አንድ በኤሌክትሮን ምንድን ነው? አንድ በኤሌክትሮን ያለው የጅምላ እና ክፍያ

በኤሌክትሮን - አንድ መሠረታዊ ቅንጣት, ጉዳይ መዋቅራዊ አሃዶች ናቸው ሰዎች አንዱ. ወደ ምደባ መሠረት (, ጠንካራ መስተጋብር ውስጥ ፊዚክስ ውስጥ ዋና ዋና አራት አንዱ የማይሳተፉ ግማሽ-ኢንቲጀር ለማሾር ጋር ቅንጣቶች,) አንድ fermion እና leptons (ግማሽ-ዓቢይ የፊዚክስ ኤንሪኮ Fermi በኋላ የሚባል አይፈትሉምም ጋር ቅንጣት) ነው. በኤሌክትሮን መካከል Baryon ቁጥር ዜሮ, እንዲሁም ሌሎች leptons ነው.

በቅርብ ጊዜ ድረስ አምነው ነበር በኤሌክትሮን - አንድ የአንደኛ ደረጃ, ቅንጣት ምንም መዋቅር የለውም, ነገር ግን ሳይንቲስቶች ዛሬ የተለየ አመለካከት ያላቸው ሲሆን, indivisible ነው. ዘመናዊ ፊዚክስ አቀራረብ ላይ በኤሌክትሮን ምንድን ነው?

ስም ታሪክ

እንኳን በጥንቷ ግሪክ ተፈጥሮ ውስጥ አምበር, ፀጉር ጋር ቅድመ-አሽተው ማለትም, ትናንሽ ነገሮችን ይስባል የኤሌክትሮማግኔቲክ ንብረቶች የሚያሳይ እንደሆነ አስተውለናል. በኤሌክትሮን ስም "አምበር" ማለት የግሪክ ἤλεκτρον, ከ ተቀበሉ. በ ቅንጣት 1897 በ J .. ቶምሰን በ የተገኘው ቢሆንም የሚለው ቃል, 1894 ጆርጅ. Stoney ጠቁመዋል. በዚህ ምክንያት ደግሞ ትንሽ የመገናኛ እና ነው ማግኘት አስቸጋሪ ነበር በኤሌክትሮን ኃላፊነት ወሳኝ ተሞክሮ ለማግኘት ሆነ. የ ቅንጣቶች መካከል የመጀመሪያው ስዕሎች እንኳን ዘመናዊ ሙከራዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ነው እና ክብር የሚባል ነው ይህም ልዩ ካሜራ, ጋር ቻርልስ ዊልሶን ነበር.

አንድ ሳቢ እውነታ አንድ በኤሌክትሮን መክፈቻ ለ E ንደቅድመ ሁኔታ አንዱ ቤንጃሚን ፍራንክሊን አንድ ቃል መሆኑን ነው. አንድ ቁሳዊ ንጥረ - 1749 እሱ መሆኑን የኤሌክትሪክ መላ ምት አደረብኝ. ይህም ሥራው መጀመሪያ እንደ አዎንታዊ እና አሉታዊ ክፍያዎች, capacitor ፈሳሽ, ባትሪ እና የኤሌክትሪክ ቅንጣቶች ሆነው ቃላት ጥቅም ላይ ነው. በኤሌክትሮን ያለው የተወሰነ ክስ አሉታዊ እንዲሆኑ ተደርገው, እና proton ነው - አዎንታዊ.

በኤሌክትሮን ያለው ግኝት

በ 1846, አንድ "ኤሌክትሪክ አቶም" የሚለው ጽንሰ-ሐሳብ, በሥራው የጀርመን የፊዚክስ ቪልሄልም ዌበር ውሏል. Maykl Faradey ምናልባት, በትምህርት ቤት ሁሉ አሁንም እናውቃለን, አሁን ያለውን ቃል "Ion" አግኝተዋል. የኤሌክትሪክ ተፈጥሮን ጥያቄ እንደ የጀርመን የፊዚክስ እና የሒሳብ ጁሊየስ Plucker, Zhan Perren, የእንግሊዝኛ የፊዚክስ Uilyam Kruks, ኧርነስት ራዘርፎርድና ሌሎች በርካታ እውቅ ምሁራን ይጨምራል.

Dzhozef Tompson በተሳካ ዝነኛ ሙከራ የተጠናቀቀ ሲሆን ብዙ ሳይንቲስቶች እና የማይቻል እንደሚሆን ግኝት መስክ ሥራ ላይ, አነስተኛ የብናኝ ይልቅ ቅንጣት መኖሩን አረጋግጧል በፊት በመሆኑም, ይህን ግዙፍ ሥራ አላደረጉም.

በ 1906, Dzhozef Tompson ታዋቂነት ሽልማት አግንተዋል. የኤሌክትሪክ መስክ ውስጥ በትይዩ የብረት ሰሌዳዎች አማካኝነት, ካቶድ ጨረር አልፈዋል ነበር: ልምድ እንደሚከተለው ነበር. ከዚያም በተመሳሳይ መንገድ ታደርግ ነበር, ነገር ግን ከቆየሽ ሥርዓት ውስጥ መግነጢሳዊ መስክ ለመፍጠር. ቶምፕሰን አንድ የኤሌክትሪክ መስክ ጨረሮች ስተዋል, እና ተመሳሳይ መግነጢሳዊ እርምጃ ጋር ከታየ ጊዜ, ይሁን እንጂ እነርሱ ቅንጣት ቬሎሲቲ ላይ ለተመሰረቱ አንዳንድ ወርድና ውስጥ እነዚህን መስኮች, ሁለቱም እርምጃ ከሆነ ካቶድ ጨረር ከካሮቦን አልተለወጠም ጨረር መሆኑን አልተገኘም.

ስሌቶች በኋላ ቶምፕሰን እነዚህ ቅንጣቶች መካከል ቬሎሲቲ ከብርሃን ፍጥነት የበለጠ ጉልህ ዝቅተኛ እንደሆነ ተምሬያለሁ; ይህም እነርሱ ጅምላ አላቸው ማለቱ ነው. ፊዚክስ ይህን ነጥብ ጀምሮ ክፍት ቅንጣት ጉዳዩን በቀጣይነትም ተረጋግጦ እንደሆነ አቶሞች ውስጥ የተካተተ እንደሆነ አምነናል ራዘርፎርድ. እሱም "ስለ አቶም አንድ ፕላኔታዊ ሞዴል" በማለት ጠርቶታል.

ወደ ኳንተም ዓለም መምታትን

ቢያንስ ሳይንስ ልማት በዚህ ደረጃ ላይ, አንድ በኤሌክትሮን ውስብስብ በቂ የሚባለው ምን የሚለው ጥያቄ. ይህም በመመርመር በፊት እንኳ ሳይንቲስቶች ማብራራት አንችልም ኳንተም ፊዚክስ የሚያዳግቱ አንዱን ማነጋገር ይኖርብናል. ይህ በኤሌክትሮን ያለውን ጥምር ተፈጥሮ የሚያብራራ, ታዋቂው ሁለት-የተሰነጠቀ ሙከራ ነው.

በመሠረተ መሆኑን ቅንጣቶች መሰጣጠት የ "ሽጉጥ", ቋሚ ማእዘን የመክፈቻ ጋር ማዘጋጀት ፍሬም በፊት. እሷ ቅጥር ነው ጀርባ, የትኛው ላይ አስከ ከጅምሩ መከበር ይሆናል. ስለዚህ, መጀመሪያ ምን ማድረግ ጉዳዩን መረዳት ያስፈልገናል. ቀላሉ መንገድ ማሽኑ ቴኒስ ኳሶች ለመጀመር እንዴት ማየት. ዶቃዎች ክፍል ወደ ቀዳዳ ውስጥ ይወድቃሉ; እንዲሁም ግድግዳ ውጤቶችን ርዝራዦች በአንድ ቋሚ ባንድ ላይ ታክሏል ውስጥ. የተወሰነ ርቀት ላይ ከሆነ ሌላ ተመሳሳይ ቀዳዳ መከታተያዎች, በቅደም, ሁለት ባንዶች የሚፈጥርላቸው ለማከል.

ማዕበሉ በተጨማሪም እንዲህ ያለ ሁኔታ ውስጥ የተለየ ባሕርይ. ቅጥር ማዕበል ጋር መጋጨት የሚያሳዩ መረጃዎችን የሚያሳዩ ከሆነ, አንድ የመክፈቻ ባንድ ሁኔታ ውስጥ ደግሞ አንድ ይሆናል. ይሁን እንጂ ነገሮች ሁለት slits ሁኔታ ውስጥ እየተቀየሩ ነው. ዌቭ ግማሽ ከተከፋፈለ ቀዳዳዎች በኩል እያለፈ. አንድ ማዕበል አናት ሌላ ግርጌ የሚያሟላ ከሆነ, እነሱም እርስ በርስ መሰረዝ, እና ጣልቃ ንድፍ (በርካታ ቋሚ ግርፋት) ግድግዳ ላይ ይታያል. አንድ ምልክት ትቶ ይሆናል በማዕበል መካከል ያለውን መገናኛ ላይ ያስቀምጡት, እና ምንም, የጋራ ጥማቸውን ነበር ቦታዎች.

አስገራሚ ግኝት

ከዚህ በላይ ሙከራ እርዳታ ጋር, ሳይንቲስቶች በግልጽ ለዓለም ኳንተም እና ክላሲካል ፊዚክስ መካከል ያለውን ልዩነት ማሳየት ይችላሉ. አንድ ቴኒስ ኳስ ክፍተት ውስጥ ወደቀ አንዳንድ ቅንጣቶች ልክ እንደ, እና አንዳንድ አትሥሩ; እነርሱ የኤሌክትሮማግኔቲክ ግድግዳ መሰጣጠት ስንጀምር, አብዛኛውን ጊዜ በእርስዋ ላይ አንድ ቋሚ ምልክት ውስጥ ነው የሚከሰተው. ሁለተኛ ቀዳዳ በዚያ ጊዜ ግን ይህ ሁሉ ተቀይረዋል. ግድግዳው ላይ ጣልቃ ጥለት ገልጧል! በመጀመሪያ ፊዚክስ የኤሌክትሮማግኔቲክ እርስ በርስ ጣልቃ ወሰንኩ ከእነርሱ አንድ በአንድ እንመልከት ወሰንኩ. አንድ ሰዓት ባልና ሚስት (የሚንቀሳቀሱ የኤሌክትሮማግኔቲክ መካከል ፍጥነት አሁንም ከብርሃን ፍጥነት ጋር ሲወዳደር በጣም ዝቅተኛ ነው) በኋላ ግን, እንደገና አንድ ጣልቃ ጥለት ማሳየት ጀመረ.

ያልተጠበቀ ተራ

አብረው ያሉ ፎቶኖች እንደ አንዳንድ ሌሎች ቅንጣቶች ጋር, የኤሌክትሮኒክስ, ማዕበል-ቅንጣት ጥንዶችን (በተጨማሪም የሚለው ቃል "ኳንተም-ማዕበል ምንታዌነት» ይጠቀማል) የሚያሳይ. ልክ መሆኑን ድመት ሽሮዲንገር ሁለቱም ሕያው ሆነ የሞተ, በኤሌክትሮን ሁኔታ corpuscular እና ማዕበል ሁለቱንም ሊሆን ይችላል.

ይሁን እንጂ, በዚህ ሙከራ ውስጥ ቀጣዩን እርምጃ ይበልጥ ምሥጢር የመነጨ ነው; ሁሉንም ነገር ማወቅ ይመስል አንድ መሠረታዊ ቅንጣት, አንድ አስገራሚ ያልጠበቅነው አቅርቧል. የፊዚክስ መቆለፍ መሣሪያ scoping ቀዳዳዎች ውስጥ ለመጫን ከወሰኑ, ይህም በኩል ቅንጣት ናቸው ይቆርጡ, እና እንዴት ነው ሞገድ ራሳቸውን ማሳየት. ነገር ግን እንደ በቅርቡ ወደ ግድግዳ ላይ ክትትል ስልት ተቀበረ እንደ በዚያ ሁለት ቀዳዳዎች ጋር ተጓዳኝ ብቻ ሁለት ባንዶች ነበሩ, እና ምንም ጣልቃ ጥለት! ብላ ቀደም ማንም ሰው እያየ ነው መሆኑን ብታውቅ ያህል ፍጥነት እጥበት በ "የሚጋርዱ" እንደ ቅንጣት የሚወዘወዘውን ባህርያት ለማሳየት እንደገና ጀመረ.

ሌላው ጽንሰ ሐሳብ

የፊዚክስ የተወለደው በ ቅንጣት ቃል በቃል የሆነ ማዕበል ወደ ዞር አይደለም መሆኑን ጠቁመዋል. Elektron ይህ አንድ ጣልቃ ጥለት እንደሚሰጥ, ፕሮባቢሊቲ ማዕበል "ይዟል". እነዚህ ቅንጣቶች አንድ የተወሰነ ዕድል ላይ በማንኛውም ቦታ ሊሆን ይችላል የሚል ትርጉም, superposition ንብረት አለን; ስለዚህ እነሱ "የሚያወዛውዘው" እንደዚህ ማስያዝ ይችላሉ.

ይሁን እንጂ ውጤቱ ግልጽ ነው: ታዛቢ ያለውን ተራ መገኘት ሙከራ ውጤት ይነካል. ይህ የማይታመን ይመስላል, ነገር ግን ይህ በዓይነቱ ብቸኛው ምሳሌ አይደለም. ወደ ክፋይ ግዑዝ thinnest የአልሙኒየም ፎይል ነበር አንዴ ፊዚክስ ሙከራዎች, እናትየው አንድ ትልቅ ክፍል ላይ ሲካሄድ ነበር. ሳይንቲስቶች አንዳንድ መለኪያዎች መካከል ተራ እውነታ ወደ ዕቃ ሙቀት ተጽዕኖ አስተውለህ ይሆናል. እነርሱ ያብራራሉ ከእነዚህ ክስተቶች መካከል ተፈጥሮ ኃይል ውስጥ ገና ነው.

መዋቅር

ነገር ግን በኤሌክትሮን ምን የሚመሰርት? በዚህ ነጥብ ላይ, ዘመናዊ ሳይንስ የዚህን ጥያቄ መልስ አይችልም. በቅርብ ጊዜ ድረስ indivisible መሠረታዊ ቅንጣቶች ተደርጎ ነበር, ነገር ግን አሁን ሳይንቲስቶች እንኳ ትናንሽ መዋቅሮች የተዋቀረ መሆኑን ለማመን ዝንባሌ ናቸው.

በኤሌክትሮን ያለው የተወሰነ ክፍያ በተጨማሪ አንድ መሠረታዊ ይቆጠራል, ነገር ግን አሁን የክፍልፋይ ክፍያ ጋር ክፍት quarks ናቸው ነው. አንድ በኤሌክትሮን ለማቋቋም ምን እንደሆነ ብዙ ጥናቶች አሉ.

ዛሬ እኛ ሳይንቲስቶች በኤሌክትሮን መከፋፈል ችለዋል ይናገራል ያለውን ጽሑፍ ማየት ይችላሉ. ይሁን እንጂ ይህ ብቻ በከፊል እውነት ነው.

አዲስ ሙከራዎች

ወደ ኋላ ባለፉት መቶ የሔድኩ የሶቪዬት ሳይንቲስቶች በኤሌክትሮን ሦስት quasiparticles ሊከፈል ይችላል እንደሆነ አድርገው ያስባሉ. በ 1996 ወደ spinon እና ሖሎንንና, እና በቅርቡ የፊዚክስ ቫን ዋሻ የተቃረበ ይከፍሉታል ዘንድ የሚተዳደር እና ቡድን ቅንጣት spinon እና orbiton ተከፋፍሎ ነበር. ይሁን እንጂ, ስንጠቃ ብቻ ልዩ ሁኔታዎች ውስጥ ማሳካት ይቻላል. ሙከራው በጣም በዝቅተኛ የሙቀት ሁኔታዎች ሥር መካሄድ ይችላል.

ስለ የኤሌክትሮማግኔቲክ ገደማ -275 ዲግሪ ሴልሲየስ ነው ፍጹም ዜሮ, ወደ "አሪፍ" ሲሆኑ, እነሱም ማለት ይቻላል እንዲያቆሙ እና በመካከላቸው ቅጽ ጉዳይ አንድ ዓይነት, አንድ ነጠላ ቅንጣት ወደ በማዋሃድ ከሆነ. እንዲህ ያሉ ሁኔታዎች ውስጥ, እና የፊዚክስ quasiparticles መጠበቅ ይችላሉ, ይህም አንድ በኤሌክትሮን "ነው".

ሞደሞች መረጃ

በኤሌክትሮን ራዲየስ ይህ ^2,81794 ጋር እኩል ነው, በጣም ትንሽ ^ነው. 10 ^-13 ሴንቲ ሜትር, ነገር ግን ክፍሎቹ በጣም ትናንሽ መጠን ያላቸው ወደ ውጭ ይዞራል. ወደ "መከፋፈል" በኤሌክትሮን የሚተዳደር ይህም ወደ ሦስት ክፍሎች እያንዳንዱ, ስለ መረጃ ይይዛል. ስሙ እንደሚያመለክተው እንደ Orbiton,, ይህ የምሕዋር ማዕበል ቅንጣት ላይ ውሂብ ይዟል. በኤሌክትሮን ያለውን ለማሾር ኃላፊነት Spinon, እና ሖሎንንና ክስ በተመለከተ ይነግረናል. በመሆኑም ፊዚክስ በተናጠል አንድ በጥብቅ እንዲቀዘቅዝ ቁሳዊ ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ የተለያዩ ግዛቶች መመልከት ይችላሉ. እነሱም "ሖሎንንና-spinon" እና "spinon-orbiton" ጥንድ ብንችል የሚተዳደር, ነገር ግን በአንድነት ሁሉም ሦስት.

አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች

በኤሌክትሮን ግኝት ማን የፊዚክስ ያላቸውን ግኝት ልምምድ ውስጥ ተግባራዊ ተደርጓል ድረስ በፊት ለበርካታ አሥርተ ዓመታት መጠበቅ ነበረበት. አንድ ንብርብር ውስጥ የካርቦን አተሞች ባካተተ አስገራሚ ነገሮች - በአሁኑ ቴክኖሎጂዎች ለበርካታ ዓመታት ውስጥ ጥቅም ማግኘት, ይህ graphene ማስታወስ በቂ ነው. በኤሌክትሮን መከፈሉ ጠቃሚ ይሆን ነበር? ሳይንቲስቶች መተንበይ ዘንድ ፍጥረት አንድ ኳንተም ኮምፒውተር, ፍጥነት, ይህም ለእነርሱ መሠረት, በዛሬው በጣም ኃያል ኮምፒውተሮች በላይ ጊዜ በጥቂት ሺዎች ተልቋል.

የ ኳንተም የኮምፒውተር ቴክኖሎጂ ምስጢር ምንድን ነው? ይህ ቀላል ማመቻቸት ተብሎ ይችላል. ተለምዶአዊ ኮምፒውተር ላይ መረጃ ዝቅተኛውን indivisible ክፍል - አንድ ትንሽ. እኛም መኪና ብቻ ሁለት አማራጮች የማየት ነገር, ነገር ጋር ውሂብ ግምት ከሆነ. ቢት አንድ ሁለትዮሽ ኮድ አካል ነው, ወይ ከዜሮ ወይም አንድ ሊይዝ ይችላል.

አዲስ ዘዴ

አሁን ያለው አንድ የያዘ ቢት እና ዜሮ, እንዲሁም ዩኒት ውስጥ እንደሆነ እናስብ - የ «ኳንተም ቢት" ወይም "ኩብ". ቀላል ተለዋዋጮች ሚና በኤሌክትሮን ያለውን አይፈትሉምም ይጫወታል (ይህ አሽከርክር አሽከርክር ወይም ወይ ማሽከርከር ይችላሉ). ቀላል ቢት ኩብ በአንድ ጊዜ በርካታ ተግባራት ማከናወን ይችላል, እና ይህ ጭማሪ ምክንያት ፍጥነት, ዝቅተኛ በኤሌክትሮን የመገናኛ እና ክፍያ ይከሰታል በተለየ እዚህ አስፈላጊ አይደሉም.

ይህ የተሠሩትና ምሳሌ ማብራሪያ ይቻላል. ይህም ውጣ ለማግኘት አንድ ብቻ ትክክል ይሆናል ይህም ከ የተለያዩ አማራጮችን ብዙ መሞከር አለብህ. ተለምዷዊ ኮምፒውተር እንኳን በፍጥነት ችግሮች ይፈታልናል, ሆኖም በአንድ ጊዜ ብቻ በአንድ ችግር ላይ መስራት ይችላል. እሱም አንድ ትራክት ላይ ሁሉንም አማራጮች ይዘረዝራል, እና በመጨረሻም ውጭ መንገድ ያገኛል. የ ኳንተም ኮምፒውተር, ወደ ጥንዶችን kyubita ምስጋና በተመሳሳይ በርካታ ችግሮችን መፍታት ይችላሉ. እሱ በሁሉም አማራጮች መስመር ላይ አይደሉም መገምገም, እና ጊዜ ውስጥ በአንድ ቅጽበት ውስጥ, እና ደግሞ ችግሩን ለመፍታት ይሆናል. አስቸጋሪ እስካሁን ብቻ ነው ኳንተም ነገር ላይ ብዙ ስራ ማግኘት ነው - ይህ አዲስ የኮምፒውተር ትውልድ መሠረት ይሆናል.

ትግበራ

አብዛኞቹ ሰዎች በቤተሰብ ደረጃ አንድ ኮምፒውተር ይጠቀማሉ. ይህ እስካሁን ጥሩ ሥራ እና ከመደበኛው የግል ኮምፒዩተሮችን ጋር ሳይሆን የተወሰኑ ክስተቶች ምናልባት በሺዎች, ተለዋዋጮች ሺዎች የሚቆጠሩ ለመተንበይ, ማሽኑ በቀላሉ ግዙፍ መሆን አለበት. የኳንተም ኮምፒውተር እንደ በቀላሉ አንድ ወር የአየር ሁኔታ የመገመት የመሳሰሉ ነገሮች ጋር አደጋ ህክምና እና የትንበያ ውሂብ መቋቋም, እና ደግሞ ጥቂት አተሞች አንድ አንጎለ ጋር ሁሉ አንድ በሰከንድ ቅንጣቢ በርካታ ተለዋዋጮች ጋር ውስብስብ የሂሳብ ስሌቶች ማከናወን ይሆናል. ስለዚህ የእኛ በጣም ኃይለኛ ኮምፒውተሮች በወረቀት-ቀጭን ናቸው በጣም በቅርቡ, የሚቻል ነው.

ጤናማ ሆኖ መቀጠል

የኳንተም የኮምፒውተር ቴክኖሎጂ ሕክምና ለማድረግ ትልቅ አስተዋጽኦ ያደርጋል. ሁሉም ክወናዎችን እንዲያከናውን ይችላሉ ኮምፒውተር ሌላ "አንጎል" ጋር ጥቃቅን ሮቦቶች: የሰው ልጆች እርዳታ ጋር, ይህ ቀዶ ያለ የህክምና እንክብካቤ መስጠት ብቻ ሳይሆን በቀላሉ ከውስጥ አካል ሁሉ በመመልከት በሽታን ለመመርመር የሚቻል ይሆናል, ነገር ግን ያደርጋል, ጠንካራ አቅም ጋር nanomachinery መፍጠር አይችሉም.

የኮምፒውተር ጨዋታዎች መስክ ውስጥ የማይቀር አብዮት. ወዲያውኑ ችግሩን መፍታት የሚችል ኃይለኛ ማሽኖች, በማይታመን ምክንያታዊ ግራፊክስ ጋር ጨዋታዎችን መጫወት ይችላል, ይህም ቀደም የራቀ አይደለም እና ሙሉ ጥምቀት ጋር ኮምፒውተር ዓለማት.