|
|
|
Polski Serwis Naukowy - OnLine od 1999 roku
 RSS
Dodaj do:
Warto przeczytać: Czy zastanawialiście się kiedyś nad fizyką stojącą za charakterystycznym szumem laptopa, kiedy się przegrzewa leżąc na kolanach? Albo nad wszechogarniającym ciepłem generowanym przez pomieszczenia biurowe wypełnione włączonymi komputerami lub serwerown... Zespół austriackich naukowców dokonał intrygującego odkrycia, jak cząstki w cieczach mogą układać się w zorganizowany sposób.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie Physical Review Letters naukowcy z Politechniki Wiedeńskiej i Uniwersytetu w Wiedniu napisali, ... Niemieccy naukowcy opracowali teorię, która pozwala przewidywać pole magnetyczne zarówno planet jak i gwiazd. Symulacje komputerowe przeprowadzone przez zespół pokazują, że siła pola magnetycznego ciała niebieskiego zależy od ilości energii (w postaci np. ciepła lub św... Cząstka Higgsa, której istnienie próbują potwierdzić naukowcy pracujący w CERN, to nie jest "boski" obiekt. To niejako produkt uboczny teorii opisującej masę cząstek elementarnych - tłumaczy fizyk z Uniwersytetu Warszawskiego pr... Wyniki eksperymentów ATLAS i CMS sugerują, że cząstka Higgsa istnieje - poinformował we wtorek ośrodek badawczy CERN. Jeśli odkrycie się potwierdzi, będzie przemawiało za słusznością dotychczasowych teorii fizyki cząstek, sformułowanych w tzw. ...
Ostatnio na Forum:
Dyskusje
8
odp.
4
odp. Reklama:
 Bozony cechowaniaCzy wiesz że...? Grawiton to hipotetyczna cząstka elementarna, która nie posiada masy, ani ładunku elektrycznego i przenosi oddziaływanie grawitacyjne. Teoria grawitonu jest podstawą różnych kwantowych teorii grawitacji, będących wersją kwantowej teorii pola, ale nie Modelu Standardowego. Teorie pól kwantowych (ang. QFT - Quantum Field Theory) to współczesne teorie fizyczne tłumaczące oddziaływania podstawowe. Są one rozwinięciem mechaniki kwantowej zapewniającym jej zgodność ze szczególną teorią względności. Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo "wszechświat" może być też używane w innych kontekstach, jako synonim słów kosmos (w rozumieniu filozofii), świat czy Natura. Natomiast w naukach ścisłych słowa wszechświat i kosmos są równoważne. W fizyce cząstek elementarnych, bozony cechowania są nośnikami oddziaływań podstawowych. Innymi słowy, cząstki elementarne, których oddziaływania są opisane przez teorię pola z cechowaniem powodują powstanie sił poprzez wymianę bozonów cechowania. Bozony cechowania w modelu standardowymW Modelu Standardowym istnieją trzy rodzaje bozonów cechowania: fotony, bozony W i Z, oraz gluony. Każdemu z nich odpowiada jedno z oddziaływań: fotony są bozonami oddziaływania elektromagnetycznego, bozony W i Z oddziaływania słabego, natomiast gluony przenoszą oddziaływanie silne. W związku z hipotezą uwięzienia kwarków, pojedyncze gluony nie występują przy niskich energiach. Mogą natomiast występować jako ciężkie kule gluonowe (ich istnienie nie zostało jednak potwierdzone eksperymentalnie). Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.
Foton (gr. φως – światło, w dopełniaczu – φοτος) jest cząstką elementarną nie posiadającą ładunku elektrycznego ani momentu magnetycznego, o masie spoczynkowej równej zero (m0 = 0), liczbie spinowej s = 1 (fotony są zatem bozonami). Fotony są nośnikami oddziaływań elektromagnetycznych, a ponieważ wykazują dualizm korpuskularno-falowy są równocześnie falą elektromagnetyczną. Liczba bozonów cechowaniaW kwantowej teorii pola z cechowaniem, bozony cechowania są kwantami pól z cechowaniem. Oznacza to, że istnieje tyle bozonów cechowania, ile generatorów pola. W prostym przypadku elektrodynamiki kwantowej, gdzie grupą cechowania jest U(1), istnieje tylko jeden bozon cechowania (foton). W chromodynamice kwantowej, bardziej skomplikowana grupa SU(3) posiada 8 generatorów, co znajduje odbicie w ośmiu gluonach. Istnienie trzech bozonów W i Z wynika z 3 generatorów grupy SU(2) w oddziaływaniu elektrosłabym. Teorie wielkiej unifikacji (GUT z ang. Grand Unification Theory) – teorie łączące chromodynamikę kwantową i teorię oddziaływań elektrosłabych. Przedstawiają one oddziaływanie silne, słabe i elektromagnetyczne jako przejaw jednego, zunifikowanego oddziaływania. Żadna z dotychczasowych teorii wielkiej unifikacji nie została potwierdzona doświadczalnie.
Rozpad beta – jeden z typów reakcji rozpadu jądra. Jest to przemiana jądrowa, której skutkiem jest przemiana nukleonu w inny nukleon, zachodząca pod wpływem oddziaływania słabego. Wyróżnia się dwa rodzaje tego rozpadu: rozpad β − (beta minus) oraz rozpad β + (beta plus). W wyniku tego rozpadu zawsze wydzielana jest energia, którą unoszą produkty rozpadu. Część energii rozpadu może pozostać zmagazynowana w jądrze w postaci energii jego wzbudzenia, dlatego rozpadowi beta towarzyszy często emisja promieniowania gamma. Ciężkie bozony cechowaniaZ przyczyn technicznych bozony cechowania są opisywane matematycznie przez równania pola dla cząstek nie posiadających masy. W najprostszym rozumieniu wszystkie bozony cechowania powinny być więc pozbawione masy, natomiast siły przez nie przenoszone powinny mieć duży zasięg. Sprzeczność pomiędzy tą teorią a dowodami eksperymentalnymi, ukazującymi bardzo krótki zasięg oddziaływania słabego, wymaga głębszego spojrzenia na problem. Kwark – cząstka elementarna, fermion, posiadający ładunek koloru (czyli podlegający oddziaływaniom silnym). Według obecnej wiedzy cząstki elementarne będące składnikami materii można podzielić na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią kwarki, drugą grupą są leptony. Każda z tych grup zawiera po sześć cząstek oraz ich antycząstki. Istnieje więc sześć rodzajów kwarków oraz odpowiednio sześć rodzajów ich antycząstek – antykwarków.
Bozon X – hipotetyczna cząstka elementarna, postulowana przez teorię wielkiej unifikacji SU(5), której istnienia nie potwierdzono dotąd doświadczalnie. W myśl Modelu Standardowego, bozony W i Z uzyskują masę przez Mechanizm Higgsa: cztery bozony (symetrii SU(2)xU(1)) oddziaływania elektrosłabego łączą się z polem Higgsa. Pole to ulega spontanicznemu załamaniu symetrii, w wyniku czego wszechświat wypełniony jest przez niezerową energię próżni. Ta Wartość łączy się następnie z trzema spośród bozonów cechowania oddziaływania elektrosłabego (W i Z), nadając im masę. Pozostałe bozony pozostają bez masy (fotony). Teoria przewiduje również istnienie skalara, bozonu Higgsa, który nie został dotychczas zaobserwowany. W fizyce cząstek elementarnych bozon Y, tak jak bozon X, to nowa cząstka elementarna, analogiczna do bozonów W i Z, odpowiadająca za nowy typ oddziaływań, przewidywana przez teorię wielkiej unifikacji. Bozon Y przenosi oddziaływania przekształcające kwarki w leptony i odwrotnie, co umożliwia takie procesy, jak rozpad protonu. Ładunek elektryczny bozonu Y wynosi +(1/3)e. Posiada on też, tak jak jak kwarki, trzy kolory. Przykład procesu z udziałem bozonu Y:
Rozpad protonu – hipotetyczny nowy rodzaj rozpadu promieniotwórczego, w rezultacie którego swobodny proton rozpadałby się na lżejsze cząstki. W Modelu Standardowym fizyki cząstek elementarnych rozpad taki jest zabroniony, ponieważ łamie zasadę zachowania liczby barionowej. Możliwość takiego rozpadu przewidują niektóre rozszerzenia Modelu Standardowego, np. teorie wielkiej unifikacji. Eksperymentalnie nie udało się dotychczas jednoznacznie zaobserwować żadnych przypadków tego procesu. Poza Modelem StandardowymTeorie wielkiej unifikacjiW Teoriach Wielkiej Unifikacji istnieją dodatkowe bozony cechowania, nazywane bozonami X i bozonami Y. Tworzyłyby one bezpośrednie oddziaływanie pomiędzy kwarkami a leptonami, naruszając zasadę zachowania liczby barionowej i powodując rozpad protonu. Bozony te byłyby bardzo ciężkie (bardziej niż bozony W i Z), w związku z złamaniem symetrii. Żadne przesłanki ku istnieniu takich bozonów (np. podczas rozpadów protonów obserwowanych w Super-Kamiokande) nie zostały zaobserwowane. Teoria oddziaływań elektrosłabych (Teoria Małej Unifikacji) - kwantowa teoria pola opisująca oddziaływania słabe oraz elektromagnetyczne. Zawiera ona w sobie wcześniejszą teorię oddziaływań słabych i elektrodynamikę kwantową.
Równanie pola w fizyce jest to równanie, które musi spełniać pole fizyczne aby opisywało sytuację fizycznie możliwą. Pola spełniające równania polowe nazywa się często polami fizycznymi a pola ich niespełniające – polami niefizycznymi. GrawitonyCzwarte oddziaływanie podstawowe, grawitacja, w teorii może również być przenoszone przez bozon, zwany grawitonem. Z powodu braku danych eksperymentalnych i matematycznie spójnej teorii kwantowej grawitacji nie wiadomo czy grawiton byłby bozonem cechowania. Zobacz teżLepton (z gr. leptós - lekki, drobny) to grupa 12 cząstek elementarnych (6 cząstek i 6 antycząstek). Zaliczają się do niej: elektron, mion, taon, neutrino elektronowe, neutrino mionowe, neutrino taonowe oraz odpowiadające im antycząstki: pozyton (antyelektron), antymion, antytaon i antyneutrina. Ostatnim odkrytym (2000) leptonem było neutrino taonowe. Wszystkie leptony, z wyjątkiem neutrin i antyneutrin, posiadają ładunek ujemny (dla cząstek, np. elektronów) lub dodatni (dla antycząstek, np. pozytonów). Natomiast neutrina i antyneutrina posiadają ładunek zerowy.
Bozon Z (zeton) – cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach słabych, wymieniana przez np. elektrony czy neutrina i inne cząstki oddziałujące oddziaływaniem słabym podczas zderzeń. Jest obojętny elektrycznie. Jej istnienie przewidziała teoria oddziaływań słabych. Bozon Z jest równocześnie swoją antycząstką. Okres półtrwania wynosi 3,20·10-25 sekundy.
Czy wiesz że...? beta Super-Kamiokande albo Super-K - znajdujący się w japońskim mieście Hida wodny detektor promieniowania Czerenkowa o masie 50000 ton, kontynuacja prowadzonego w latach 1983-1995 eksperymentu Kamiokande (Kamioka Nucleon Decay Experiment) z mniejszym 3000 tonowym detektorem. Początkowo służył on do poszukiwań rozpadu protonu, a od 1986 roku do rejestracji neutrin słonecznych. Neutrina wykrywa się poprzez promieniowania Czerenkowa emitowane przez cząstki wybite (lub powstałe) w oddziaływaniu z neutrinem.
Spontaniczne złamanie symetrii - zjawisko fizyczne zachodzące wówczas, gdy stan podstawowy układu fizycznego ma niższą symetrię (opisaną podgrupą G0 grupy G ) niż symetria układu fizycznego (opisana grupą G).
Bozon W (wuon) – to cząstka elementarna pośrednicząca w oddziaływaniach słabych, wymieniana przez elektrony, neutrina i inne cząstki oddziałujące oddziaływaniem słabym podczas zderzeń. Cząstka ta występuje w dwóch postaciach: cząstki W+ i jej antycząstki W-. Obie mają ten sam spin (równy 1) oraz masę, różnią się tylko ładunkiem elektrycznym.
Energia punktu zerowego (inaczej energia próżni) to w mechanice kwantowej najniższa możliwa energia jaką może przyjąć dowolny układ kwantowy. Z definicji wszystkie układy kwantowe posiadają energię punktu zerowego.
Chromodynamika kwantowa (ang. QCD – Quantum Chromo Dynamics) – teoria oddziaływań silnych czyli kwantowa teoria pola opisująca oddziaływanie silne, najsilniejsze z oddziaływań podstawowych.
Elektrodynamika kwantowa (ang. QED – Quantum ElectroDynamics) jest to kwantowa teoria pola opisująca oddziaływanie elektromagnetyczne. Jest ona kwantowym uogólnieniem elektrodynamiki klasycznej. Elektrodynamika kwantowa wyjaśnia takie zjawiska jak rozszczepianie poziomów energetycznych atomu w polach elektrycznych i magnetycznych, oraz zwiększanie się wówczas liczby linii widmowych.
Kwant – najmniejsza porcja, jaką może mieć lub o jaką może zmienić się dana wielkość fizyczna w pojedynczym zdarzeniu; np. kwant energii, kwant momentu pędu, kwant strumienia magnetycznego, kwant czasu. Powyższa treść oraz zamieszczone w niej powiązane definicje/pojęcia - udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń.
Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania
Wszystkie hasła znajdujące się w naszym mirrorze Wikipedii mają znaczenie informacyjne i edukacyjne. Nie mogą być traktowane jako porady. |
