Waa maxay electron ah? The mass oo mas'uul ka ah electron ah

Electron - walxaha aasaasi ah, mid ka mid ah kuwa ku jira unugyada dhismaha arrinta. Sida laga soo xigtay soocidda waa fermion ah (walxaha la bar-maarmaan wareejin, ka dib markii loo magacaabay jirka Enrico Fermi) iyo leptons (qurubyada la wareejin bar-abyoonaha, ha ka qayb dhexgalka xoog leh, mid ka mid ah afar weyn ka physics). Tirada Baryon of electron waa eber, iyo sidoo kale leptons kale.

Ilaa dhawaan waxaa la rumeysan yahay in electron ah - hoose ah, in uu yahay karo, taas oo uu leeyahay qaab-dhismeedka ma walxaha a, laakiin saynisyahano la fikir ka duwan maanta. Waa maxay electron ku soo bandhigga physics casriga ah?

Taariikhda Magaca

Xataa naturalists qadiimiga Greece ogaaday in kuul, pre-suuxaan la dhogorta, soo jiidata waxyaabaha yaryar, ie muujinayaa guryaha electromagnetic. Magaca electron helay ka ἤλεκτρον Giriigga, oo macnihiisu yahay "cadaatay". Ereyga jeediyay Stoney George. ee 1894, inkasta oo walxaha la helay by J .. Thompson ee 1897. Waxa ay ahayd adag tahay in la ogaado sababta oo ah tani waa tiro yar oo mas'uul ka ah electron u noqday in la helo waayo-aragnimo weyn. The sawirada koowaad ee qayb ka ahaa Charles Wilson la camera gaar ah, kaas oo waxaa loo isticmaalaa xitaa tijaabo casri ah oo loo magacaabay in uu sharaf.

Dhab ahaantii xiiso leh waa in mid ka mid ah shuruud u ah furitaanka electron ah Hadalku waa of Benjamin Franklin. In 1749 wuxuu horumariyo la xiqiijiyay in korontada - walax wax. Waxaa jira ayaa shuqulladiisa oo markii ugu horraysay loo isticmaalo marka la eego sida eedeeyay togan iyo kuwa taban, dheecaan capacitor, batteriga iyo Qurub korontada. Kharashka gaarka ah ee electron waxaa loo arkaa in ay diidmo ah, iyo proton ah - fiican.

helitaanka electron ah

In 1846, fikradda ah "eb oo koronto ah" waxaa loo isticmaalay shuqulladiisa, jirka dadka Jarmalka Wilhelm Weber. Maykl Faradey helay ereyga "ra'iyi" ah, kuwaas oo hadda waa, laga yaabee, garan oo dhan weli dugsiga. Su'aasha ah nooca korontada ku lug culimo badan oo qudbad sida jirka Jarmal iyo xisaab Julius Plucker, Zhan Perren, jirka dadka Ingiriisi ah Uilyam Kruks, Ernest Rutherford iyo kuwa kale.

Sidaas darteed, ka hor inta Dzhozef Tompson si guul dhameystiray tijaabo caan ah oo cadeeyay jiritaanka walxaha a yar la eb, in shaqada field of saynisyahano badan iyo helitaanka noqon lahayd wax aan macquul aheyn ee, iyagu ma ay samayn shaqo oo waaaweyn.

In 1906, Dzhozef Tompson helay Nobel Prize. Experience ahaa sida soo socota: marayo taarikada biraha isku midka duurka korontada, alwaaxdii saqafka haysay ray cathode way dhammaadeen. Markaas waxay samayn lahaa si la mid ah, laakiin nidaamka gariiradda ah si ay u abuuraan beer magnetic. Thompson ogaaday in markii beerta koronto dhacday alwaaxdii saqafka haysay, iyo isku ayaa lagu arkay iyadoo tallaabo magnetic, si kastaba ha ahaatee alwaaxdii saqafka haysay cathode dhabbihii ray ma beddelmin haddii labada ay u dhaqmeen si ka mid ah beeraha ee Joogaba, qaarkood, taas oo ku xiran xawaaraha walxaha.

Ka dib markii xisaabaha Thompson ogaaday in xawaaraha ee Qurub waa weyn uga yar xawaare iftiinka, iyo tan loogu tala galay in ay leeyihiin tiro. Laga bilaabo halkan of physics u yimaadeen si ay aaminsan yihiin in ay qayb ka furan arrinta ka mid ah atamka in markii danbe xaqiijiyay Rutherford. Waxa uu ku magacaabay "model ah Planetary eb ah."

Is khilaafka dunida galmada

Su'aasha ah waxa electron adag ku filan ah, ugu yaraan marxaladan horumarka sayniska. Ka hor waxa ay ka fikiraya, waxaad u baahan tahay inaad la xiriirto mid ka mid ah arimaha ka physics galmada in xitaa saynisyahano ma sharxi karaan. Tani waa caan tijaabo laba-dillaac ah, sharxaya nooca dual of electron ah.

Its nuxurka waa in ka hor "qori", rasaas Qurub, jir dhigay furitaanka qaab toosan. Behind iyada waa derbi, on taas oo laga dheehan doonaa raad hits ka. Sidaas daraaddeed, in aad marka hore u baahan tahay si ay u fahmaan sida arrintu u dhaqmo. Habka ugu fudud si ay u arkaan sida loo bilaabo kubbadaha tennis mashiinka. Qayb ka mid ah tusbaxa god ku dhici, iyo bixisay fiidda oo natiijada derbiga ku daray in band hal toosan. Haddii meel fog ka gaar ah ku darto kale ku raad dalool isku soo dhisi doono, siday u kala horreeyaan, laba kooxood.

hirarka ayaa sidoo kale u dhaqmaan si ka duwan in xaaladda noocan oo kale ah. Haddii derbiga ku tusi doonaa raad isku dhaceen la ruxruxo, in ay dhacdo mid ka mid ah furitaanka band ayaa sidoo kale ka mid noqon doona. Si kastaba ha ahaatee, wax ka beddelidda in ay dhacdo labada wangsan. Wave dhex godadka, kala badh marayo. Haddii dusha sare ee ka mid ah la ruxruxo kulmay hoose ee kale, wayna is burin, iyo hannaanka faragelin ah (oo karbaash badan toosan) muuqan doonaa derbiga dul jooga. Dhig isgoyska mawjadihii ka tagi doono calaamad, iyo meelaha halkaas joogay demin labada dhinac, ma.

daahfurka cajiib ah

Iyada oo taageero ka tijaabo kor ku xusan, saynisyahano si cad u muujin karaan in ay dunida farqiga u dhexeeya galmada iyo physics classical. Markii ay bilaabeen in ay rasaas electrons derbi, sida caadiga ah dhacdaa in calaamad toosan waxa on: qayb ka mid ah sida kubada tennis a galay farqiga u dhaceen, iyo qaar ka mid ah ma samayn. Laakiin in dhammaan bedelay, marka waxaa jiray god labaad. On derbiga shaaca ka qaaday naqshad faragelin ah! First Physics go'aansaday in electrons faragelin kasta oo kale oo go'aansaday inuu naftooda u daayo mid mid. Si kastaba ha ahaatee, dhowr saacadood ka dib (xawaaraha of electrons dhaqaaqin wali aad uga yar tahay xawaaraha iftiinka) mar kale bilaabay si ay u muujiyaan sida hannaankii faragelin ah.

markeeda aan la filayn

Electronic, si wadajir ah ula qayb kale oo gaar ah sida photons, muujinayaa duality la ruxruxo-walxaha (sidoo kale wuxuu isticmaalaa erayga "labonimada galmada-la ruxruxo"). Like cat Schrödinger in labada nool iyo kuwa dhintay, gobolka electron wuxuu noqon karaa labada corpuscular oo la ruxruxo.

Si kastaba ha ahaatee, tallaabada xigta ee tijaabiyaan this ayaa ahbaa qarsoon xitaa more: walxaha asaasiga ah, taas oo u muuqatay in ay ogaadaan wax kasta, soo bandhigay yaab cajiib ah. Physicists go'aan si loo soo dajiyo godad QUSAYO qalab in aad xirtid, kaas oo jeexi walxaha ku jira, iyo sida ay naftooda u muujin sidii hirarka. Laakiin sida ugu dhakhsaha badan waxaa la dhigay la socodka hab derbiga dul waxaa jiray kaliya labo guutooyinkiisa oo u dhiganta laba godad, iyo jirin hannaankii faragelinta! Sida ugu dhakhsaha badan ee "hoos" nadiifiyaa, walxaha mar kale bilaabay in ay muujiyaan guryaha la ruxruxo sidii ogaatay oo iyana waxay ahayd mar hore mid ka mid ma daawado.

aragti kale

Jirka dhashay jeediyay in aanu qayb ka noqon maayo galay ruxruxo a macno ahaan. Elektron "waxaa ku jira" ruxruxo ah itimaalka, in uu siiyo hannaankii faragelin ah. Qurub waxay leeyihiin hantida superposition, taasoo la micno ah waxay noqon kartaa meel kasta at itimaalka gaar ah, oo sidaas daraaddeed iyaga waxaa la socon kara by noocan oo kale ah "ruxruxaa".

Si kastaba ha ahaatee, natiijada waa wax iska cad: joogitaanka Diintooda ee observer u saameeyo natiijada tijaabo ah. Waxa ay u muuqataa cajiib ah, laakiin ma aha tusaale ahaan keliya ee noociisa ah. tijaabo Physics fuliyay on qayb weyn oo ka mid ah hooyada, mar shayga of qeybta ahaa bireed thinnest aluminium. Qubarada ayaa xusay in xaqiiqda ah Diintooda cabbir qaar saamayn heerkulka shayga. dabiiciga ah oo ka mid ah ifafaale ay sharxi ma aha weli la meelmarin.

Qaab-dhismeedka

Laakiin waxa electron ah? Halkaa marka ay marayso, sayniska casriga ah uma uu jawaabi karo su'aashaan. Ilaa dhawaan sidaas ayaa loo arkaa qayb asaasi karo, laakiin hadda saynisyahano waa dhiiran tahay in ay aaminsan yihiin in waxa ay ka kooban tahay qaababka xitaa kuwa yaryar.

Kharashka gaarka ah ee electron waxaa sidoo kale loo arkaa aasaasiga ah, laakiinse haatan waxaad tihiin quarks furan ay la socoto lacag jajab. Waxaa jira dhowr aragtiyood oo sida in waxa electron ah.

Maanta waxa aan arki karnaa maqaalka, taas oo dhigayaa in saynisyahano waxay ahaayeen in electron qaybsado awoodaan. Si kastaba ha ahaatee, tani waa qayb runta ah oo keliya.

tijaabo cusub

saynisyahano Soviet soo laabtay ku tiris ah oo qarnigii la soo dhaafay ayaa la wareegay in electron la qaybin karaa saddex quasiparticles. In 1996 wuxuu u suurtagashay in ay u kala qaybi spinon iyo Xolon, iyo dhawaan jirka Van den Brink iyo kooxdiisa waxaa loo kala qaybiyey spinon walxaha iyo orbiton. Si kastaba ha ahaatee, qaybsama waxaa suurtagal ah si ay u gaaraan oo keliya xaalado khaas ah. Tijaabada la fulin karo ku hoos jira xaalad of heerkulka aad u hooseeya.

Marka electrons yihiin "qabow" eber buuxda, taas oo ku saabsan -275 degrees Celsius, ay ku dhawaad joojin iyo qaab u dhaxeeya nooc ka mid ah arrinta, haddii biirtay galay hal qayb ah. Xaaladahan oo kale, iyo physicists u arki karaan quasiparticles, kuwaas oo "waa" electron ah.

sidayaal macluumaadka

Electron gacan waa mid aad u yar, waa loo siman yahay si ^2,81794. 10 ^-13 cm, laakiin waxaa soo baxday in qaybaha ay leeyihiin size a badan oo yar yar. Mid kasta oo ka mid ah saddex qaybood galay, taas oo u suurtagashay in ay "qaybi" electron ah, xanbaarsan yahay macluumaad ah oo ku saabsan. Orbiton, sida magacaba ka muuqata, waxa ku jira xog ku saabsan walxaha la ruxruxo orbital. Spinon mas'uul ka wareejin ee electron ah, iyo Xolon inoo sheegayaa saabsan amarka. Sayidka, physics ah si gooni gooni ah u arki karaan gobolada kala duwan ee electrons in wax si xoog leh qaboojiyaa. Waxay ku guuleysteen in ay raadiso labo ka mid ah "Xolon-spinon" iyo "spinon-orbiton", laakiin dhammaan saddexda ma wada.

teknoolajiyada cusub

Jirka kuwaas oo helay electron ku noqotay in ay sugaan mudo tobanaan sano ka hor ilaa ay daahfurka ayaa codsatay in dhaqanka. Maalmahan teknoolajiyada heli isticmaalo dhowr sano, waa ku filan tahay in la xasuusto graphene - wax la yaab leh oo ka kooban atamka carbon hal lakab. qaybsama ee electron noqon lahaa mid waxtar leh? Culumada saynisku waxay saadaalinayaan in abuurka ah ee computer ah galmada, xawaaraha taas oo, sida laga soo xigtay iyaga, dhowr tobanaan jeer ka badan in kombiyuutarada ugu awooda badan ee maanta.

Waa maxay qarsoon oo technology ah ee computer galmada? Tani waxaa loogu yeedhi karo ayna fudud. In computer ka caadiga ah, qayb ka mid ah ugu yaraan karo macluumaadka - yara. Oo haddii aan ka fiirsan xogta wax la daawado, wax gaariga fursadaha kaliya labo. Inyar ka koobnaan karaan labada eber ama hal, in uu yahay qayb ka mid ah xeerka binary.

habka cusub

Haddaba aynu qiyaasi in waxoogaa ku jira iyo eber, iyo unugga - a "xoogaa galmada" ama "Cube". Doorka doorsoomayaasha fudud ciyaari doono wareejin ee electron ah (waxay isku shaandheyn karaa bilow ama counterclockwise). Si ka duwan Cube yara fudud u samayn kartaa dhowr hawlaha isku mar, oo ay sabab u tahay kororka this dhici doona xawaaraha, mass electron hooseeyo iyo amarka muhim ma ahan halkan.

Tani waxaa lagu sharaxi karaa tusaale ahaan ka mid ah midii ugu. Si aad u hesho baxay waxaa ka mid ah, waxaad u baahan tahay in la isku dayo badan oo kala duwan oo ka kaas oo mid ka mid kaliya sax noqon doona. computer dhaqanka xitaa furfuraya masalooyin si deg deg ah, weli isku mar u shaqayn karaa oo kaliya dhibaato hal. Wuxuu enumerates dhammaan fursadaha ku saabsan mid ka mid mareenka, iyo ugu danbeyn helaa hab baxay. computer The galmada, si kyubita duality mahad xallin karo dhibaatooyin badan oo isku mar. Waxa uu dib u eegi doona dhamaan xulashooyinka ma aha on line, Oo dabadeedna daqiiqad ayay hal waqti, iyo sidoo kale xallinta dhibaatada. dhib saaranyahay uun in ilaa hadda waa in la helo shaqo badan oo ku saabsan wax galmada - tani waxay noqon doontaa aasaas u ah jiil cusub oo computer.

codsiga

Dadka intooda badan computer ah u isticmaalaan ee heer qoys. Iyada oo shaqo this fiican ilaa iyo haatan iyo kumbiyuutarada caadiga ah, laakiin in la saadaaliyo dhacdooyin gaar ah kumanaan, waxaa laga yaabaa in boqolaal kun oo doorsoomayaasha, mashiinka waa in ay si fudud u weyn. computer Quantum sidii si fudud ula qabsadaan waxyaabaha sida saadaasha cimilada muddo bil ah, daaweynta ee musiibada iyo xogta saadaasha ay, iyo sidoo kale samayn doonaa xisaabaat xisaabeed adag doorsoomayaal badan, waayo tiro yar oo labaad a, oo dhan leh processor a of a atamka yar. Sidaas waxa suurtagal ah, si dhakhso ah our kombiyuutarada ugu awooda badan yihiin warqad-khafiif ah.

Dhowrista caafimaadkaaga

technology computer Quantum ka dhigi doonaa kaalin weyn in ay daawo. Dadka karin inuu abuuro isagoo nanomachinery la iman kara xoogga badanu waxay noqon doonaan, iyagoo caawimo, waxa ay noqon doontaa suurto gal ma aha oo kaliya in xanuunka la ogaado by si fudud u eegaya jidhka oo dhan gudaha, laakiin sidoo kale si ay u bixiyaan daryeel caafimaad oo qaliin la'aan: aalado yar leh "maskaxdooda" kale oo aan ahayn computer ka qaban karto oo dhan hawlgallada.

kacaanka Inevitable berrinkii kulan computer. mashiinada awood leh in isla markiiba xal u heli karo dhibaatada, awoodo in uu ciyaaro kulamo la sawiro cajiib ah oo macquul noqon doono, ma aha meel fog horay iyo Caalamka computer la immersion buuxda.