Ինչ է էլեկտրոն: Զանգվածը սանն է էլեկտրոնի

Էլեկտրոն - հիմնարար մասնիկը, այն է, որ կան կառուցվածքային ստորաբաժանումները հարցում: Ըստ դասակարգման, մի Ֆերմիոն (մասնիկը կես-անբաժանելի Ձեր պատասխանը ուղարկված չէ անվան ֆիզիկոս Էնրիկո Ֆերմիի) եւ լեպտոններ (մասնիկների հետ կիսաամբողջ սպին, չեն մասնակցում ուժեղ փոխազդեցության, մեկը չորս խոշոր է ֆիզիկայի). Baryon համարը, էլեկտրոնի է զրոյական, ինչպես նաեւ այլ լեպտոններ:

Մինչեւ վերջերս այն էր, որ էլեկտրոն - տարրական, որ անբաժանելի, որը չունի կառուցվածքը մասնիկի, բայց գիտնականները ունեն այլ կարծիք այսօր. Թե ինչ է էլեկտրոնի վրա ներկայացման ժամանակակից ֆիզիկայի.

Պատմությունը անունով

Նույնիսկ հին Հունաստանում բնապահպանների նկատեց, որ սաթի, նախընտրական rubbed հետ մորթյա, ձգում փոքր օբյեկտների, այսինքն ցուցադրում էլեկտրամագնիսական հատկություններով. Անունը, Էլեկտրոնի ստացված հունական ἤλεκτρον, որը նշանակում է «Ամբեր». Տերմինը առաջարկել է Ջորջ. STONEY 1894 թ., Թեեւ մասնիկը հայտնաբերվել է J .. Thompson 1897 թ. Այն էր, դժվար է գտնել պատճառը սա է փոքրիկ զանգվածային եւ սանն Էլեկտրոնի դարձավ գտնել վճռորոշ փորձ: Առաջին նկարները մասնիկների Charles Wilson հետ հատուկ տեսախցիկի, որն օգտագործվում է նույնիսկ ժամանակակից փորձերի եւ անունով է իր պատվին.

Հետաքրքիր փաստ է, որ մեկն է նախապայմանների բացմանը էլեկտրոնը մի ասացվածք Բենջամին Ֆրանկլինը: 1749 նա մշակել է վարկածը, որ էլեկտրաէներգիա մի նյութական նյութ: Այն գտնվում է նրա ստեղծագործություններն առաջին անգամ օգտագործվել այնպիսի տերմիններ, ինչպիսիք են որպես դրական եւ բացասական լիցքերից, capacitor կատարողականը, մարտկոցի եւ էլեկտրական մասնիկների. Տեսակարար սանն էլեկտրոնի համարվում է բացասական, իսկ պրոտոնային դրական.

Հայտնաբերելու էլեկտրոնի

1846, հայեցակարգը է «Ատոմ էլեկտրաէներգիայի" - ը օգտագործվում է իր ստեղծագործությունների, գերմանական ֆիզիկոս Վիլհելմ Weber: Maykl faradey հայտնաբերեց տերմինը "Ion", որն այժմ, թերեւս, գիտեն, բոլորը դեռ դպրոցում: Որ հարցը էլեկտրաէներգիայի բնության ներգրավված բազմաթիվ ականավոր գիտնականներ, ինչպիսիք են գերմանացի ֆիզիկոս եւ մաթեմատիկոս Յուլիուս Plucker, Ժան Perren, անգլերեն ֆիզիկոս Uilyam Kruks, Էռնեստ Rutherford եւ այլոց:

Այսպիսով, մինչ Dzhozef Tompson հաջողությամբ ավարտել է իր հայտնի գիտափորձը եւ ապացուցեց, որ գոյություն ունի մասնիկի ավելի փոքր, քան ատոմի, որ դաշտային աշխատանքների բազմաթիվ գիտնականների եւ հայտնաբերելու կլինի անհնար, նրանք չեն արել այս հսկայական աշխատանքը:

1906, Dzhozef Tompson ստացել է Նոբելյան մրցանակ: Փորձը հետեւյալն էր. Միջոցով զուգահեռ մետաղական թիթեղների վրա էլեկտրական դաշտի, կաթոդ ray beams են անցել: Ապա նրանք պետք է անել նույն կերպ, բայց մի կծիկ համակարգում է ստեղծել մագնիսական դաշտ: Thompson գտել է, որ այն ժամանակ, երբ էլեկտրական դաշտ, անդրադառնալով beams, եւ նույնը նկատվում մագնիսական գործողության, սակայն beams կաթոդ ճառագայթների հետագիծը չի փոխվել, եթե նրանք գործել այդ երկու ոլորտներում որոշակի համամասնություններով, որոնք կախված մասնիկների արագություն:

Այն բանից հետո, հաշվարկների Thompson - իմացա, որ արագություն այդ մասնիկների զգալիորեն ցածր է, քան արագություն լույսի, եւ դա նշանակում է, որ նրանք ունեն զանգված. Այս առումով ֆիզիկայի եկել են հավատալ, որ բաց մասնիկը հարց ընդգրկված է ատոմների, որը հետագայում հաստատվել է Rutherford. Նա անվանել է այն «մի մոլորակային մոդելը Ատոմ»:

Պարադոքսներով քվանտային աշխարհի

Հարցն այն է, թե որն է համարվում էլեկտրոնային բարդ բավարար, գոնե այս փուլում գիտության զարգացմանը: Նախքան այն համարելով, դուք պետք է դիմեք մեկը պարադոքսներով քվանտային ֆիզիկայի, որ նույնիսկ գիտնականները չեն կարող բացատրել: Սա հայտնի երկու ճեղքերով, բացատրելով երկակի բնույթը էլեկտրոնի:

Դրա էությունն այն է, որ մինչեւ «ատրճանակ», կրակում մասնիկներ, սահմանված շրջանակ ուղղահայաց ուղղանկյուն բացմանը. Ետեւում նրան մի պատ, որի վրա կարող է դիտարկվել հետքերը քանակին. Այնպես որ, դուք նախ պետք է հասկանալ, թե ինչպես հարց behaves. The ամենադյուրին ճանապարհը է տեսնել, թե ինչպես պետք է սկսել մեքենա թենիսի գնդակներ. Մի մասը beads Ընկնել փոս, եւ հետքեր պատի արդյունքների ավելացրել է մեկ ուղղահայաց խմբի: Եթե որոշակի հեռավորության վրա է ավելացնել եւս նույն անցքի հետքեր կձեւավորեն, համապատասխանաբար, երկու կապանքները.

Ալիքները նաեւ տարբեր կերպ են վարվում նման իրավիճակում. Եթե պատը ցույց կտա հետքեր է բախման հետ ալիքի, այն դեպքում, մեկ Բացման խմբի կլինի նաեւ մեկ: Սակայն, ամեն ինչ փոխվում են այն դեպքում, երկու slits. Wave անցնող անցքերի, բաժանված է կեսին: Եթե վերին մեկ ալիքի համապատասխանում է հատակին մյուսը, նրանք չեղյալ հայտարարել են միմյանց, եւ այդ միջամտությունը օրինակը (բազմակի ուղղահայաց շերտեր) կհայտնվի պատին. Տեղադրել խաչմերուկում ալիքների կմեկնի նշանի, եւ այն վայրերը, որտեղ կան փոխադարձ էր quenching, ոչ:

զարմանալի հայտնագործություն

Օգնությամբ վերը նշված փորձի, գիտնականները կարող են հստակ ցույց է տալիս, որ աշխարհի միջեւ եղած տարբերությունը Quantum եւ դասական ֆիզիկայի. Երբ նրանք սկսեցին կրակել էլեկտրոնների պատը, սովորաբար տեղի է ունենում մի ուղղահայաց նշանի վրա դրա որոշ մասնիկներ պես թենիսի գնդակը է ընկել բացը, եւ ոմանք չեն. Բայց ամեն ինչ փոխվեց, երբ կար երկրորդ փոս: Է պատին բացահայտվել է միջամտություն օրինակին. Առաջին Ֆիզիկա որոշել է, որ էլեկտրոնները միջամտել միմյանց հետ եւ որոշել է թույլ տալ նրանց մեկ առ մեկ: Սակայն, հետո մի քանի ժամվա ընթացքում (արագությունը շարժվող էլեկտրոնների դեռեւս շատ ցածր է, քան լույսի արագությամբ) կրկին սկսեցին ցույց տալ միջամտություն օրինակին.

անսպասելի շրջադարձը

Էլեկտրոնային, հետ միասին մի շարք այլ մասնիկներ, ինչպիսիք են ֆոտոնի ցուցադրում է ալիքամասնիկային երկվությունը (օգտագործվում է նաեւ «քվանտային ալիքը դուալիզմի»): Նման կատու Շրեդինգերի որ երկուսն էլ կենդանի եւ մահացած, էլեկտրոնի պետությունը կարող է լինել, այնպես էլ ատոմային եւ ալիքը:

Սակայն, հաջորդ քայլն է այս գիտափորձի գեներացվել է նույնիսկ ավելի խորհուրդները: հիմնարար մասնիկը, որը կարծես թե ամեն ինչ, ներկայացրել անհավատալի անակնկալ. Ֆիզիկոսներ որոշում են տեղադրել անցքերի նախնական սարքը, որպեսզի կողպեք, որի միջոցով ճեղքել մասնիկը են, եւ թե ինչպես են նրանք հանդես գալ որպես ալիքների: Բայց հենց որ այն դրվել մոնիտորինգի մեխանիզմ է պատին կար ընդամենը երկու bands համապատասխան երկու անցքերի, եւ ոչ մի միջամտություն օրինակը: Պես «shadowing» մաքրված, մասնիկը սկսեց նորից է ցույց տալ ալիքը հատկությունները, ինչպես նաեւ, եթե նա գիտեր, որ նա արդեն ոչ ոք չի հետեւում:

Մեկ այլ տեսության

Ֆիզիկոս Ծնվել առաջարկել է, որ մասնիկների չի վերածվում ալիքի բառացիորեն. Elektron «պարունակում» ալիք է հավանականությունը, որ այն տալիս է միջամտություն օրինակին. Այս մասնիկները ունեն գույքը superposition, ինչը նշանակում է, որ նրանք կարող են լինել ամենուր է որոշակի հավանականությամբ, եւ, հետեւաբար, նրանք կարող են ուղեկցվել նման «ալիքը»:

Այնուամենայնիվ, արդյունքը ակնհայտ է, որ ընդամենը ներկայությունը դիտորդի ազդում է արդյունքի փորձարկմամբ. Թվում է, թե անհավատալի, բայց դա միակ օրինակը չէ իր տեսակի. Ֆիզիկա փորձեր են իրականացվում մեծ մասում մոր, երբ օբյեկտը հատվածի էր ամենաբարակ ալյումինե փայլաթիթեղի. Գիտնականները նշել են, որ միայն այն փաստը, որ որոշ չափումների ազդում ջերմաստիճանը օբյեկտի. Բնության այդ երեւույթների նրանք բացատրել, դեռեւս ուժի մեջ չէ.

կառուցվածք

Բայց այն, ինչ կազմում է էլեկտրոն: Այս պահին, ժամանակակից գիտությունը չի կարող պատասխանել այս հարցին: Մինչեւ վերջերս համարվում էր, անբաժանելի հիմնարար մասնիկներ, բայց հիմա գիտնականները հակված են հավատալ, որ այն բաղկացած է նույնիսկ փոքր կառույցների.

Որ կոնկրետ մեղադրանք է էլեկտրոնի նույնպես համարվում է հիմնական, սակայն այժմ բաց Quarks կոտորակային մեղադրանքով: Կան մի քանի վարկածներ, թե ինչ կազմում է էլեկտրոն:

Այսօր մենք կարող ենք տեսնել, որ հոդվածը, որտեղ ասվում է, որ գիտնականները կարողացել են բաժանեն էլեկտրոնը: Սակայն, սա միայն մասամբ ճիշտ է.

նոր փորձեր

Խորհրդային գիտնականները ետ է ութսունական թվականները, որ անցյալ դարի ենթադրել են, որ էլեկտրոնի կարող է բաժանվել երեք quasiparticles: 1996 թ.-ին նա հասցրել է այն բաժանել spinon եւ holon, եւ վերջերս ֆիզիկոս Վան դեն Brink եւ նրա թիմը բաժանվեց մասնիկների spinon եւ orbiton: Սակայն, պառակտել հնարավոր է հասնել միայն հատուկ հանգամանքներում: Որ փորձ կարող է իրականացվել պայմաններում չափազանց ցածր ջերմաստիճանների.

Երբ էլեկտրոնները են «թույն» է բացարձակ զրոյի, որը կազմում է մոտ -275 աստիճան Celsius, նրանք գրեթե կանգ առնել եւ ձեւը նրանց միջեւ մի տեսակ հարցի, եթե ձուլվելով մեկ մասնիկի: Նման հանգամանքներում, եւ ֆիզիկոսները կարող դիտարկել quasiparticles, որի «Սա« էլեկտրոն:

կրիչները տեղեկատվությունը

Էլեկտրոն շառավիղը շատ փոքր է, որ դա հավասար է ^2.81794. 10 ^-13 սմ, բայց պարզվում է, որ դրա բաղադրիչները պետք է շատ փոքր չափի. Յուրաքանչյուր երեք մասերի, որի մեջ, հաջողվել է «ջրբաժանը» է էլեկտրոն, իրականացնում է տեղեկատվություն մասին: Orbiton, քանի որ ենթադրում է անվանումը, այն պարունակում է տվյալներ orbital Wave մասնիկը. Spinon համար պատասխանատու պատասխանը ուղարկված չէ Էլեկտրոնի, եւ Holon պատմում է մեզ, որ մեղադրանքի: Այսպիսով, ֆիզիկան կարող է առանձին-առանձին դիտարկել տարբեր պետություններ էլեկտրոնների մի խիստ cooled նյութական. Նրանք կարողացել է հետեւել մի զույգ «holon-spinon» եւ «spinon-orbiton», բայց ոչ բոլոր երեք միասին:

նոր տեխնոլոգիաներ

Ֆիզիկոս, ով հայտնաբերել է էլեկտրոն ստիպված է սպասել մի քանի տասնամյակ առաջ, մինչեւ իրենց հայտնագործությունը արդեն կիրառվել. Մեր օրերում տեխնոլոգիաներ գտնել օգտագործումը մի քանի տարիների ընթացքում, դա բավական է հիշել, graphene - զարմանալի նյութեր, որոնք բաղկացած ածխածնի ատոմների մեկ շերտ: Պառակտումը էլեկտրոնի օգտակար կլիներ: Գիտնականները կանխատեսում են, որ ստեղծումը քվանտային համակարգչի, որի արագությունը, ըստ նրանց, մի քանի տասնյակ անգամ ավելի մեծ է, քան այսօրվա ամենահզոր համակարգիչների.

Որն է գաղտնիքը քվանտային համակարգչային տեխնոլոգիաների. Սա կարելի է համարել մի պարզ օպտիմալացում. Պայմանական համակարգչի, նվազագույն անբաժանելի մասն է տեղեկատվության մի քիչ. Եւ եթե հաշվի առնենք տվյալների հետ ինչ - որ բան տեսողական, ինչ - որ բան է մեքենայի ընդամենը երկու տարբերակ. Bit կարող պարունակել կամ զրոյական կամ մեկը, որ մի մասն է երկուական կոդի:

նոր մեթոդը

Հիմա եկեք պատկերացնենք, որ մի քիչ պարունակվող եւ զրոյական, իսկ միավորի մի «քվանտային քիչ» կամ «Cube»: Դերը պարզ փոփոխականների կխաղա պտույտ էլեկտրոնի (այն կարող է պտտել կամ ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, կամ ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ): Ի տարբերություն հասարակ քիչ Cube կարող է կատարել մի շարք գործառույթներ, միաժամանակ, եւ շնորհիվ այդ աճի տեղի կունենա արագությունը, ցածր էլեկտրոնային զանգված եւ մեղադրանքը չեն այստեղ կարեւոր:

Սա կարող է բացատրվել օրինակով լաբիրինթոսում: Է դուրս գալ դրանից, դուք պետք է փորձեք շատ տարբեր տարբերակներ, որոնցից միայն մեկն ճիշտ կլինի: Ավանդական համակարգիչը, նույնիսկ խնդիրներ է լուծում արագ, դեռ մի ժամանակ կարող է միայն աշխատել է մեկ խնդրի. Նա թվարկում է բոլոր տարբերակները մեկ մարսողության, եւ, ի վերջո գտնում է ելք: Քվանտային համակարգիչ, շնորհիվ երկակիություն kyubita կարող են լուծել բազմաթիվ խնդիրներ միաժամանակ. Նա կարող է վերանայել բոլոր տարբերակները չեն on line, եւ մեկ պահին, ինչպես նաեւ լուծել խնդիրը: Դժվարությունը այն է միայն այնքանով, որքանով է ստանալ շատ աշխատանք քվանտային օբյեկտի - սա կլինի հիմք նոր սերնդի համակարգչի համար.

դիմում

Շատ մարդիկ օգտագործել համակարգիչ է կենցաղային մակարդակով: Այս գերազանց աշխատանք, որպեսզի հեռու եւ սովորական հատ, այլ կանխատեսել կոնկրետ միջոցառումներ հազարավոր, գուցե հարյուր հազարավոր փոփոխականների, որ մեքենան պետք է լինի, պարզապես ահռելի: Quantum համակարգիչը որպես հեշտությամբ հաղթահարել այնպիսի բաներ, ինչպես եղանակի կանխատեսման համար մեկ ամսվա ընթացքում, բուժում աղետի եւ նրա կանխատեսման տվյալների, ինչպես նաեւ կատարել բարդ մաթեմատիկական հաշվարկներ բազմաթիվ փոփոխականների համար մի մասն երկրորդ, բոլորը մի պրոցեսոր մի քանի ատոմների. Այնպես որ, դա հնարավոր է, շատ շուտով մեր ամենահզոր համակարգիչը բարակությունը.

մնալով առողջ

Quantum համակարգչային տեխնոլոգիաները հնարավորություն կտան հսկայական ներդրում է բժշկության. Մարդկությունը կկարողանա ստեղծել nanomachinery ուժեղ ներուժի, իրենց օգնությամբ, ապա դա հնարավոր կլինի ոչ միայն ախտորոշել հիվանդությունը պարզապես նայում ամբողջ մարմնի ներսից, այլ նաեւ ապահովել բժշկական օգնություն `առանց վիրահատության: փոքրիկ ռոբոտներ են« խելքով », այլ, քան համակարգչի կարող է կատարել բոլոր գործողությունները.

Անխուսափելի հեղափոխություն ոլորտում համակարգչային խաղերի. Հզոր մեքենաներ, որոնք կարող են ակնթարթորեն լուծել խնդիրը, կկարողանա խաղալ խաղեր աներեւակայելի իրատեսական գրաֆիկայի, դա հեռու չէ արդեն, եւ համակարգչային աշխարհների հետ լիարժեք ընկղմամբ.