32. Квантовая революция в физике. Принципы дополнительности, неопределенности и суперпозиции.

принцип неопределености: выялен в 1927 году гейзенбаргом считал что понятие длина волны не имеет смысла. нельзя одновремено определить координаты и импульс у микрочастиц.

пр-п дополнительности сформул бором в 1927 получение эксперим данных об одних физ величинах кот опис микрооб неизбежно связано с потерей информ о других величинах, кот явл дополн первым.

пр-п суперпозиции: он рабоает во многих разделах физики воздействие на объект микромира внешних факторов представляет собой сумму эффектов вызываемых каждым воздействием в отдельности, он предпологает сложение сил кот действ на тело

33. Структурная организация микромира. Понятие об элементарных частицах.

Микромир - это молекулы, атомы, элементарные частицы -- мир предельно малых, непосредственно не наблюдаемых микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни -- от бесконечности до 10-24 с.

Элементарная частица - качественно отличающиеся от сложных частиц и составляющие глубинный уровень структуры материального мира. Элементарные частицы - простейшие объекты микромира, взаимодействующие как единое целое..

Элементами структуры микромира выступают микрочастицы. На данный момент известно более 350 элементарных частиц, различающихся массой, зарядом, физич. характеристиками. Масса элементарной частицы – это масса её покоя, которая определяется по отношению к массе покоя электрона. По массе элементарные частицы делятся на тяжёлые - барионы, промежуточные – мезоны, и легкие – лептоны. Заряд элементарной частицы всегда кратен заряду электрона, который рассматривается в качестве единицы. Существуют элементарные частицы которые не имеют заряда, например фотон. Время жизни элементарной частицы определяет ее стабильность и нестабильность. Нестабильные частицы живут несколько микросекунд, а стабильные не распадаются длительное время. Стабильными частицами считаются протон, нейтрон и электрон.

Атом – составная часть молекулы, в переводе с греческого означает «неделимый». Действительно, вплоть до конца XIX в. неделимость атома не вызывала серьезных возражений. В своих опытах в 1897 г. английский физик Джозеф Джон Томсон ( 1856–1940) открыл электрон, названный позднее атомом электричества. Электрон, как хорошо известно, входит в состав электронной оболочки атомов.

Исторически электрон был первой элементарной частицей, открытой еще в конце прошлого века известным английским физиком Дж. Дж. Томсоном (1856— 1940). В 1919 г. Э. Резерфорд, бомбардируя атомы а- частицами, открыл протоны. В начале века был открыт фотон, в 1932 г. такая необычная частица, как лишенный заряда нейтрон, спустя четыре года — первая античастица — позитрон, которая по массе равна электрону, но обладает положительным зарядом. В дальнейшем при исследовании космических лучей были обнаружены многие другие элементарные частицы, в частности мюоны и различные типы мезонов.

С начала 50-х годов основным средством открытия и исследования элементарных частиц стали ускорители заряженных частиц. С их помощью удалось открыть такие античастицы, как антипротон и антинейтрон. В 1970 и 1980-е годы поток открытий новых элементарных частиц усилился, и ученые заговорили даже о семействах элементарных частиц, которые назвали "странными", "очарованными" и "красивыми".

Всё многообразие элементарных частиц можно разделить на три группы: частицы, участвующие в сильном взаимодействии – Адроны, частицы не участвующие в сильном взаимодействии – лептоны, и частицы – переносчики взаимодействий. К адронам относятся протоны, нейтроны, барионы, мезоны. Адроны участвуют в электромагнитном, сильном и слабом взаимодействии. К лептонам относятся электроны, нейтрино, мюоны. Заряженные лептоны участвуют в электромагнитном и слабом взаимодействии, нейтральные – только в слабом. Частицы – переносчики взаимодействий непосредственно обеспечивают взаимодействия. К ним относятся фотоны – переносчики сильного взаимодействия, бозоны – переносчики слабого взаимодействия.

В середине 1960г. число известных адронов превысило сотню. В связи с этим возникла гипотеза, согласно которой наблюдаемые частицы не отражают предельный уровень материи. В 1964г. была создана теория строения адронов, или теория кварков. Ее авторы физики М.Геллман и Д.Цвейг. Кварки - это гипотические материальные объекты, их экспериментальное наблюдение пока невозможно. Кварковая теория позволила систематизировать известные частицы и предсказать существование новых. Теория кварков позволяет предложить гармоническую модель строения атома. Согласно этой модели атом состоит из тяжелого ядра электронной оболочки. Сейчас эта теория продолжает развиваться и уточняется, поэтому ее нельзя считать окончательно сформированной.