La partícula elemental más pequeña. La partícula más pequeña del universo.

Hechos increíbles

Las personas tendemos a prestar atención a objetos grandes que inmediatamente llaman nuestra atención.

Por el contrario, las pequeñas cosas pueden pasar desapercibidas, aunque eso no las hace menos importantes.

Algunos de ellos podemos verlos a simple vista, otros sólo con la ayuda de un microscopio, y los hay que sólo se pueden imaginar teóricamente.

Aquí hay una colección de las cosas más pequeñas del mundo, que van desde pequeños juguetes, animales y personas en miniatura hasta una hipotética partícula subatómica.

La pistola más pequeña del mundo.

El revólver más pequeño del mundo. SuizaMiniGun No parece más grande que la llave de una puerta. Pero las apariencias engañan: la pistola, que mide sólo 5,5 cm de largo y pesa poco menos de 20 gramos, puede disparar a una velocidad de 122 m por segundo. Esto es suficiente para matar a quemarropa.

El culturista más pequeño del mundo.

Según el Libro Guinness de los Récords Aditya "Romeo" Desarrollador(Aditya “Romeo” Dev) de la India era el culturista más pequeño del mundo. Con tan solo 84 cm de altura y 9 kg de peso, podía levantar mancuernas de 1,5 kg y dedicaba mucho tiempo a mejorar su cuerpo. Lamentablemente, murió en septiembre de 2012 debido a la rotura de un aneurisma cerebral.

El lagarto más pequeño del mundo.

Esfero de Kharaguan ( Sphaerodactylus ariasae) es el reptil más pequeño del mundo. Su longitud es de sólo 16-18 mm y su peso es de 0,2 gramos. Vive en el Parque Nacional Jaragua en República Dominicana.

El coche más pequeño del mundo.

Con 59 kg, el Peel 50 es el coche de producción más pequeño del mundo. A principios de los años 60 se produjeron unos 50 de estos coches, y actualmente sólo quedan unos pocos modelos. El coche tiene dos ruedas delante y una detrás y alcanza una velocidad de 16 kilómetros por hora.

El caballo más pequeño del mundo.

El caballo más pequeño del mundo llamado Einstein Nacido en 2010 en Barnstead, New Hampshire, Reino Unido. Al nacer pesó menos que un recién nacido (2,7 kg). Su altura era de 35 cm. Einstein no sufre de enanismo, pero pertenece a la raza de caballos Pinto.

El país más pequeño del mundo.

El Vaticano es el país más pequeño del mundo. Se trata de un estado pequeño con una superficie de sólo 0,44 metros cuadrados. km y una población de 836 personas que no son residentes permanentes. El pequeño país rodea la Basílica de San Pedro, el centro espiritual de los católicos romanos. El propio Vaticano está rodeado por Roma e Italia.

La escuela más pequeña del mundo.

La escuela Kalou en Irán ha sido reconocida por la UNESCO como la escuela más pequeña del mundo. En el pueblo donde está ubicada la escuela sólo viven 7 familias, con cuatro hijos: dos niños y dos niñas, que asisten a la escuela.

La tetera más pequeña del mundo.

La tetera más pequeña del mundo fue creada por un famoso ceramista Wu Ruishen(Wu Ruishen) y pesa sólo 1,4 gramos.

El teléfono móvil más pequeño del mundo

El teléfono Modu está considerado el teléfono móvil más pequeño del mundo según el Libro Guinness de los Récords. Con un grosor de 76 milímetros, pesa sólo 39 gramos. Sus dimensiones son 72 mm x 37 mm x 7,8 mm. A pesar de su reducido tamaño, puedes realizar llamadas, enviar mensajes SMS, reproducir MP3 y tomar fotografías.

La prisión más pequeña del mundo.

La prisión de Sark en las Islas del Canal fue construida en 1856 y tiene capacidad para una celda para dos presos.

El mono más pequeño del mundo.

Los titíes pigmeos, que viven en las selvas tropicales de América del Sur, son considerados los monos más pequeños del mundo. Un mono adulto pesa entre 110 y 140 gramos y alcanza una longitud de 15 cm. Aunque tiene dientes y garras bastante afilados, es relativamente dócil y popular como mascota exótica.

La oficina de correos más pequeña del mundo.

El servicio postal más pequeño, WSPS (World's Smallest Postal Service) en San Francisco, EE. UU., traduce sus cartas a formato miniatura, por lo que el destinatario tendrá que leerlas con una lupa.

La rana más pequeña del mundo.

especies de ranas Paedophryne amauensis Con 7,7 milímetros de largo, se encuentra sólo en Papua Nueva Guinea y es la rana y el vertebrado más pequeño del mundo.

La casa más pequeña del mundo.

La casa más pequeña del mundo de una empresa americana Planta rodadora del arquitecto Jay Shafer es más pequeño que los baños de algunas personas. Aunque esta casa tiene sólo 9 metros cuadrados. metros parece pequeño, cabe todo lo que necesita: un lugar de trabajo, un dormitorio, un baño con ducha y WC.

El perro más pequeño del mundo.

En cuanto a altura, el perro más pequeño del mundo según el Libro Guinness de los Récords es el perro Boo Boo– Chihuahua altura 10.16 cm y peso 900 gramos. Vive en Kentucky, Estados Unidos.

Además, presume de ser el perro más pequeño del mundo. Maisie- un terrier de Polonia con una altura de sólo 7 cm y una longitud de 12 cm.

El parque más pequeño del mundo.

Parque Mill Ends en la ciudad de Portland, Oregon, EE. UU., es el parque más pequeño del mundo, con un diámetro de solo 60 cm. En un pequeño círculo ubicado en la intersección de carreteras hay un estanque de mariposas, una pequeña noria y estatuas en miniatura.

El pez más pequeño del mundo.

Especies de peces Paedocypris progenética de la familia de las carpas, que se encuentran en las turberas, crece hasta sólo 7,9 milímetros de longitud.

El hombre más pequeño del mundo.

Hombre nepalí de 72 años Chandra Bahadur Dangi(Chandra Bahadur Dangi) con una altura de 54,6 cm fue reconocido como la persona y el hombre más bajo del mundo.

La mujer más pequeña del mundo.

La mujer más baja del mundo es Yoti Amge(Jyoti Amge) de la India. En su cumpleaños número 18, la niña, con una altura de 62,8 cm, se convirtió en la mujer más pequeña del mundo.

La comisaría de policía más pequeña

Esta pequeña cabina telefónica en Carabella, Florida, EE. UU., se considera la comisaría de policía en funcionamiento más pequeña.

El bebé más pequeño del mundo.

En 2004 Rumaisa Rahman(Rumaisa Rahman) se convirtió en el recién nacido más pequeño. Nació a las 25 semanas, pesó sólo 244 gramos y medía 24 cm. Su hermana gemela Hiba pesó casi el doble: 566 gramos y medía 30 cm. Su madre padecía preeclampsia grave, que puede provocar el parto. a niños más pequeños.

Las esculturas más pequeñas del mundo.

escultor británico Ullard Wigan(Willard Wigan), que padecía dislexia, no destacó académicamente y encontró consuelo en la creación de obras de arte en miniatura invisibles a simple vista. Sus esculturas se colocan en el ojo de una aguja, alcanzando unas dimensiones de 0,05 mm. Sus recientes obras, que son denominadas nada menos que “la octava maravilla del mundo”, no superan el tamaño de una célula sanguínea humana.

El osito de peluche más pequeño del mundo.

Mini oso Pooh creado por un escultor alemán Bettina Kaminski(Bettina Kaminski) se convirtió en el osito de peluche más pequeño cosido a mano con patas móviles que miden sólo 5 mm.

La bacteria más pequeña

El virus más pequeño

Aunque todavía hay debate entre los científicos sobre qué se considera “vivo” y qué no, la mayoría de los biólogos no clasifican a los virus como organismos vivos porque no pueden reproducirse y no son capaces de intercambiarse fuera de la célula. Sin embargo, un virus puede ser más pequeño que cualquier organismo vivo, incluidas las bacterias. El virus de ADN monocatenario más pequeño es el cirocovirus porcino ( Circovirus porcino). El diámetro de su caparazón es de sólo 17 nanómetros.

Los objetos más pequeños visibles a simple vista.

El objeto más pequeño visible a simple vista mide 1 milímetro. Esto significa que, en las condiciones adecuadas, se puede ver una ameba común, una zapatilla ciliada e incluso un óvulo humano.

La partícula más pequeña del Universo.

Durante el último siglo, la ciencia ha logrado grandes avances hacia la comprensión de la inmensidad del Universo y sus materiales de construcción microscópicos. Sin embargo, cuando se trata de la partícula observable más pequeña del Universo, surgen algunas dificultades.

Hubo un tiempo en que la partícula más pequeña se consideraba un átomo. Luego los científicos descubrieron el protón, el neutrón y el electrón. Ahora sabemos que al romper partículas entre sí (como en el Gran Colisionador de Hadrones), se pueden descomponer en aún más partículas, como quarks, leptones e incluso antimateria. El problema está sólo en determinar qué es menos.

Pero a nivel cuántico, el tamaño se vuelve irrelevante, ya que las leyes de la física a las que estamos acostumbrados no se aplican. Entonces algunas partículas no tienen masa, otras tienen masa negativa. La solución a esta pregunta es la misma que dividir por cero, es decir, es imposible.

El objeto hipotético más pequeño del Universo.

Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente de que el concepto de tamaño es inaplicable a nivel cuántico, podemos recurrir a la conocida teoría de cuerdas en física.

Aunque esta es una teoría bastante controvertida, sugiere que las partículas subatómicas están compuestas de cuerdas vibrantes, que interactúan para crear cosas como masa y energía. Y aunque tales cuerdas no tienen parámetros físicos, la tendencia humana a justificarlo todo nos lleva a la conclusión de que se trata de los objetos más pequeños del Universo.

En física, las partículas elementales eran objetos físicos a escala del núcleo atómico que no se podían dividir en sus partes componentes. Sin embargo, hoy los científicos han logrado dividir algunos de ellos. La estructura y propiedades de estos pequeños objetos se estudian mediante la física de partículas.

Las partículas más pequeñas que componen toda la materia se conocen desde la antigüedad. Sin embargo, se considera que los fundadores del llamado “atomismo” fueron el filósofo griego Leucipo y su alumno más famoso, Demócrito. Se supone que este último acuñó el término “átomo”. Del griego antiguo "átomos" se traduce como "indivisible", lo que determina las opiniones de los filósofos antiguos.

Más tarde se supo que el átomo todavía se puede dividir en dos objetos físicos: el núcleo y el electrón. Esta última se convirtió posteriormente en la primera partícula elemental, cuando en 1897 el inglés Joseph Thomson realizó un experimento con rayos catódicos y descubrió que eran una corriente de partículas idénticas con la misma masa y carga.

Paralelamente al trabajo de Thomson, Henri Becquerel, que estudia los rayos X, realiza experimentos con uranio y descubre un nuevo tipo de radiación. En 1898, una pareja de físicos franceses, Marie y Pierre Curie, estudiaron varias sustancias radiactivas y descubrieron la misma radiación radiactiva. Más tarde se descubriría que estaba formado por partículas alfa (2 protones y 2 neutrones) y partículas beta (electrones), y Becquerel y Curie recibirían el Premio Nobel. Mientras realizaba sus investigaciones con elementos como el uranio, el radio y el polonio, Marie Sklodowska-Curie no tomó ninguna medida de seguridad, ni siquiera el uso de guantes. Como resultado, en 1934 la leucemia la superó. En memoria de los logros del gran científico, el elemento descubierto por la pareja Curie, el polonio, recibió el nombre de la patria de María, Polonia, del latín, Polonia.

Foto del V Congreso Solvay 1927. Intenta encontrar a todos los científicos de este artículo en esta foto.

Desde 1905, Albert Einstein ha dedicado sus publicaciones a la imperfección de la teoría ondulatoria de la luz, cuyos postulados estaban en desacuerdo con los resultados de los experimentos. Lo que posteriormente llevó al destacado físico a la idea de un "cuanto de luz", una porción de luz. Posteriormente, en 1926, el físico-químico estadounidense Gilbert N. Lewis lo llamó “fotón”, traducido del griego “phos” (“luz”).

En 1913, Ernest Rutherford, un físico británico, basándose en los resultados de experimentos ya realizados en ese momento, señaló que las masas de los núcleos de muchos elementos químicos son múltiplos de la masa del núcleo de hidrógeno. Por tanto, asumió que el núcleo de hidrógeno es un componente de los núcleos de otros elementos. En su experimento, Rutherford irradió un átomo de nitrógeno con partículas alfa, que como resultado emitieron una determinada partícula, llamada por Ernest "protón", de los otros griegos "protos" (primero, principal). Posteriormente se confirmó experimentalmente que el protón es un núcleo de hidrógeno.

Evidentemente, el protón no es el único componente de los núcleos de los elementos químicos. Esta idea se debe al hecho de que dos protones en el núcleo se repelen y el átomo se desintegraría instantáneamente. Por lo tanto, Rutherford planteó la hipótesis de la presencia de otra partícula, que tiene una masa igual a la masa de un protón, pero que no tiene carga. Algunos experimentos de los científicos sobre la interacción de elementos radiactivos y más ligeros los llevaron al descubrimiento de otra nueva radiación. En 1932, James Chadwick determinó que se compone de esas partículas muy neutras que llamó neutrones.

Así se descubrieron las partículas más famosas: fotón, electrón, protón y neutrón.

Además, el descubrimiento de nuevos objetos subnucleares se ha convertido en un acontecimiento cada vez más frecuente y actualmente se conocen unas 350 partículas, que generalmente se consideran "elementales". Aquellos que aún no se han dividido se consideran carentes de estructura y se denominan “fundamentales”.

¿Qué es el giro?

Antes de seguir adelante con nuevas innovaciones en el campo de la física, es necesario determinar las características de todas las partículas. Los más conocidos, además de la masa y la carga eléctrica, también incluyen el espín. Esta cantidad también se denomina “momento angular intrínseco” y no tiene ninguna relación con el movimiento del objeto subnuclear en su conjunto. Los científicos pudieron detectar partículas con espín 0, ½, 1, 3/2 y 2. Para visualizar, aunque simplificado, el espín como una propiedad de un objeto, consideremos el siguiente ejemplo.

Supongamos que un objeto tenga un giro igual a 1. Entonces dicho objeto, cuando se gire 360 ​​grados, volverá a su posición original. En un avión, este objeto puede ser un lápiz, que, tras un giro de 360 ​​grados, acabará en su posición original. En el caso de giro cero, no importa cómo gire el objeto, siempre se verá igual, por ejemplo, una bola de un solo color.

Para realizar ½ giro, necesitarás un objeto que conserve su apariencia cuando se gira 180 grados. Puede ser el mismo lápiz, solo que afilado simétricamente por ambos lados. Un giro de 2 requerirá que se mantenga la forma cuando se gire 720 grados, y un giro de 3/2 requerirá 540.

Esta característica es muy importante para la física de partículas.

Modelo estándar de partículas e interacciones.

Teniendo un impresionante conjunto de microobjetos que componen el mundo que nos rodea, los científicos decidieron estructurarlos, y así se formó la conocida estructura teórica llamada “Modelo Estándar”. Describe tres interacciones y 61 partículas utilizando 17 fundamentales, algunas de las cuales predijo mucho antes del descubrimiento.

Las tres interacciones son:

• Electromagnético. Ocurre entre partículas cargadas eléctricamente. En un caso sencillo, conocido en la escuela, los objetos con carga opuesta se atraen y los objetos con carga similar se repelen. Esto sucede a través del llamado portador de interacción electromagnética: el fotón.
• Fuerte, también conocida como interacción nuclear. Como su nombre indica, su acción se extiende a objetos del orden del núcleo atómico; es responsable de la atracción de protones, neutrones y otras partículas formadas también por quarks. La interacción fuerte la llevan a cabo los gluones.
• Débil. Eficaz a distancias mil menores que el tamaño del núcleo. En esta interacción participan leptones y quarks, así como sus antipartículas. Además, en el caso de una interacción débil, pueden transformarse entre sí. Los portadores son los bosones W+, W− y Z0.

Entonces el Modelo Estándar se formó de la siguiente manera. Incluye seis quarks, a partir de los cuales se componen todos los hadrones (partículas sujetas a interacciones fuertes):

• Superior(u);
• Encantado (c);
• verdadero(t);
• Inferior (d);
• Extraños;
• Adorable (b).

Está claro que los físicos tienen muchos epítetos. Las otras 6 partículas son leptones. Se trata de partículas fundamentales con espín ½ que no participan en la interacción fuerte.

• Electrón;
• neutrino electrónico;
• Muón;
• neutrino muónico;
• leptón tau;
• Neutrino tau.

Y el tercer grupo del Modelo Estándar son los bosones de calibre, que tienen un espín igual a 1 y se representan como portadores de interacciones:

• Gluón – fuerte;
• Fotón – electromagnético;
• Bosón Z - débil;
• El bosón W es débil.

Estos también incluyen la partícula spin-0 recientemente descubierta, que, en pocas palabras, imparte masa inerte a todos los demás objetos subnucleares.

Como resultado, según el Modelo Estándar, nuestro mundo se ve así: toda la materia consta de 6 quarks, que forman hadrones, y 6 leptones; Todas estas partículas pueden participar en tres interacciones, cuyos portadores son los bosones de calibre.

Desventajas del modelo estándar

Sin embargo, incluso antes del descubrimiento del bosón de Higgs, la última partícula predicha por el Modelo Estándar, los científicos habían ido más allá de sus límites. Un ejemplo sorprendente de esto es el llamado. "interacción gravitacional", que está a la par de otras hoy en día. Presumiblemente, su portador es una partícula con espín 2, que no tiene masa y que los físicos aún no han podido detectar: ​​el "gravitón".

Además, el modelo estándar describe 61 partículas, y hoy en día la humanidad ya conoce más de 350 partículas. Esto significa que el trabajo de los físicos teóricos no ha terminado.

Clasificación de partículas

Para facilitarles la vida, los físicos han agrupado todas las partículas según sus características estructurales y otras características. La clasificación se basa en los siguientes criterios:

• Toda la vida.
  1. Estable. Estos incluyen protones y antiprotones, electrones y positrones, fotones y gravitones. La existencia de partículas estables no está limitada por el tiempo, siempre que se encuentren en estado libre, es decir no interactúes con nada.
  2. Inestable. Todas las demás partículas, después de un tiempo, se desintegran en sus componentes, por lo que se las llama inestables. Por ejemplo, un muón vive sólo 2,2 microsegundos y un protón, 2,9 · 10 * 29 años, después de lo cual puede descomponerse en un positrón y un pión neutro.
• Peso.
  1. Partículas elementales sin masa, de las cuales sólo hay tres: fotón, gluón y gravitón.
  2. Las partículas masivas son el resto.
• Significado del giro.
  1. Giro completo, incl. cero, tienen partículas llamadas bosones.
  2. Las partículas con espín semientero son fermiones.
• Participación en interacciones.
  1. Los hadrones (partículas estructurales) son objetos subnucleares que participan en los cuatro tipos de interacciones. Ya se mencionó anteriormente que están compuestos de quarks. Los hadrones se dividen en dos subtipos: mesones (espín entero, bosones) y bariones (espín medio entero, fermiones).
  2. Fundamental (partículas sin estructura). Estos incluyen leptones, quarks y bosones de calibre (leer antes - "Modelo estándar...").

Una vez familiarizado con la clasificación de todas las partículas, podrá, por ejemplo, determinar con precisión algunas de ellas. Entonces el neutrón es un fermión, un hadrón, o más bien un barión, y un nucleón, es decir, tiene un espín medio entero, está formado por quarks y participa en 4 interacciones. Nucleón es un nombre común para protones y neutrones.

• Es interesante que los oponentes al atomismo de Demócrito, quien predijo la existencia de los átomos, afirmaron que cualquier sustancia en el mundo se divide indefinidamente. Hasta cierto punto, pueden tener razón, ya que los científicos ya han logrado dividir el átomo en un núcleo y un electrón, el núcleo en un protón y un neutrón, y estos, a su vez, en quarks.
• Demócrito asumió que los átomos tienen una forma geométrica clara y, por lo tanto, los átomos "afilados" del fuego arden, los átomos rugosos de los sólidos se mantienen firmemente unidos por sus protuberancias y los átomos lisos del agua se deslizan durante la interacción, de lo contrario fluyen.
• Joseph Thomson compiló su propio modelo del átomo, que veía como un cuerpo cargado positivamente en el que los electrones parecían estar "pegados". Su modelo se llamó "modelo de pudín de ciruelas".
• Los quarks recibieron su nombre gracias al físico estadounidense Murray Gell-Mann. El científico quería utilizar una palabra similar al sonido del graznido de un pato (kwork). Pero en la novela Finnegans Wake de James Joyce encontró la palabra “quark” en la línea “¡Tres quarks para el Sr. Mark!”, cuyo significado no está definido con precisión y es posible que Joyce la usara simplemente para rimar. Murray decidió llamar a las partículas con esta palabra, ya que en ese momento solo se conocían tres quarks.
• Aunque los fotones, partículas de luz, no tienen masa, cerca de un agujero negro parecen cambiar su trayectoria al ser atraídos hacia él por fuerzas gravitacionales. De hecho, un cuerpo supermasivo dobla el espacio-tiempo, por lo que cualquier partícula, incluidas las que no tienen masa, cambia su trayectoria hacia el agujero negro (ver).
• El Gran Colisionador de Hadrones es “hadrónico” precisamente porque colisiona dos haces dirigidos de hadrones, partículas con dimensiones del orden de un núcleo atómico que participan en todas las interacciones.

La respuesta a la pregunta actual: ¿cuál es la partícula más pequeña del Universo que evolucionó con la humanidad?

Alguna vez la gente pensó que los granos de arena eran los componentes básicos de lo que vemos a nuestro alrededor. Luego se descubrió el átomo y se pensó que era indivisible hasta que se dividió para revelar los protones, neutrones y electrones que contenía. Tampoco resultaron ser las partículas más pequeñas del Universo, ya que los científicos descubrieron que los protones y los neutrones constan de tres quarks cada uno.

Hasta ahora, los científicos no han podido ver ninguna evidencia de que haya algo dentro de los quarks y de que se haya alcanzado la capa más fundamental de materia o la partícula más pequeña del Universo.

E incluso si los quarks y los electrones son indivisibles, los científicos no saben si son los fragmentos de materia más pequeños que existen o si el Universo contiene objetos que son aún más pequeños.

Las partículas más pequeñas del Universo.

Vienen en diferentes sabores y tamaños, algunos tienen conexiones asombrosas, otros esencialmente se evaporan entre sí, muchos de ellos tienen nombres fantásticos: quarks formados por bariones y mesones, neutrones y protones, nucleones, hiperones, mesones, bariones, nucleones, fotones, etc. .d.

El bosón de Higgs es una partícula tan importante para la ciencia que se la llama “partícula de Dios”. Se cree que determina la masa de todos los demás. El elemento se teorizó por primera vez en 1964, cuando los científicos se preguntaron por qué algunas partículas eran más masivas que otras.

El bosón de Higgs está asociado con el llamado campo de Higgs, que se cree que llena el Universo. Dos elementos (el cuanto de campo de Higgs y el bosón de Higgs) son responsables de dar masa a los demás. Lleva el nombre del científico escocés Peter Higgs. El 14 de marzo de 2013 se anunció oficialmente la confirmación de la existencia del bosón de Higgs.

Muchos científicos sostienen que el mecanismo de Higgs ha resuelto la pieza que faltaba del rompecabezas para completar el "modelo estándar" existente de física, que describe partículas conocidas.

El bosón de Higgs determinó fundamentalmente la masa de todo lo que existe en el Universo.

quarks

Los quarks (que significa quarks) son los componentes básicos de los protones y neutrones. Nunca están solos, existen sólo en grupos. Al parecer, la fuerza que une a los quarks aumenta con la distancia, por lo que cuanto más avance, más difícil será separarlos. Por tanto, los quarks libres nunca existen en la naturaleza.

Los quarks son partículas fundamentales. son sin estructura, puntiagudos aproximadamente 10-16 cm de tamaño.

Por ejemplo, los protones y los neutrones están formados por tres quarks; los protones contienen dos quarks idénticos, mientras que los neutrones tienen dos diferentes.

Supersimetría

Se sabe que los "bloques de construcción" fundamentales de la materia, los fermiones, son los quarks y los leptones, y los guardianes de la fuerza, los bosones, son los fotones y los gluones. La teoría de la supersimetría dice que los fermiones y los bosones pueden transformarse entre sí.

La teoría predicha afirma que por cada partícula que conocemos, hay una relacionada que aún no hemos descubierto. Por ejemplo, para un electrón es un selectrón, un quark es un squark, un fotón es un fotino y un higgs es un higgsino.

¿Por qué no observamos ahora esta supersimetría en el Universo? Los científicos creen que pesan mucho más que sus primos habituales y que cuanto más pesan, más corta es su esperanza de vida. De hecho, comienzan a colapsar tan pronto como surgen. Crear supersimetría requiere una cantidad bastante grande de energía, que sólo existió poco después del Big Bang y posiblemente podría crearse en grandes aceleradores como el Gran Colisionador de Hadrones.

En cuanto a por qué surgió la simetría, los físicos teorizan que la simetría puede haberse roto en algún sector oculto del Universo que no podemos ver ni tocar, pero que sólo podemos sentir gravitacionalmente.

neutrino

Los neutrinos son partículas subatómicas ligeras que silban por todas partes a una velocidad cercana a la de la luz. De hecho, billones de neutrinos fluyen a través de nuestro cuerpo en cualquier momento, aunque rara vez interactúan con la materia normal.

Algunos se originan en el sol, mientras que otros provienen de rayos cósmicos que interactúan con la atmósfera de la Tierra y fuentes astronómicas como estrellas en explosión en la Vía Láctea y otras galaxias distantes.

Antimateria

Se cree que todas las partículas normales tienen antimateria con la misma masa pero con carga opuesta. Cuando la materia se encuentra, se destruyen mutuamente. Por ejemplo, la partícula de antimateria de un protón es un antiprotón, mientras que la partícula de antimateria de un electrón se llama positrón. La antimateria es una de las sustancias más caras del mundo que la gente ha podido identificar.

Gravitones

En el campo de la mecánica cuántica, todas las fuerzas fundamentales se transmiten mediante partículas. Por ejemplo, la luz está formada por partículas sin masa llamadas fotones, que transportan una fuerza electromagnética. Asimismo, el gravitón es una partícula teórica que porta la fuerza de la gravedad. Los científicos aún tienen que detectar gravitones, que son difíciles de encontrar porque interactúan muy débilmente con la materia.

Hilos de energía

En los experimentos, partículas diminutas como los quarks y los electrones actúan como puntos únicos de materia sin distribución espacial. Pero los objetos puntuales complican las leyes de la física. Dado que es imposible acercarse infinitamente a un punto, ya que las fuerzas actuantes pueden llegar a ser infinitamente grandes.

Una idea llamada teoría de supercuerdas podría resolver este problema. La teoría afirma que todas las partículas, en lugar de ser puntuales, en realidad son pequeños hilos de energía. Es decir, todos los objetos de nuestro mundo están formados por hilos vibrantes y membranas de energía. Nada puede estar infinitamente cerca del hilo, porque una parte siempre estará un poco más cerca que la otra. Esta laguna parece resolver algunos de los problemas relacionados con el infinito, lo que hace que la idea sea atractiva para los físicos. Sin embargo, los científicos aún no tienen evidencia experimental de que la teoría de cuerdas sea correcta.

Otra forma de resolver el problema puntual es decir que el espacio en sí no es continuo ni uniforme, sino que en realidad está formado por píxeles o granos discretos, lo que a veces se denomina estructura espacio-temporal. En este caso, las dos partículas no podrán acercarse indefinidamente, porque siempre deben estar separadas por un espacio mínimo de tamaño de grano.

Punto del agujero negro

Otro aspirante al título de partícula más pequeña del Universo es la singularidad (un solo punto) en el centro de un agujero negro. Los agujeros negros se forman cuando la materia se condensa en un espacio lo suficientemente pequeño como para que la gravedad se apodere de él, lo que hace que la materia sea atraída hacia adentro y finalmente se condense en un solo punto de densidad infinita. Al menos según las leyes actuales de la física.

Pero la mayoría de los expertos no creen que los agujeros negros sean realmente infinitamente densos. Creen que este infinito es el resultado de un conflicto interno entre dos teorías actuales: la relatividad general y la mecánica cuántica. Sugieren que cuando se pueda formular la teoría de la gravedad cuántica, se revelará la verdadera naturaleza de los agujeros negros.

longitud de Planck

Los hilos de energía e incluso la partícula más pequeña del Universo pueden tener el tamaño de una “longitud de Planck”.

La longitud de la barra es de 1,6 x 10 -35 metros (el número 16 está precedido por 34 ceros y un punto decimal), una escala incomprensiblemente pequeña que se asocia con diversos aspectos de la física.

La longitud de Planck es una "unidad natural" de longitud propuesta por el físico alemán Max Planck.

La longitud de Planck es demasiado corta para que la pueda medir cualquier instrumento, pero más allá de esto, se cree que representa el límite teórico de la longitud más corta mensurable. Según el principio de incertidumbre, ningún instrumento debería poder medir nada menos, porque en este rango el universo es probabilístico e incierto.

Esta escala también se considera la línea divisoria entre la relatividad general y la mecánica cuántica.

La longitud de Planck corresponde a la distancia donde el campo gravitacional es tan fuerte que se pueden empezar a formar agujeros negros a partir de la energía del campo.

Al parecer ahora, la partícula más pequeña del Universo tiene aproximadamente el tamaño de una tabla: 1,6 x 10 −35 metros

conclusiones

Desde la escuela se sabía que la partícula más pequeña del Universo, el electrón, tiene carga negativa y una masa muy pequeña, igual a 9,109 x 10 - 31 kg, y el radio clásico del electrón es 2,82 x 10 -15 m.

Sin embargo, los físicos ya están trabajando con las partículas más pequeñas del Universo, el tamaño de Planck, que mide aproximadamente 1,6 x 10 −35 metros.

¿Qué sabemos sobre las partículas más pequeñas que un átomo? ¿Y cuál es la partícula más pequeña del Universo?

El mundo alrededor de nosotros...¿Quién de nosotros no ha admirado su encantadora belleza? Su cielo nocturno sin fondo, sembrado de miles de millones de misteriosas estrellas titilantes y la calidez de su suave luz solar. Campos y bosques esmeralda, ríos tormentosos y vastas extensiones de mar. Picos resplandecientes de majestuosas montañas y exuberantes praderas alpinas. Rocío de la mañana y trino del ruiseñor al amanecer. Una rosa fragante y el silencioso murmullo de un arroyo. Una puesta de sol deslumbrante y el suave susurro de un bosque de abedules...

¿Es posible pensar en algo más hermoso que el mundo que nos rodea? ¿Más potente e impresionante? ¿Y, al mismo tiempo, más frágil y tierno? Todo este es el mundo donde respiramos, amamos, nos alegramos, nos alegramos, sufrimos y estamos tristes... Todo este es nuestro mundo. El mundo en el que vivimos, que sentimos, que vemos y que al menos de alguna manera entendemos.

Sin embargo, es mucho más diverso y complejo de lo que parece a primera vista. Sabemos que las praderas exuberantes no habrían aparecido sin el fantástico alboroto de una danza interminable y circular de flexibles briznas de hierba verde, frondosos árboles vestidos con un manto esmeralda, sin muchas hojas en sus ramas, y playas doradas, sin numerosos granos brillantes. de arena crujiendo bajo los pies descalzos bajo los rayos del verano y el suave sol. Lo grande siempre está formado por lo pequeño. Pequeño, desde aún más pequeño. Y probablemente no haya límite para esta secuencia.

Por tanto, las briznas de hierba y los granos de arena, a su vez, están formados por moléculas que se forman a partir de átomos. Los átomos, como sabemos, contienen partículas elementales: electrones, protones y neutrones. Pero tampoco se les considera la autoridad final. La ciencia moderna afirma que los protones y los neutrones, por ejemplo, están formados por hipotéticos haces de energía: los quarks. Se supone que existe una partícula aún más pequeña: un preón, aún invisible, desconocido, pero supuesto.

El mundo de las moléculas, átomos, electrones, protones, neutrones, fotones, etc. generalmente llamado microcosmo. el es la base macrocosmo- el mundo humano y cantidades proporcionales a él en nuestro planeta y megamundo- el mundo de las estrellas, las galaxias, el Universo y el Espacio. Todos estos mundos están interconectados y no existen el uno sin el otro.

Ya conocimos el megamundo en el informe de nuestra primera expedición. “Aliento del Universo. Primer viaje" y ya tenemos una idea de las galaxias distantes y del Universo. En ese peligroso viaje, descubrimos el mundo de la materia y la energía oscuras, sondeamos las profundidades de los agujeros negros, alcanzamos las cimas de los brillantes quásares y escapamos milagrosamente del Big Bang y nada menos que del Big Crunch. El universo apareció ante nosotros en toda su belleza y grandeza. Durante nuestro viaje, nos dimos cuenta de que las estrellas y galaxias no aparecían por sí solas, sino que se formaban laboriosamente, a lo largo de miles de millones de años, a partir de partículas y átomos.

Son las partículas y los átomos los que componen el mundo entero que nos rodea. Son ellos, en sus innumerables y diversas combinaciones, los que pueden aparecer ante nosotros, ya sea en forma de una hermosa rosa holandesa o en forma de un duro montón de rocas tibetanas. Todo lo que vemos consiste en estos misteriosos representantes de lo misterioso. micromundo.¿Por qué “misterioso” y por qué “misterioso”? Porque la humanidad, lamentablemente, todavía sabe muy, muy poco sobre este mundo y sus representantes.

La ciencia moderna sobre el microcosmos no se puede imaginar sin mencionar el electrón, el protón o el neutrón. En cualquier material de referencia sobre física o química encontraremos su masa con precisión al noveno decimal, su carga eléctrica, vida útil, etc. Por ejemplo, según estos libros de referencia, un electrón tiene una masa de 9,10938291(40) x 10 -31 kg, una carga eléctrica de menos 1,602176565(35) x 10 -19 C, una vida útil infinita o al menos 4,6 x 10 26 años (Wikipedia).

¡La precisión en la determinación de los parámetros del electrón es impresionante y el orgullo por los logros científicos de la civilización llena nuestros corazones! Es cierto que al mismo tiempo surgen algunas dudas de las que, por mucho que lo intentes, no podrás deshacerte del todo. Determinar la masa de un electrón equivalente a una milmillonésima milmillonésima parte de un kilogramo, e incluso pesarlo hasta el noveno decimal, no es, creo, una tarea nada fácil, al igual que medir la vida útil de un electrón en 4.600.000.000.000.000.000.000.000 000 años.

Además, nadie ha visto nunca este electrón. Los microscopios más modernos permiten ver sólo la nube de electrones alrededor del núcleo del átomo, dentro de la cual, según creen los científicos, el electrón se mueve a enorme velocidad (Fig. 1). Aún no sabemos exactamente el tamaño del electrón, ni su forma, ni su velocidad de rotación. En realidad, sabemos muy poco sobre el electrón, así como sobre el protón y el neutrón. Sólo podemos especular y adivinar. Desafortunadamente, hoy esto es todo lo que podemos hacer.

Arroz. 1. Fotografía de nubes de electrones tomada por físicos del Instituto de Física y Tecnología de Jarkov en septiembre de 2009.

Pero un electrón o un protón son las partículas elementales más pequeñas que forman un átomo de cualquier sustancia. Y si nuestros medios técnicos para estudiar el micromundo aún no nos permiten ver partículas y átomos, tal vez comencemos con otra cosa. oh ¿Mayor y más conocido? Por ejemplo, ¡de una molécula! Está formado por átomos. Una molécula es un objeto más grande y más comprensible, que probablemente se estudiará más profundamente.

Desafortunadamente, tengo que decepcionarte nuevamente. Las moléculas sólo nos resultan comprensibles sobre el papel, en forma de fórmulas abstractas y dibujos de su supuesta estructura. Tampoco podemos obtener todavía una imagen clara de una molécula con enlaces pronunciados entre átomos.

En agosto de 2009, utilizando tecnología de microscopía de fuerza atómica, investigadores europeos lograron por primera vez obtener imágenes de la estructura de una molécula de pentaceno bastante grande (C 22 H 14). La tecnología más moderna ha permitido distinguir sólo cinco anillos que determinan la estructura de este hidrocarburo, así como manchas de átomos individuales de carbono e hidrógeno (Fig. 2). Y eso es todo lo que podemos hacer por ahora...

Arroz. 2. Representación estructural de la molécula de pentaceno (arriba)

y su foto (abajo)

Por un lado, las fotografías obtenidas nos permiten afirmar que el camino elegido por los químicos científicos, al describir la composición y estructura de las moléculas, ya no está sujeto a dudas, pero, por otro lado, sólo podemos adivinar

Después de todo, ¿cómo se produce la conexión de los átomos en una molécula y las partículas elementales en un átomo? ¿Por qué son estables estos enlaces atómicos y moleculares? ¿Cómo se forman, qué fuerzas los sostienen? ¿Cómo es un electrón, un protón o un neutrón? ¿Cuál es su estructura? ¿Qué es un núcleo atómico? ¿Cómo coexisten un protón y un neutrón en el mismo espacio y por qué rechazan un electrón de él?

Hay muchas preguntas de este tipo. Respuestas también. Es cierto que muchas respuestas se basan únicamente en suposiciones que dan lugar a nuevas preguntas.

Mis primeros intentos de penetrar los secretos del micromundo se toparon con una presentación bastante superficial por parte de la ciencia moderna de muchos conocimientos fundamentales sobre la estructura de los objetos del micromundo, los principios de su funcionamiento, los sistemas de sus interconexiones y relaciones. Resultó que la humanidad todavía no comprende claramente cómo están estructurados el núcleo de un átomo y sus partículas constituyentes (electrones, protones y neutrones). Sólo tenemos una idea general de lo que realmente sucede durante la fisión del núcleo atómico, qué eventos pueden ocurrir durante el largo curso de este proceso.

El estudio de las reacciones nucleares se limitó a observar procesos y establecer determinadas relaciones causa-efecto derivadas experimentalmente. Los investigadores han aprendido a determinar sólo comportamiento de ciertas partículas bajo una u otra influencia. ¡Eso es todo! ¡Sin comprender su estructura, sin revelar los mecanismos de interacción! ¡Solo comportamiento! En base a este comportamiento, se determinaron las dependencias de ciertos parámetros y, para mayor importancia, estos datos experimentales se plasmaron en fórmulas matemáticas multinivel. ¡Esa es toda la teoría!

Desafortunadamente, esto fue suficiente para comenzar con valentía la construcción de centrales nucleares, varios aceleradores, colisionadores y la creación de bombas nucleares. Habiendo recibido conocimientos primarios sobre los procesos nucleares, la humanidad inmediatamente entró en una carrera sin precedentes por la posesión de energía poderosa bajo su control.

El número de países armados con potencial nuclear creció a pasos agigantados. Grandes cantidades de misiles nucleares apuntaban amenazadoramente hacia sus hostiles vecinos. Comenzaron a aparecer centrales nucleares que producían continuamente energía eléctrica barata. Se gastaron enormes cantidades de dinero en el desarrollo nuclear de diseños cada vez más nuevos. La ciencia, tratando de mirar dentro del núcleo atómico, construyó intensamente aceleradores de partículas ultramodernos.

Sin embargo, la materia no llegó a la estructura del átomo y a su núcleo. La pasión por la búsqueda de cada vez más partículas nuevas y la búsqueda de las insignias del Nobel han dejado en un segundo plano el estudio profundo de la estructura del núcleo atómico y las partículas que lo componen.

Pero el conocimiento superficial sobre los procesos nucleares se manifestó inmediatamente negativamente durante el funcionamiento de los reactores nucleares y provocó la aparición de reacciones nucleares espontáneas en cadena en varias situaciones.

Esta lista muestra las fechas y ubicaciones de reacciones nucleares espontáneas:

21/08/1945. Estados Unidos, Laboratorio Nacional de Los Álamos.

21/05/1946. Estados Unidos, Laboratorio Nacional de Los Álamos.

15/03/1953. URSS, Chelyabinsk-65, PA "Mayak".

21/04/1953. URSS, Chelyabinsk-65, PA "Mayak".

16/06/1958. Estados Unidos, Oak Ridge, Planta Radioquímica Y-12.

15/10/1958. Yugoslavia, Instituto B. Kidrich.

30/12/1958. Estados Unidos, Laboratorio Nacional de Los Álamos.

03/01/1963. URSS, Tomsk-7, Planta Química de Siberia.

23/07/1964. Estados Unidos, Woodreaver, Planta Radioquímica.

30/12/1965. Bélgica, Mol.

05/03/1968. URSS, Chelyabinsk-70, VNIITF.

10/12/1968. URSS, Chelyabinsk-65, PA "Mayak".

26/05/1971. URSS, Moscú, Instituto de Energía Atómica.

13/12/1978. URSS, Tomsk-7, Planta Química de Siberia.

23/09/1983. Argentina, reactor RA-2.

15/05/1997. Rusia, Novosibirsk, planta de concentrados químicos.

17/06/1997. Rusia, Sarov, VNIIEF.

30.09.1999. Japón, Tokaimura, Planta de Combustible Nuclear.

A esta lista hay que añadir numerosos accidentes con vehículos aéreos y submarinos de armas nucleares, incidentes en empresas del ciclo del combustible nuclear, emergencias en centrales nucleares y emergencias durante las pruebas de bombas nucleares y termonucleares. Las tragedias de Chernobyl y Fukushima permanecerán para siempre en nuestra memoria. Miles de personas murieron en estos desastres y emergencias. Y esto te hace pensar muy seriamente.

La sola idea de poner en funcionamiento plantas de energía nuclear, que pueden convertir instantáneamente al mundo entero en una zona radiactiva continua, ya es aterradora. Lamentablemente, estos temores están bien fundados. En primer lugar, el hecho de que los creadores de reactores nucleares en su trabajo No utilizó conocimientos fundamentales, sino una declaración de ciertas dependencias matemáticas y el comportamiento de las partículas, sobre cuya base se construyó una estructura nuclear peligrosa.. Para los científicos, las reacciones nucleares siguen siendo una especie de “caja negra” que funciona, siempre que se cumplan determinadas acciones y requisitos.

Sin embargo, si algo comienza a suceder en esta "caja" y ese "algo" no se describe en las instrucciones y va más allá del alcance del conocimiento adquirido, entonces nosotros, aparte de nuestro propio heroísmo y trabajo no intelectual, no podemos oponernos a nada. al desastre nuclear que se está desarrollando. Masas de personas se ven obligadas a simplemente esperar humildemente el peligro inminente, prepararse para consecuencias terribles e incomprensibles y, en su opinión, alejarse a una distancia segura. En la mayoría de los casos, los especialistas nucleares simplemente se encogen de hombros, rezan y esperan ayuda de poderes superiores.

Los científicos nucleares japoneses, armados con la tecnología más moderna, todavía no pueden frenar la central nuclear de Fukushima, que lleva mucho tiempo sin energía. Sólo pueden afirmar que el 18 de octubre de 2013, el nivel de radiación en las aguas subterráneas superó la norma en más de 2.500 veces. ¡Un día después, el nivel de sustancias radiactivas en el agua aumentó casi 12.000 veces! ¡¿Por qué?! Los expertos japoneses aún no pueden responder a esta pregunta ni detener estos procesos.

El riesgo de crear una bomba atómica todavía estaba de algún modo justificado. La tensa situación político-militar en el planeta requirió medidas de defensa y ataque sin precedentes por parte de los países en guerra. Sometiéndose a la situación, los investigadores nucleares corrieron riesgos sin profundizar en las complejidades de la estructura y funcionamiento de las partículas elementales y los núcleos atómicos.

Sin embargo, en tiempos de paz, tuvo que comenzar la construcción de centrales nucleares y colisionadores de todo tipo. sólo bajo condición, Qué La ciencia ha comprendido completamente la estructura del núcleo atómico, el electrón, el neutrón, el protón y sus relaciones. Además, en las centrales nucleares es necesario controlar estrictamente la reacción nuclear. Pero sólo puedes gestionar real y eficazmente lo que sabes a fondo. Especialmente si se trata del tipo de energía más poderosa en la actualidad, que no es nada fácil de frenar. Esto, por supuesto, no sucede. No sólo durante la construcción de centrales nucleares.

Actualmente, en Rusia, China, EE.UU. y Europa existen 6 colisionadores diferentes: potentes aceleradores de flujos contrarios de partículas que las aceleran a velocidades enormes, dándoles a las partículas una alta energía cinética, para luego colisionarlas entre sí. El objetivo de la colisión es estudiar los productos de las colisiones de partículas con la esperanza de que en el proceso de su descomposición sea posible ver algo nuevo y hasta ahora desconocido.

Está claro que los investigadores están muy interesados ​​en ver qué resultará de todo esto. La velocidad de las colisiones de partículas y el nivel de asignación de la investigación científica están aumentando, pero el conocimiento sobre la estructura de lo que colisiona se ha mantenido en el mismo nivel durante muchos, muchos años. Todavía no hay previsiones fundamentadas sobre los resultados de los estudios previstos, ni puede haberlas. No por casualidad. Entendemos perfectamente que la predicción científica sólo es posible si tenemos un conocimiento preciso y verificado de al menos los detalles del proceso previsto. La ciencia moderna aún no tiene ese conocimiento sobre las partículas elementales. En este caso, podemos suponer que el principio fundamental de los métodos de investigación existentes es la propuesta: "Probemos y veamos qué pasa". Desafortunadamente.

Por lo tanto, es bastante natural que hoy en día se discutan cada vez más las cuestiones relacionadas con los peligros de los experimentos. Ni siquiera se trata de la posibilidad de que durante los experimentos surjan agujeros negros microscópicos que, al crecer, pueden devorar nuestro planeta. Realmente no creo en tal posibilidad, al menos en el nivel y etapa actual de mi desarrollo intelectual.

Pero existe un peligro más profundo y real. Por ejemplo, en el Gran Colisionador de Hadrones, corrientes de protones o iones de plomo chocan en diversas configuraciones. Al parecer, ¿qué amenaza puede surgir de una partícula microscópica, incluso bajo tierra, en un túnel revestido con una potente protección de metal y hormigón? Una partícula que pesa 1.672.621.777(74) x 10 -27 kg y un túnel sólido de varias toneladas y más de 26 kilómetros de longitud en el espesor de un suelo pesado son categorías claramente incomparables.

Sin embargo, la amenaza existe. Al realizar experimentos, es probable que se produzca una liberación incontrolada de una gran cantidad de energía, que aparecerá no solo como resultado de la ruptura de las fuerzas intranucleares, sino también de la energía ubicada en el interior de los protones o iones de plomo. La explosión nuclear de un misil balístico moderno, basada en la liberación de la energía intranuclear de un átomo, no parecerá peor que una galleta de Año Nuevo en comparación con la poderosa energía que se puede liberar cuando se destruyen partículas elementales. De manera bastante inesperada, podemos dejar salir al hada genio de la botella. Pero no ese flexible, bondadoso y experto en todos los oficios que solo escucha y obedece, sino un monstruo incontrolable, todopoderoso y despiadado que no conoce piedad ni piedad. Y no será fabuloso, sino bastante real.

Pero lo peor es que, al igual que en una bomba nuclear, en un colisionador puede comenzar una reacción en cadena, liberando cada vez más porciones de energía y destruyendo todas las demás partículas elementales. Al mismo tiempo, no importa en absoluto en qué consistirán: estructuras metálicas de túneles, muros de hormigón o rocas. Se liberará energía por todas partes, destrozando todo lo que está conectado no sólo con nuestra civilización, sino con todo el planeta. En un instante, de nuestra dulce belleza azul pueden quedar sólo jirones lamentables y informes, esparcidos por las grandes y vastas extensiones del Universo.

Este es, por supuesto, un escenario terrible, pero muy real, y muchos europeos hoy lo entienden muy bien y se oponen activamente a experimentos peligrosos e impredecibles, exigiendo garantizar la seguridad del planeta y la civilización. Cada vez estos discursos son cada vez más organizados y aumentan la preocupación interna por la situación actual.

No estoy en contra de los experimentos, porque entiendo perfectamente que el camino hacia nuevos conocimientos es siempre espinoso y difícil. Es casi imposible superarlo sin experimentación. Sin embargo, estoy profundamente convencido de que todo experimento debe realizarse sólo si es seguro para las personas y el medio ambiente. Hoy no confiamos en esa seguridad. No, porque no se sabe nada sobre aquellas partículas con las que ya estamos experimentando hoy.

La situación resultó ser mucho más alarmante de lo que había imaginado. Seriamente preocupado, me sumergí de lleno en el mundo del conocimiento sobre el microcosmos. Lo admito, esto no me dio mucho placer, ya que en las teorías desarrolladas del micromundo era difícil captar una relación clara entre los fenómenos naturales y las conclusiones en las que se basaban algunos científicos, utilizando los principios teóricos de la física cuántica, la mecánica cuántica. y la teoría de las partículas elementales como aparato de investigación.

Imagínese mi asombro cuando de repente descubrí que el conocimiento sobre el micromundo se basa más en suposiciones que no tienen justificaciones lógicas claras. Habiendo saturado los modelos matemáticos con ciertas convenciones en forma de la constante de Planck con una constante que excede los treinta ceros después del punto decimal, varias prohibiciones y postulados, los teóricos, sin embargo, los describieron con suficiente detalle y precisión. A¿Existen situaciones prácticas que respondan a la pregunta: “¿Qué pasará si...?” Sin embargo, la pregunta principal: “¿Por qué sucede esto?”, lamentablemente, quedó sin respuesta.

Me pareció que comprender el Universo ilimitado y sus galaxias muy distantes, distribuidas en distancias increíblemente vastas, es mucho más difícil que encontrar un camino de conocimiento hacia lo que, de hecho, "se encuentra bajo nuestros pies". Sobre la base de mi educación secundaria y superior, creía sinceramente que nuestra civilización ya no tiene dudas sobre la estructura del átomo y su núcleo, ni sobre las partículas elementales y su estructura, ni sobre las fuerzas que mantienen al electrón en órbita y Mantener la conexión estable de protones y neutrones en el núcleo de un átomo.

Hasta ese momento no había tenido que estudiar los fundamentos de la física cuántica, pero tenía confianza e ingenuamente asumí que esta nueva física era la que realmente nos sacaría de la oscuridad de la incomprensión del micromundo.

Pero, para mi profundo disgusto, estaba equivocado. La física cuántica moderna, la física del núcleo atómico y de las partículas elementales y toda la física del micromundo, en mi opinión, no sólo se encuentran en un estado deplorable. Están atrapados desde hace mucho tiempo en un callejón sin salida intelectual que no les permite desarrollarse y mejorar, avanzando por el camino del conocimiento del átomo y de las partículas elementales.

Los investigadores del micromundo, estrictamente limitados por las opiniones inquebrantables establecidas de los grandes teóricos de los siglos XIX y XX, durante más de cien años no se han atrevido a volver a sus raíces y comenzar nuevamente el difícil camino de la investigación en las profundidades de nuestro mundo circundante. Mi visión crítica de la situación actual en torno al estudio del micromundo está lejos de ser la única. Muchos investigadores y teóricos progresistas han expresado repetidamente sus puntos de vista sobre los problemas que surgen en el proceso de comprensión de los fundamentos de la teoría del núcleo atómico y las partículas elementales, la física cuántica y la mecánica cuántica.

Un análisis de la física cuántica teórica moderna nos permite sacar una conclusión definitiva de que la esencia de la teoría radica en la representación matemática de ciertos valores promedio de partículas y átomos, basada en indicadores de ciertas estadísticas mecanicistas. Lo principal en la teoría no es el estudio de partículas elementales, su estructura, sus conexiones e interacciones durante la manifestación de ciertos fenómenos naturales, sino modelos matemáticos probabilísticos simplificados basados ​​​​en dependencias obtenidas durante experimentos.

Desafortunadamente, aquí, así como durante el desarrollo de la teoría de la relatividad, se pusieron en primer lugar las dependencias matemáticas derivadas, que eclipsaron la naturaleza de los fenómenos, su interconexión y las razones de su aparición.

El estudio de la estructura de las partículas elementales se limitó a la suposición de la presencia en los protones y neutrones de tres quarks hipotéticos, cuyas variedades, a medida que se desarrolló esta suposición teórica, cambiaron de dos, luego tres, cuatro, seis, doce. La ciencia simplemente se ajustó a los resultados de los experimentos, obligada a inventar nuevos elementos cuya existencia aún no está demostrada. Aquí podemos oír hablar de preones y gravitones que aún no se han encontrado. Puede estar seguro de que el número de partículas hipotéticas seguirá creciendo a medida que la ciencia del micromundo se adentre cada vez más en un callejón sin salida.

La falta de comprensión de los procesos físicos que ocurren dentro de las partículas elementales y los núcleos atómicos, el mecanismo de interacción de los sistemas y elementos del micromundo, trajo a la arena de la ciencia moderna elementos hipotéticos, portadores de interacción, como los bosones calibre y vectoriales, los gluones. , fotones virtuales. Son ellos quienes encabezan la lista de entidades responsables de los procesos de interacción de unas partículas con otras. Y no importa que ni siquiera se hayan detectado sus signos indirectos. Es importante que al menos de alguna manera se les pueda responsabilizar de que el núcleo de un átomo no se desintegre en sus componentes, de que la Luna no caiga sobre la Tierra, de que los electrones sigan girando en su órbita y de que los El campo magnético del planeta todavía nos protege de las influencias cósmicas.

Todo esto me entristeció, porque cuanto más profundizaba en las teorías del micromundo, más crecía mi comprensión del desarrollo sin salida del componente más importante de la teoría de la estructura del mundo. La posición de la ciencia actual sobre el microcosmos no es accidental, sino natural. El hecho es que los premios Nobel Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli y Paul Dirac sentaron las bases de la física cuántica a finales del siglo XIX y principios del XX. Los físicos de aquella época sólo disponían de los resultados de algunos experimentos iniciales destinados a estudiar átomos y partículas elementales. Sin embargo, hay que admitir que estos estudios se llevaron a cabo en equipos imperfectos correspondientes a esa época, y la base de datos experimental apenas comenzaba a llenarse.

Por tanto, no es de extrañar que la física clásica no siempre pudiera responder a las numerosas preguntas que surgieron durante el estudio del micromundo. Por eso, a principios del siglo XX, el mundo científico empezó a hablar de la crisis de la física y de la necesidad de cambios revolucionarios en el sistema de investigación de los micromundos. Esta situación definitivamente empujó a los científicos teóricos progresistas a buscar nuevas formas y nuevos métodos de comprensión del micromundo.

El problema, debemos rendir homenaje, no estaba en las disposiciones obsoletas de la física clásica, sino en una base técnica insuficientemente desarrollada, que en ese momento, comprensiblemente, no podía proporcionar los resultados de investigación necesarios y alimentar desarrollos teóricos más profundos. Era necesario llenar el vacío. Y se llenó. Una nueva teoría: la física cuántica, basada principalmente en conceptos matemáticos probabilísticos. No había nada de malo en esto, excepto que, al mismo tiempo, olvidaron la filosofía y rompieron con el mundo real.

Ideas clásicas sobre el átomo, electrón, protón, neutrón, etc. fueron reemplazados por sus modelos probabilísticos, que correspondían a un cierto nivel de desarrollo científico e incluso permitían resolver problemas muy complejos de ingeniería aplicada. La falta de la base técnica necesaria y algunos éxitos en la representación teórica y experimental de los elementos y sistemas del micromundo crearon las condiciones para un cierto enfriamiento del mundo científico hacia un estudio profundo de la estructura de las partículas elementales, los átomos y sus núcleos. . Además, la crisis de la física del micromundo parecía haberse extinguido, se había producido una revolución. La comunidad científica se apresuró a estudiar la física cuántica, sin molestarse en comprender los conceptos básicos de las partículas elementales y fundamentales.

Naturalmente, este estado de la ciencia moderna sobre el micromundo no pudo evitar emocionarme, e inmediatamente comencé a prepararme para una nueva expedición, para un nuevo viaje. A un viaje al micromundo. Ya hemos hecho un viaje similar. Este fue el primer viaje al mundo de las galaxias, las estrellas y los quásares, al mundo de la materia y la energía oscuras, al mundo donde nuestro Universo nace y vive una vida plena. en su informe “Aliento del Universo. Primer viaje“Intentamos comprender la estructura del Universo y los procesos que en él ocurren.

Al darme cuenta de que el segundo viaje tampoco sería fácil y requeriría miles de millones de billones de veces para reducir la escala del espacio en el que tendría que estudiar el mundo que me rodea, comencé a prepararme para penetrar no solo en la estructura de un átomo. o molécula, sino también en las profundidades del electrón y del protón, del neutrón y del fotón, y en volúmenes millones de veces menores que los volúmenes de estas partículas. Esto requirió capacitación especial, nuevos conocimientos y equipos avanzados.

El próximo viaje implicó comenzar desde el principio mismo de la creación de nuestro mundo, y fue este comienzo el más peligroso y con el resultado más impredecible. Pero de nuestra expedición dependía si encontraríamos una salida a la situación actual en la ciencia del microcosmos o si permaneceríamos en equilibrio sobre el inestable puente de cuerda de la energía nuclear moderna, poniendo en peligro cada segundo la vida y la existencia de la civilización. Planeta en peligro de muerte.

Es que para conocer los resultados iniciales de nuestra investigación era necesario llegar al agujero negro del Universo y, descuidando el sentido de autoconservación, precipitarse hacia el infierno ardiente del túnel universal. Sólo allí, en condiciones de temperaturas ultra altas y presión fantástica, moviéndose cuidadosamente en flujos de partículas materiales que giran rápidamente, pudimos ver cómo se produce la aniquilación de partículas y antipartículas y cómo renace el gran y poderoso antepasado de todas las cosas, el éter. , comprender todos los procesos que tienen lugar, incluida la formación de partículas, átomos y moléculas.

Créame, no hay muchos temerarios en la Tierra que puedan decidir hacer esto. Además, el resultado no está garantizado por nadie y nadie está dispuesto a asumir la responsabilidad del éxito de este viaje. Durante la existencia de la civilización, nadie ha visitado siquiera el agujero negro de la galaxia, pero aquí ... ¡UNIVERSO! Aquí todo es adulto, grandioso y de escala cósmica. No es broma aquí. Aquí, en un instante, pueden convertir el cuerpo humano en un coágulo microscópico de energía caliente o esparcirlo por las infinitas y frías extensiones del espacio sin derecho a restauración y reunificación. ¡Este es el Universo! Enorme y majestuoso, frío y caliente, interminable y misterioso...

Por eso, invitando a todos a unirse a nuestra expedición, tengo que advertir que si alguien tiene dudas, no es demasiado tarde para negarse. Se aceptan todos los motivos. ¡Somos plenamente conscientes de la magnitud del peligro, pero estamos dispuestos a afrontarlo con valentía a toda costa! Nos estamos preparando para sumergirnos en las profundidades del Universo.

Está claro que protegerse y mantenerse con vida mientras se sumerge en un túnel universal al rojo vivo lleno de poderosas explosiones y reacciones nucleares no es nada fácil, y nuestro equipo debe corresponder a las condiciones en las que tendremos que trabajar. Por lo tanto, es imperativo preparar el mejor equipo y considerar cuidadosamente el equipamiento de todos los participantes en esta peligrosa expedición.

En primer lugar, en nuestro segundo viaje tomaremos lo que nos permitió superar un camino muy difícil a través del universo cuando estábamos trabajando en el informe de nuestra expedición. “Aliento del Universo. El primer viaje." Por supuesto que es leyes del mundo. Sin su uso, nuestro primer viaje difícilmente hubiera podido terminar con éxito. Fueron las leyes las que permitieron encontrar el camino correcto entre la acumulación de fenómenos incomprensibles y las dudosas conclusiones de los investigadores para explicarlos.

Si tu recuerdas, ley del equilibrio de los opuestos, predeterminar que en el mundo cualquier manifestación de la realidad, cualquier sistema tiene su esencia opuesta y está o se esfuerza por estar en equilibrio con ella, nos permitió comprender y aceptar la presencia en el mundo que nos rodea, además de la energía ordinaria, también de la oscuridad. energía y también, además de la materia ordinaria, la materia oscura. La ley del equilibrio de los opuestos permitió suponer que el mundo no sólo se compone de éter, sino que también el éter se compone de dos tipos: positivo y negativo.

Ley de Interconexión Universal, lo que implica una conexión estable y repetitiva entre todos los objetos, procesos y sistemas del Universo, independientemente de su escala, y ley de jerarquía, ordenar los niveles de cualquier sistema en el Universo de menor a mayor, permitió construir una “escalera de seres” lógica desde éter, partículas, átomos, sustancias, estrellas y galaxias hasta el Universo. Y luego, encontrar formas de transformar una cantidad increíblemente grande de galaxias, estrellas, planetas y otros objetos materiales, primero en partículas y luego en corrientes de éter caliente.

Encontramos la confirmación de estas opiniones en acción. ley de desarrollo, que determina el movimiento evolutivo en todas las esferas del mundo que nos rodea. A través del análisis de la acción de estas leyes, llegamos a una descripción de la forma y comprensión de la estructura del Universo, aprendimos la evolución de las galaxias y vimos los mecanismos de formación de partículas y átomos, estrellas y planetas. Nos quedó completamente claro cómo lo grande se forma a partir de lo pequeño y lo pequeño a partir de lo grande.

Sólo comprensión ley de continuidad del movimiento, que interpreta la necesidad objetiva del proceso de movimiento constante en el espacio para todos los objetos y sistemas sin excepción, permitió realizar la rotación del núcleo del Universo y las galaxias alrededor del túnel universal.

Las leyes de la estructura del mundo fueron una especie de mapa de nuestro viaje, que nos ayudó a avanzar en la ruta y superar los tramos más difíciles y los obstáculos encontrados en el camino hacia la comprensión del mundo. Por tanto, las leyes de la estructura del mundo serán el atributo más importante de nuestro equipo en este viaje a las profundidades del Universo.

La segunda condición importante para el éxito de la penetración en las profundidades del Universo será, por supuesto, resultados experimentales científicos que llevaron a cabo durante más de cien años, y todos acervo de conocimientos e información sobre los fenómenos micromundo acumulado por la ciencia moderna. Durante nuestro primer viaje nos convencimos de que muchos fenómenos naturales se pueden interpretar de diferentes maneras y sacar conclusiones completamente opuestas.

Las conclusiones incorrectas, respaldadas por fórmulas matemáticas engorrosas, por regla general, llevan a la ciencia a un callejón sin salida y no proporcionan el desarrollo necesario. Sientan las bases para un mayor pensamiento erróneo que, a su vez, da forma a las posiciones teóricas de las teorías erróneas que se están desarrollando. No se trata de fórmulas. Las fórmulas pueden ser absolutamente correctas. Pero las decisiones de los investigadores sobre cómo y por qué camino avanzar pueden no ser del todo correctas.

La situación se puede comparar con el deseo de llegar desde París al aeropuerto Charles De Gaulle por dos carreteras. La primera es la más corta, que no puede durar más de media hora, utilizando sólo un coche, y la segunda es exactamente lo contrario: la vuelta al mundo en coche, barco, equipos especiales, barcos, trineos tirados por perros por toda Francia, la Atlántico, América del Sur, la Antártida, el Océano Pacífico, el Ártico y finalmente por el noreste de Francia directo al aeropuerto. Ambos caminos nos llevarán de un punto al mismo lugar. ¿Pero en qué tiempo y con qué esfuerzo? Sí, y mantener la precisión y llegar a su destino durante un viaje largo y difícil es muy problemático. Por tanto, no sólo es importante el proceso de movimiento, sino también la elección del camino correcto.

En nuestro viaje, al igual que en la primera expedición, intentaremos echar un vistazo ligeramente diferente a las conclusiones sobre el micromundo que ya han sido extraídas y aceptadas por todo el mundo científico. En primer lugar, en relación con los conocimientos adquiridos a partir del estudio de las partículas elementales, las reacciones nucleares y las interacciones existentes. Es muy posible que, como resultado de nuestra inmersión en las profundidades del Universo, el electrón aparezca ante nosotros no como una partícula sin estructura, sino como un objeto más complejo del micromundo, y el núcleo del átomo revelará sus diversos estructura, viviendo su propia vida inusual y activa.

No olvidemos llevar la lógica con nosotros. Ella nos permitió encontrar el camino en los lugares más difíciles de nuestro último viaje. Lógicas Era una especie de brújula que indicaba la dirección del camino correcto al viajar a través de las extensiones del Universo. Está claro que ni siquiera ahora podemos prescindir de él.

Sin embargo, es evidente que la lógica por sí sola no será suficiente. En esta expedición no podemos prescindir de la intuición. Intuición nos permitirá encontrar algo que aún no podemos ni imaginar, y donde nadie ha buscado nada antes que nosotros. Es la intuición nuestra maravillosa asistente, cuya voz escucharemos atentamente. La intuición nos obligará a movernos, independientemente de la lluvia y el frío, la nieve y las heladas, sin una esperanza firme y sin información clara, pero es precisamente esto lo que nos permitirá lograr nuestro objetivo contrariamente a todas las reglas y pautas a las que se ha sometido toda la humanidad. acostumbrarse desde la escuela.

Finalmente, no podemos ir a ninguna parte sin nuestra imaginación desenfrenada. Imaginación- esta es la herramienta de conocimiento que necesitamos, que nos permitirá, sin los microscopios más modernos, ver lo que es mucho más pequeño que las partículas más pequeñas ya descubiertas o sólo supuestas por los investigadores. La imaginación nos mostrará todos los procesos que ocurren en un agujero negro y en el túnel universal, proporcionará los mecanismos para el surgimiento de fuerzas gravitacionales durante la formación de partículas y átomos, nos guiará a través de las galerías del núcleo atómico y nos dará la oportunidad de realizar un vuelo fascinante sobre un electrón ligero que gira alrededor de una compañía sólida pero torpe de protones y neutrones en el núcleo atómico.

Desafortunadamente, no podremos llevar nada más en este viaje a las profundidades del Universo: hay muy poco espacio y tenemos que limitarnos incluso a lo más necesario. ¡Pero eso no puede detenernos! ¡El objetivo lo tenemos claro! ¡Las profundidades del Universo nos esperan!

A la pregunta ¿Cuál es la partícula más pequeña del universo? ¿Quark, neutrino, bosón de Higgs o agujero negro de Planck? dado por el autor caucásico la mejor respuesta es Las partículas fundamentales son todas de tamaño cero (el radio es cero). Por peso. Hay partículas con masa igual a cero (fotón, gluón, gravitón). De los masivos, los neutrinos tienen la masa más pequeña (menos de 0,28 eV/s^2, más precisamente aún no medida). La frecuencia y el tiempo no son características de las partículas. Puedes hablar de los momentos de la vida, pero esta es una conversación diferente.

Respuesta de Puntada[gurú]
Mosk zerobubus.

Respuesta de Mijaíl Levin[gurú]
De hecho, prácticamente no existe el concepto de "tamaño" en el microcosmos. Bueno, para un núcleo todavía se puede hablar de algún tipo de análogo de tamaño, por ejemplo, a través de la probabilidad de que los electrones de un haz entren en él, pero para los más pequeños, no.

Respuesta de hacer a cristo[gurú]
el “tamaño” de una partícula elemental es una característica de una partícula que refleja la distribución espacial de su masa o carga eléctrica; Suelen hablar de los llamados. Radio cuadrático medio de la distribución de carga eléctrica (que caracteriza simultáneamente la distribución de masa).
Los bosones de calibre y los leptones, dentro de la precisión de las mediciones realizadas, no exhiben "dimensiones" finitas. Esto significa que sus "tamaños"< 10^-16 см
A diferencia de las partículas verdaderamente elementales, los “tamaños” de los hadrones son finitos. Su radio cuadrático medio característico está determinado por el radio de confinamiento (o confinamiento de los quarks) y es del orden de magnitud igual a 10^-13 cm y, por supuesto, varía de un hadrón a otro.

Respuesta de Kirill Odding[gurú]
Uno de los grandes físicos dijo (¿quizás no Niels Bohr?) “Si logras explicar la mecánica cuántica en términos visuales, ve y recibe tu Premio Nobel”.

Respuesta de SerShkod Polikanov Sergey[gurú]
¿Cuál es la partícula elemental más pequeña del universo?
Partículas elementales que crean un efecto gravitacional.
¿Incluso menos?
Partículas elementales que ponen en movimiento las que crean el efecto gravitacional.
pero ellos mismos están involucrados en esto.
Hay partículas elementales aún más pequeñas.
Sus parámetros ni siquiera entran en los cálculos porque se desconocen las estructuras y sus parámetros físicos.

Respuesta de Misha Nikitin[activo]
CUARC

Respuesta de Matipati Kipirofinovich[activo]
AGUJERO NEGRO DE PLANCK

Respuesta de hermano qwerty[novato]
Los quarks son las partículas más pequeñas del mundo. Para el universo no existe el concepto de tamaño; es ilimitado. Si inventas una máquina para hacer a una persona más pequeña, entonces será posible encogerla infinitamente más, más y más... Sí, el Quark es la “Partícula” más pequeña, pero hay algo más pequeño que una partícula. Espacio. No. Tiene. Tamaño.

Respuesta de Antón Kurochka[activo]
Protón Neutrón 1*10^-15 1 femtómetro
Quark-U Quark-D Electrón 1*10^-18 1 attómetro
Quark-S 4*10^-19 400 zeptómetros
Quark-C 1*10^-19 100 zeptómetros
Quark-B 3*10^-20 30 zeptómetros
Neutrinos de alta energía 1,5*10^-20 15 zeptómetros
Preon 1*10^-21 1 zeptómetro
Quark-T 1*10^-22 100 yoctómetros
MeV Neutrino 2*10^-23 20 yoctómetros
Neutrino 1*10^-24 1 yoctómetro - (¡¡¡tamaño tan pequeño!!!) -
Partícula Plonk 1,6*10^-35 0,000 000 000 016 yoctómetro
Espuma cuántica Cuerda cuántica 1*10^-35 0.000 000 000 01 yoctómetro
Esta es una tabla de tamaños de partículas. Y aquí se puede ver que la partícula más pequeña es la partícula de Planck, pero como es demasiado pequeña, el neutrino es la partícula más pequeña. Pero en el universo sólo la longitud de Planck es menor.