Cáithnín Elementary: cad é?

Is beag nach bhfuil a fhios ag daoine den sórt sin mar "leictreon", agus tar éis an tsaoil ciallaíonn sé "cáithnín tosaigh". Ar ndóigh, níl an chuid is mó de dhaoine ag smaoineamh ar cad é agus cén fáth a bhfuil sé de dhíth air. Ar an teilifís, i leabhair, i nuachtáin agus irisí, léirítear na cáithníní seo mar photaí beaga nó liathróidí. Mar gheall air seo, creideann daoine neamhghnácha go bhfuil cruth na gcáithníní sféarúil go deimhin, agus go mbíonn siad ag eitilt, ag idirghníomhú, i gcontúirt, etc. Ach tá breithiúnas den sórt sin mícheart go bunúsach. Tá an coincheap de cháithnín tosaigh thar a bheith deacair a thuiscint, ach níl sé ró-dhéanach riamh chun iarracht a dhéanamh smaoineamh an-fhada ar nádúr na gcáithníní seo a fháil.

Ag tús an chéid seo caite, tá eolaithe go mór puzzled maidir le cén fáth nach bhfuil an leictreon titim ar an núicléas, ós rud é, de réir Meicnic Newtonian, agus a chur go léir a chuid fuinnimh, ba chóir dó titim go simplí isteach sa núicléas. Chun an iontas, ní tharlaíonn sé seo. Conas is féidir liom seo a mhíniú?

Is é an fhíric go bhfuil na fisice ina léirmhíniú clasaiceach agus mar cháithnín tosaigh rudaí neamh-chomhoiriúnacha. Níl sé faoi réir aon dlíthe na fisice gnáth, ag gníomhú de réir phrionsabail na Meicnic chandamach. Is é an prionsabal bunúsach anseo neamhchinnteacht. Deir sé nach bhfuil sé dodhéanta dhá chainníocht idirnasctha a chinneadh go cruinn agus go comhuaineach. Níos mó a chinnfear an chéad cheann acu, is féidir an ceann is lú a chinneadh an dara ceann. Ciallaíonn sé seo sainmhíniú comhghaolúcháin satis, dúbailteacht tonn-cáithnín, éifeacht tolláin, fheidhm tonn, agus níos mó.

Is é an chéad fhachtóir tábhachtach ná neamhchinnteacht an mhóiminte comhordaithe. Ag tosú ó bhunús meicnic clasaiceach, is féidir linn a mheabhrú go bhfuil coincheapa móiminteam agus trajectory an chomhlachta doscartha agus a shainmhínítear go soiléir i gcónaí. Déanfaimid iarracht an patrún seo a aistriú chuig an domhan micreascópach. Mar shampla, tá impulse cruinn ag cáithnín tosaigh. Ansin, nuair a bhíonn sé ag iarraidh trajectory na gluaiseachta a chinneadh, beidh muid ag teacht ar neamhchríochnú an chomhordaithe. Ciallaíonn sé seo go bhrathtear an leictreon láithreach ag gach pointe de líon beag spáis. Má dhéanaimid iarracht díriú go beacht ar thréimhse an ghluaisne, faightear an bhrí sin le héifeachtaí.

Ina dhiaidh sin, leanann sé sin, is cuma cé chomh crua a dhéanaimid iarracht aon luach ar leith a chinneadh, an dara ceann láithreach a bheith doiléir. Tá an prionsabal seo bunaithe ar mhaoin na gcáithníní tonn. Níl comhordú soiléir ag an leictreon. Is féidir a rá go bhfuil sé suite ag an am céanna ag gach pointe spáis, atá teoranta ag an tonnfhad. Ligeann ionadaíocht den sórt sin dúinn tuiscint níos soiléire a fháil ar cad é an cáithnín tosaigh.

Tagann thart ar an neamhchinnteacht chéanna sa chaidreamh ama fuinnimh. Idirghníomhaíonn Particle go leanúnach, fiú amháin i láthair an bhfolús fisiciúil. Maireann an idirghníomhaíocht seo le tamall. Má shamhlú go bhfuil an táscaire seo níos mó nó níos lú áirithe, ansin bíonn an fuinneamh neamhtheoranta. sháraíonn sé seo an glacadh dlíthe imchoimeádta an fhuinnimh de thréimhse ghearr de ngeall.

Gineann an rialtacht i láthair cáithníní íseal-fhuinnimh - quanta de réimsí bunúsacha. Ní substaint leanúnach í réimse den sórt sin. Is éard atá ann ná na cáithníní is lú. Cuirtear an t-idirghníomhú eatarthu ar fáil trí fhótaíní a astú, atá á n-ionsú ag cáithníní eile. Coinníonn sé seo an leibhéal fuinnimh agus cruthaíonn sé cáithníní tosaigh cobhsaí nach féidir leo a bheith ar an gcroílár.

Tá na cáithníní bunúsacha neamhshuimeartha go bunúsach, cé go bhfuil a gcuid mais agus tréithe áirithe difriúla óna chéile. Dá bhrí sin, forbraíodh aicmithe áirithe. Mar shampla, is féidir leis an gcineál idirghníomhaíochta idirdhealú a dhéanamh ar leptons agus ar na habhráin. Roinntear na Hadróin, ina dhiaidh sin, ina mesóin, ina bhfuil dhá quarks, agus Baryons, ina bhfuil trí quarks ann. Is iad na Baryons is cáiliúla ná neodrón agus prótón.

Is féidir le cáithníní eiliminteacha agus a n-airíonna dhá rang níos mó a idirdhealú: bosons (le slánuimhir agus náid spúinse), fermions (le casadh leath-dhílis). Tá a antiparticle féin ag gach cáithnín le tréithe os coinne. Níl ach prótóin, leptons agus neodrón cobhsaí. Tá gach cáithníní eile faoi réir lobhadh agus a bheith ina gcáithníní cobhsaí.