bẹrẹ awọn ẹrọ tẹnisi boolu. Apá ti awọn ilẹkẹ subu sinu iho, ati awọn wa ti odi esi ni fi kun ni kan nikan inaro iye. Ti o ba ti ni kan awọn ijinna lati fi miran kanna iho wa yoo dagba, lẹsẹsẹ, ẹgbẹ meji.

Riru tun huwa otooto ni iru ipo kan. Ti o ba ti odi yoo fi wa ti a ijamba pẹlu a igbi, ninu awọn idi ti ọkan šiši iye yoo jẹ tun ọkan. Sibẹsibẹ, ohun ti wa ni iyipada ninu awọn idi ti awọn meji slits. Igbi ran nipasẹ awọn ihò, pin ni idaji. Ti o ba ti awọn oke ti ọkan igbi pàdé awọn isalẹ ti miran, nwọn fagilee kọọkan miiran, ati awọn kikọlu Àpẹẹrẹ (ọpọ inaro orisirisi) yoo han lori odi. Gbe ni ikorita ti awọn igbi yoo fi a ami, ati awọn ibi ibi ti wà nibẹ pelu quenching, ti ko si.

iyanu Awari

Pẹlu iranlọwọ ti awọn loke ṣàdánwò, sayensi le kedere fi hàn si aye iyato laarin awọn kuatomu ati kilasika fisiksi. Nigbati nwọn si bere si ibọn elekitironi odi, maa ba waye ninu a inaro ami lori o: diẹ ninu awọn patikulu kan bi a tẹnisi rogodo subu sinu awọn gboro, ati diẹ ninu awọn se ko. Ṣugbọn pe gbogbo yi pada, nigbati o wà nibẹ a keji iho. Lori odi han ni kikọlu Àpẹẹrẹ! First Physics pinnu wipe elekitironi dabaru pẹlu kọọkan miiran ati ki o pinnu lati jẹ ki wọn ọkan nipa ọkan. Sibẹsibẹ, lẹhin kan tọkọtaya ti wakati (iyara ti gbigbe elekitironi jẹ ṣi Elo kekere ju awọn iyara ti ina) tún bẹrẹ sí fi ohun kikọlu Àpẹẹrẹ.

airotẹlẹ Tan

Itanna, pẹlu awọn miiran patikulu bi photons, afihan a igbi-patiku duality (tun nlo ni oro "kuatomu-igbi dualism"). Bi o nran Schrödinger ti awọn mejeeji laaye ati okú, awọn itanna ipinle le je mejeeji corpuscular ati igbi.

Sibẹsibẹ, awọn nigbamii ti igbese ni yi ṣàdánwò ti ipilẹṣẹ ani diẹ fenu: a yeke patiku, eyi ti dabi enipe lati mo ohun gbogbo, gbekalẹ ohun alaragbayida iyalenu. Physicists pinnu lati fi sori ẹrọ ni ihò scoping ẹrọ lati tii, nipasẹ eyi ti slit awọn patiku ni o wa, ati bi wọn ti fi ara wọn bi igbi. Sugbon bi ni kete bi o ti fi monitoring siseto lori odi nibẹ wà nikan ẹgbẹ meji bamu si meji ihò, ko si si kikọlu Àpẹẹrẹ! Bi ni kete bi awọn "ni suta" mọtoto, patiku bẹrẹ lẹẹkansi lati fi awọn igbi-ini bi o ba ti o mọ pe o wà tẹlẹ ko si ọkan ti wa ni wiwo.

miran yii

Physicist Born daba wipe awọn patiku ko ni tan sinu kan igbi gangan. Elektron "ni" a igbi ti iṣeeṣe, ti o yoo fun ẹya kikọlu Àpẹẹrẹ. Awọn wọnyi ni patikulu ni awọn ohun ini ti superposition, afipamo ti won le jẹ nibikibi ni kan awọn iṣeeṣe, ati Nitorina nwọn ki o le wa ni de pelu iru a "fì".

Ṣugbọn, awọn esi jẹ kedere: awọn kiki niwaju awọn Oluwoye yoo ni ipa lori awọn abajade ti awọn ṣàdánwò. O dabi alaragbayida, sugbon o jẹ ko nikan ni apẹẹrẹ ti awọn oniwe-irú. Physics adanwo won ti gbe jade lori kan ti o tobi apa ti awọn iya, ni kete ti awọn ohun ti awọn apa wà ni thinnest aluminiomu bankanje. Sayensi ti woye wipe awọn kiki o daju ti diẹ ninu awọn wiwọn ni ipa awọn iwọn otutu ti ohun na. Awọn iseda ti awọn wọnyi iyalenu ti won se alaye ni ko sibe ni agbara.

be

Sugbon ohun ti je ohun itanna? Ni aaye yi, igbalode Imọ ko ba le dahun ibeere yi. Titi laipe ti o ti kà indivisible Pataki patikulu, ṣugbọn nisisiyi sayensi ni o wa ti idagẹrẹ lati gbagbo pe o wa ni kq ti ani kere ẹya.

Awọn kan pato idiyele ti awọn itanna ti wa ni tun ka a ipilẹ, sugbon ni o wa bayi ìmọ quarks pẹlu ida idiyele. Nibẹ ni o wa ni ọpọlọpọ awọn imo bi si ohun ti je ohun itanna.

Loni ti a le ri awọn article, eyi ti ipinlẹ wipe awọn sayensi wà anfani lati pin itanna. Sibẹsibẹ, yi jẹ nikan gba otitọ.

titun adanwo

Rosia sayensi pada ninu awọn eighties ti o kẹhin orundun ti ni pe awọn ohun itanna le wa ni pin si meta quasiparticles. Ni 1996 o ti iṣakoso lati pin o sinu spinon ati Holoni, ati laipe physicist Van den Brink ati egbe re ti a pin si patiku spinon ati orbiton. Sibẹsibẹ, yapa jẹ ṣee ṣe lati se aseyori nikan ni pataki ayidayida. Awọn ṣàdánwò le ti wa ni ti gbe jade labẹ awọn ipo ti lalailopinpin iwọn kekere.

Nigbati awọn elekitironi o wa "itura" lati idi odo, eyi ti jẹ nipa -275 iwọn Celsius, won fere da ati ki o fọọmu laarin wọn a irú ti ọrọ, ti o ba parapo sinu kan nikan patiku. Ni iru awọn ayidayida, ati awọn physicists le kiyesi quasiparticles, ti eyi ti "jẹ" ohun itanna.

ẹjẹ alaye

Itanna rediosi jẹ gidigidi kekere, o jẹ dogba si ^2,81794. 10 ^-13 cm, sugbon o wa ni jade wipe awọn oniwe-irinše ni a Elo kere iwọn. Kọọkan ninu awọn mẹta awọn ẹya ara sinu eyi ti isakoso lati "pin" ni itanna, gbejade awọn alaye nipa o. Orbiton, bi awọn orukọ tumo si, o ni data lori awọn ti ohun iyipo igbi patiku. Spinon lodidi fun awọn omo ti awọn itanna, ati Holoni sọ fún wa nípa idiyele. Bayi, awọn fisiksi le lọtọ daju o yatọ ipinle ti elekitironi ni a strongly tutu ohun elo. Nwọn ti iṣakoso lati kakiri a bata ti "Holoni-spinon" ati "spinon-orbiton", sugbon ko gbogbo awọn mẹta pọ.

titun imo ero

Physicist ti o awari awọn itanna ni lati duro orisirisi ewadun ṣaaju ki o to titi wọn Awari ti a ti loo ni iwa. Lasiko imo ri lilo ninu opolopo odun, o jẹ to lati ranti Graphene - iyanu awọn ohun elo ti wa ninu erogba awọn ọta ni kan nikan Layer. Awọn yapa ti awọn itanna yoo jẹ wulo? Sayensi asọtẹlẹ wipe awọn ẹda ti a kuatomu kọmputa, awọn iyara ti eyi ti, ni ibamu si wọn, a diẹ si mewa ti igba o tobi ju ti o ti oni alagbara julọ awọn kọmputa.

Kini ni ikoko ti kuatomu kọmputa ọna ẹrọ? Eleyi le wa ni a npe kan ti o rọrun ti o dara ju. Ni awọn mora kọmputa, o kere indivisible apa ti awọn alaye - a bit. Ati ti o ba ti a ro awọn data pẹlu nkan visual, nkankan fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ nikan meji awọn aṣayan. Bit le ni boya odo tabi ọkan, ti o jẹ apakan ti a alakomeji koodu.

titun ọna

Bayi jẹ ki ká fojuinu ti ni a bit ti o wa ninu ki o si odo, ati awọn kuro - a "kuatomu bit" tabi "kuubu". Awọn ipa ti o rọrun oniyipada yoo mu awọn omo ti awọn itanna (ti o le n yi boya clockwise tabi counterclockwise). Ko rọrun bit kuubu le ṣe ọpọlọpọ awọn iṣẹ nigbakannaa, ati nitori lati yi ilosoke yoo waye iyara, kekere itanna ibi ati idiyele ti wa ni ko pataki nibi.

Eleyi le ṣee salaye nipa awọn apẹẹrẹ ti awọn labyrinth. Lati gba jade ti o, o nilo lati gbiyanju kan pupo ti o yatọ si awọn aṣayan lati eyi ti nikan kan yoo jẹ ti o tọ. Ibile kọmputa ani solves isoro ni kiakia, sibe ni ọkan akoko le nikan sise lori kan nikan isoro. O si enumerates gbogbo awọn aṣayan lori ọkan ngba, ki o si bajẹ ri a ọna jade. Awọn kuatomu kọmputa, o ṣeun si awọn duality kyubita le yanju ọpọlọpọ awọn isoro ni nigbakannaa. O si yoo ṣe ayẹwo gbogbo awọn aṣayan ba wa ni ko lori ila, ati ni kan nikan akoko ni akoko, ati ki o tun yanju awọn iṣoro. Awọn isoro jẹ nikan ni ki jina ni lati gba a pupo ti ise lori kuatomu ohun - yi ni yio je ipile fun a titun iran ti kọmputa.

ohun elo

Ọpọlọpọ eniyan lo kọmputa kan ni ile ipele. Pẹlu yi o tayọ ise ki jina ati ki o mora PC, sugbon lati ṣe asọtẹlẹ kan pato iṣẹlẹ ẹgbẹgbẹrun, boya ogogorun egbegberun awọn oniyipada, awọn ẹrọ gbọdọ wa ni nìkan tobi pupo. Kuatomu kọmputa bi awọn iṣọrọ bawa pẹlu iru ohun bi oju ojo p fun osu kan, awọn itọju ti ibi ati awọn oniwe-p data, ati ki yoo tun ṣe eka mathematiki computations pẹlu ọpọ oniyipada fun ida kan ninu a keji, gbogbo awọn pẹlu a isise ti kan diẹ awọn ọta. Ki o jẹ ti ṣee ṣe, gan laipe wa alagbara julọ awọn kọmputa ni o wa iwe-tinrin.

gbe ni ilera

Kuatomu kọmputa ọna ti yoo ṣe kan tobi ilowosi to oogun. Aráyé yoo ni anfani lati ṣẹda nanomachinery pẹlu lagbara pọju, pẹlu wọn iranlọwọ, o yoo jẹ ṣee ṣe nikan ko lati ṣe iwadii arun nipa nìkan nwa ni gbogbo ara lati inu, sugbon tun lati pese itoju lai abẹ: aami roboti pẹlu "opolo" miiran ju kọmputa kan le ṣe gbogbo awọn mosi.

Eyiti Iyika ni awọn aaye ti kọmputa ere. Alagbara ero ti o le lesekese yanju awọn iṣoro, yoo ni anfani lati mu awọn ere pẹlu ti iyalẹnu bojumu eya, o jẹ ko jina si pa tẹlẹ ati kọmputa yeyin pẹlu kan ni kikun immersion.