Главная страница
qrcode

доклад естествознание - копия. Реферат по дисциплине Концепции современного естествознания


Скачать 21,67 Kb.
НазваниеРеферат по дисциплине Концепции современного естествознания
Дата02.10.2019
Размер21,67 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файладоклад естествознание - копия.docx
ТипРеферат
#79081
Каталог

Реферат по дисциплине “Концепции современного естествознания”
Тема: Фундаментальные силы - занимательный квартет
Автор статьи: Хэлперн Пол
Публикация из: Электронной библиотеки литературы https://litresp.ru
Ссылка: https://litresp.ru/chitat/ru/Х/helpern-pol/kollajder/9


Изучение атомной физики берет свое начала с 1930-ых годов, когда Бор узнал о намерении фашистской германии делить ядра урана для создания атомной бомбы. Ядерная физика в те годы уже начала переходить на политическую плоскость, так как многие страны хотели обладать им. Резерфорд и Макгилле заметили, что ядра урана можно расщепить, бомбардируя их нейтронами. Также Ферми заметил, что урановое ядро испускает новые нейтроны, которые по цепочке расщепляют следующие ядра, что приводит к немыслимому потоку энергии.

Ферми внес колоссальный вклад в развития ядерной физики. Он первый сделал модель бета-распада, которая появилась благодаря гипотезе о нейтрино. Когда происходит радиоактивный распад ядра в бета-лучи, обязательно должна рождаться ускользающая от экспериментаторов незаряженная и почти невесомая частица, ответственная за недостаток энергии. Нейтрино является копией нейтрона, но более тяжелой. Модель бета-распада Ферми несет в себе мысль о том, что частицы производят обмен, встретившись в одной точке, при этом протон становится нейтроном, а нейтрон – нейтрино. Также есть мысль, что нейтрон дает протон, а из этой реакции получается электрон и антинейтрино. В силу слабых сил Ферми заметил, что слабая константа служит мерой слабого взаимодействия – этот метод известен как “Золотое правило Ферми”. Оно позволяет вычислить вероятность реализации конкретного распада.

Японский ученый Юкава, заметил, что ядерные силы действуют на очень малых расстояниях из-за типа бозона, следовательно, должна существовать еще одна частица для удержания ядра и такое открытие совершил Карл Андерсон. Он заметил в потоке космических лучей, что магнитное поле отклоняло ее слабее, чем протоны, но сильнее чем электроны. Из этих суждений был сделан вывод, что эта частица в 200 раз тяжелее электрона и назвали мюоном, что давало новую жизнь ядерной физики. Мюон является копией протона, но в 200 раз тяжелее.

После войны в 1947 году ученые сделали открытие треков мезона среди космических лучей на фотопластинке, позже была сделана камера Вильсона для регистрации этих частиц.

В середине 30-ых годов ученые стали изучать столкновения протонов и нейтронов на химически обработанной пластинке Пауэлл сталкивал их и наблюдал за энергией, которую они вырабатывали, также он заметил присутствие нейтрино, который забирал на себя часть энергии.

Позже два итальянца, благодаря своим опытам по охоте за частицами (на самолете королевских ВВС Великобритании) обнаружили пи-мезон. Примерно в это же время Джордж Рочестер обнаружил более тяжелую разновидность мезона, нейтральный каон. После чего физикам стало ясно, что пионы и каоны бывают трех типов: положительные, отрицательные и нейтральные.

В 1939 году Бете написал статью о генерации энергии в звездах. В ней Бете продемонстрировал, что источником звездной энергии может служить термоядерный синтез, процесс слияния мелких ядер в более крупные. И в 47 году Гамов с Алфером написал о происхождении химических элементов и добавил в эту статью Бете. Главной предпосылкой теории Алфера и Гамова о зарождении элементов является представление о том, что Вселенная возникла из невероятно плотного и сверхгорячего состояния, которое Фред Хойл прозвал Большим взрывом. Гипотеза о маленькой и горячей вселенной существовала еще давно, и открытие Гамова сложилось что гелий и литий вышли из вселенной, когда та была максимально горячей и они получились из водорода.

В достоверность Большого взрыва в 1965 году Пензиас и Вильсон открыли реликтовое излучение (постоянный радиошум с температурой 3 градуса выше нуля).

В 1990-2000 годах были запущены спутники для составления карты реликтового излучения. Было сделано открытие, что в ранней Вселенной уже содержались зачатки будущей структуры: звезд, галактик и остальных астрономических объектов.

В последствии Фейнман интерпретирует квантовую электродинамику в математические формулы и придумает систему графических обозначений частиц.

Зная квантовую электродинамику и предыдущие успехи тех лет, Фредерик Рейнс и Клайд Коуэн впервые зафиксировали нейтрино около атомного реактора. Эксперимент состоял из ловли взаимодействий нейтрино с протонами жидкостью. Когда частица встречает свою античастицу, они аннигилируют, излучая свою энергию в фотонах. К испусканию фотонов приводит и поглощение жидкостью нейтронов. Поэтому Рейнс и Коуэн догадались, что по паре одновременных, вызываемых этими двумя потоками фотонов, можно судить о присутствии нейтрино.

Последним звеном в единой модели всех взаимодействий должна была стать квантовая теория гравитации. Так как гравитация мало подвижна, и зафиксировать ее было крайне сложно и изучить ее в полной мере пока что не удается.

Человечество до сих пор делает открытия для объяснения всех событий в пространстве, для полноты существования всего на свете. В период 50-90-ых годов люди строили мощные ускорители, но разгадать все загадки так и не получилось.

Глоссарий:

Бета-распад, радиоактивный распад атомного ядра, сопровождающийся вылетом из ядра электрона или позитрона. Этот процесс обусловлен самопроизвольным превращением одного из нуклонов ядра в нуклон другого рода, а именно: превращением либо нейтрона (n) в протон (p), либо протона в нейтрон.

Позитро́н — античастица электрона. Относится к антивеществу, имеет электрический заряд +1, спин 1/2, лептонный заряд −1 и массу, равную массе электрона. При аннигиляции позитрона с электроном их масса превращается в энергию в форме двух (и гораздо реже — трёх и более) гамма-квантов.

Фотоэму́льсия — коллоидная взвесь микрокристаллов галогенида серебра в фотографической желатине, образующая светочувстви́тельный слой современных желатиносеребряных фотоматериалов.

Квант — неделимая часть какой-либо величины в физике; общее название определённых порций энергии (квант энергии), момента количества движения (углового момента), его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микро- (квантовых) систем.

Циклотро́н — резонансный циклический ускоритель нерелятивистских тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частицы двигаются в постоянном и однородном магнитном поле (т.е. для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты).

перейти в каталог файлов


связь с админом