Ігноруйте аксесуар, зберігайте необхідне

чудові

По-перше, всі, що ми описали, були ферміонами, тобто частинками із напівцілим спіном, що означає, що в одному квантовому стані не може бути двох. Ферміони є складовими речовини, тому все, що ми вивчали дотепер, - це «матеріальні» частинки.

Ми починаємо ряд з лептона - електрона, який є основною частинкою, та його античастинки - позитрона. Пам’ятайте, що лептони - це ті ферміони, які не відчувають сильної ядерної сили і, отже, відсутні в ядрі атомів.

Окрім електрона, ми вивчали ще одну елементарну частинку - кварк (у різних його "смаках"). Кварки відчувають сильну ядерну силу, і тому частинки, виготовлені з кварків, можуть знаходитися в атомних ядрах. Пам’ятайте, що кварки не можуть бути самотніми більше кількох хвилин: вони пов’язані з утворенням композитних частинок, які називаються адронами. Вони можуть бути в групах по два (бозони, що називаються мезонами) і по три (ферміони, що називаються баріонами).

У серії ми говорили про два з цих баріонів (групи з трьох кварків): протон, який має позитивний заряд, і нейтрон, який має нейтральний заряд. Ці дві частинки утворюють ядро ​​атомів і тому їх називають нуклонами.

Сьогодні ми поговоримо про іншу елементарну частинку (яка не складається, як ми знаємо, з інших простих частинок): фотон.

Назва "фотон" приблизно через двадцять років після теоретичного передбачення існування цієї частинки, запропонованого Альбертом Ейнштейном в 1905 році.

Фотон в рамках Стандартної моделі частинок є бозоном - тобто він має цілочисельний спін (у випадку з фотоном 1), що означає, що він є не складовою речовини, а посередником взаємодій між частинками. Крім того, фотони, будучи бозонами, можуть знаходитись в одному квантовому стані, а це означає, що може бути багато фотонів, які "роблять абсолютно те саме". Отже, ви можете мати фотонний лазер, але не лазер, наприклад, електрони.

Крім того, фотон має імпульс, тобто він здатний штовхати речі - це можна порівняно легко перевірити (наприклад, експериментами з ефектом Комптона), і справді деякі конструкції космічних кораблів використовують "вітрила", що штовхаються лазером. Але, крім енергії та імпульсу, фотон представляє певний порядок - два фотони різних частот ("кольорів") не мають однакової енергії або однакового моменту, тому ви можете мати певну кількість енергії (або моменту) з невеликою кількістю високочастотних фотонів або з багатьма низькочастотними фотонами.

Якщо ви пам’ятаєте, коли ми говорили про нейтрон, ми говорили, що вільний нейтрон через 15 хвилин розпадається на протон, електрон та антинейтрино. Поговоримо тоді про третю частинку, відносно відому, але, водночас, таємничу - у наступному дописі нейтрино.