Во оваа лекција, ќе го истражиме основниот концепт на честичките и нивното огромно значење и во хемијата и во физиката. Честичките се градбените блокови на универзумот, од најситните елементи кои ја сочинуваат материјата до силите кои управуваат со нивните интеракции. Ќе истражуваме во карактеристиките, класификациите и апликациите на честичките во сферата на хемијата и физиката.
Во неговото јадро, честичката е мал локализиран објект на кој може да му се припишат неколку физички или хемиски својства како што се волумен, маса или полнење. Честичките може да се движат од субатомски честички како електрони, протони и неутрони до поголеми размери како атоми и молекули. Концептот на честички е клучен за да ни помогне да го разбереме составот и однесувањето на сите форми на материја.
Во хемијата, честичките се однесуваат на атоми и молекули, кои се основата на хемиските супстанции. Атомот е најмалата единица на елементот што ги задржува своите хемиски својства. Атомите се состојат од јадро направено од протони и неутрони, со електрони кои орбитираат околу јадрото. Молекулите , од друга страна, се групи на атоми поврзани заедно, што ја претставува најмалата единица на соединение што може да учествува во хемиска реакција.
Физиката го носи нашето разбирање за честичките на уште пофундаментално ниво, фокусирајќи се на честичките што ги сочинуваат самите атоми, како што се протоните, неутроните и електроните, како и честичките кои не формираат материја како што традиционално се разбира, како фотоните и кварковите. Проучувањето на овие честички им помага на научниците да ги откријат силите и интеракциите што управуваат со универзумот.
Субатомските честички се честички помали од атом. Тие вклучуваат:
Стандардниот модел е теорија во физиката на честички која опишува три од четирите познати основни сили во универзумот, со исклучок на гравитацијата и ги класифицира сите познати субатомски честички. Препознава два вида честички: фермиони , кои се градбени блокови на материјата и бозони , кои посредуваат во силите помеѓу фермионите. На пример, фотоните се бозони кои ја носат електромагнетната сила, дозволувајќи им на електроните да комуницираат едни со други.
Честичките комуницираат една со друга преку фундаментални сили, кои во контекст на Стандардниот модел ги вклучуваат електромагнетната сила, слабата нуклеарна сила, силната нуклеарна сила и гравитацијата. Овие интеракции се клучни за одредување на својствата на материјата и на микроскопско и на макроскопско ниво. На пример, електромагнетната сила е одговорна за хемиските реакции помеѓу атомите и молекулите, додека силната нуклеарна сила ги држи јадрата на атомите заедно.
Разбирањето на честичките и нивните интеракции доведе до бројни достигнувања и во хемијата и во физиката. Еве неколку примери:
Историски гледано, експериментите одиграа клучна улога во унапредувањето на нашето знаење за честичките. На пример, откривањето на електронот од страна на Џеј Џеј Томсон во 1897 година вклучувало набљудување на катодните зраци во вакуумска цевка, што го навело да заклучи постоење на негативно наелектризирани честички. Подоцна, експериментот со златна фолија на Ернест Радерфорд во 1911 година обезбеди увид во атомското јадро, откривајќи дека атомите се состојат од густо, позитивно наелектризирано јадро опкружено со електрони.
Во поново време, Големиот хадронски судирач (LHC) во ЦЕРН беше клучен во откривањето на честичките предвидени со Стандардниот модел, вклучувајќи го и Хигсовиот бозон во 2012 година. Хигсовиот бозон е од витално значење за да се разбере зошто некои честички имаат маса, што дополнително ја разјаснува структурата на материјата.
И покрај значителниот напредок, проучувањето на честичките продолжува да се соочува со предизвици и да поставува нови прашања. На пример, Стандардниот модел не ја зема предвид силата на гравитацијата, а природата на темната материја и темната енергија останува во голема мера мистериозна. Овие загатки ги претставуваат границите во физиката на честичките, поттикнувајќи тековно истражување и експериментирање.
Накратко, честичките се основата на универзумот, од атомите и молекулите кои се проучуваат во хемијата до субатомските честички истражени во физиката. Проучувањето на честичките ги открива основните градежни блокови на материјата и силите кои управуваат со нивните интеракции, што доведува до револуционерни откритија и технолошки напредок. Додека продолжуваме да ги истражуваме мистериите на универзумот, разбирањето на честичките и нивното однесување останува клуч за отклучување на тајните и на малиот и на огромниот космос.
