17. Физика элементарных частиц элементарными

Представление о том, что мир состоит из фундаментальных частиц, имеет долгую историю. 

Впервые  мысль  о  существовании  мельчайших  невидимых  частиц,  из  которых  состоят  все 

окружающие  предметы,  была  высказана  за  400  лет  до  нашей  эры  греческим  философом 

использовать представление об атомах только в начале XIX века, когда на этой основе удалось 

объяснить  целый  ряд  химических  явлений.  В  30-е  годы  XIX века  в  теории  электролиза, 

развитой  М. Фарадеем,  появилось  понятие  иона  и  было  выполнено  измерение  элементарного 

заряда.  Конец  XIX века  ознаменовался  открытием  явления  радиоактивности  (А. Беккерель, 

1896 г.),  а  также  открытиями  электронов  (Дж. Томсон,  1897 г.)  и  α-частиц  (Э. Резерфорд, 

1899 г.).  В  1900  г  немецкий  физик  Макс  Планк  выдвинул  гипотезу  о  существовании  кванта 

электромагнитного излучения – фотона, которую в 1905 г развил Альберт  Эйнштейн. В 1912 г 

американский  физик  Р.  Милликен,  а  в  1922  г.    Комптон  экспериментально  подтвердили 

существование фотонов. 

В 1911 году было открыто атомное ядро (Э. Резерфорд) и окончательно было доказано, что 

атомы имеют сложное строение. В 1919 году Резерфорд в продуктах расщепления ядер атомов 

обнаружил  протоны. В 1932 году Дж. Чедвик открыл  нейтрон. Стало ясно, что ядра атомов, 

как и сами атомы, имеют сложное строение. Возникла протон-нейтронная теория строения ядер 

(Д. Д. Иваненко и В. Гейзенберг).  

В  1928 году  П. Дираком  теоретически  было  предсказано  существование  позитрона  – 

античастицы  электрона,  а в  1932 году  в  космических  лучах  он  был обнаружен  (К. Андерсон). 

Позитрон  –  положительно  заряженная  частица,  имеющая  ту  же  массу  и  тот  же  по  величине 

заряд, что и электрон. 

В  эти  же  годы  были  исследованы  взаимные  превращения  протонов  и  нейтронов  и  стало 

ясно,  что  эти  частицы  также  не  являются  неизменными  элементарными  «кирпичиками» 

природы.  

В 1930 г. В. Паули выдвинул гипотезу о существовании  нейтрино, которые лишь спустя  

23  года,  в  1953  г  были  экспериментально  обнаружены.  Нейтрино  -  нейтральные  частицы, 

которые  благодаря  своим  необычным  свойствам,  обладают  чудовищной  проникающей 

способностью,  они  свободно  пронизывают  Земной  шар  и  при  этом  практически  не 

взаимодействуют с его веществом. 

В  1935 г.  X. Юкавой  теоретически  было  предсказано  существование  частиц,  близких  по 

которые  в  1937 г  были  обнаружены  в  космических  лучах.  Их  масса  оказалась  в  207  больше 

массы электрона.  

Затем в 1947 г. английский физик С. Пауэлл со своими сотрудниками в космических лучах 

обнаружил  пионы  (т. е.  π-мезоны),  которые,  по  современным  представлениям,  осуществляют 

взаимодействие между протонами и нейтронами в атомных ядрах.  

В 1955 г в ускорителе был  обнаружен антипротон, а в 1956 году  антинейтрон.   

369 

 

Таким  образом,  к  концу  50-х    годов  ХХ  века  были  известны  32  элементарные  частицы, 

причем  каждая  новая  частица  была  связана  с  открытием  принципиально  нового  круга 

физических явлений. 

В  последующие  годы  число  вновь  открываемых  частиц  стало  быстро  расти.  Этому 

способствовали исследования космических лучей, развитие ускорительной техники и изучение 

ядерных реакций. 

В  70–80-е  годы  ХХ  века  поток  открытых  частиц  увеличился,  среди  них  появились 

жүктеу 0,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: