[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Niemniej jednak pod wzglę­dem jakościowym budowę jądra znamy już zupełnie do­brze.Pozostało jeszcze ostatnie, najważniejsze zagadnie­nie - zagadnienie jedności materii.Czy te cząstki ele­mentarne: proton, neutron i elektron - są ostateczny­mi, niezniszczalnymi cegiełkami, z których zbudowana jest materia, atomami w sensie, jaki nadawał temu sło­wu Demokryt - których nie łączą żadne związki wzaje­mne (jeśli abstrahować od sił działających między nimi), czy też są to jedynie różne formy materii, materii jakie­goś jednego rodzaju? Czy mogą one przemieniać się, czy jedne mogą się przekształcać w drugie spośród nich, lub nawet w inne jeszcze formy materii? Aby doświad­czalnie to zbadać, należy skierować na te cząstki siły i energie znacznie większe niż te, które były niezbędne do zbadania jądra atomu.Wobec tego, że zasoby energii zmagazynowane w jądrach atomowych nie są dosta­tecznie duże) aby umożliwić wykonanie takich doświad­czeń, fizycy muszą wyzyskać siły działające w kosmosie lub pomysłowość i umiejętność inżynierów.I rzeczywiście, osiągnięto sukcesy w dwojaki sposób.Pierwszy sposób polegał na wyzyskaniu tzw.promieni kosmicznych.Pola elektromagnetyczne rozprzestrzenia­jące się od gwiazd na olbrzymie odległości mogą w pew­nych warunkach przyspieszać naładowane cząstki ato­mowe - elektrony i jądra.Wydaje się, że jądra, których bezwładność jest większa, mogą dłużej przebywać w po­lu przyśpieszającym i zanim z powierzchni gwiazdy ule­cą w przestrzeń kosmiczną, podlegają działaniu różnicy potencjałów wynoszącej kilka miliardów woltów.Są one później nadal przyśpieszane przez międzygwiezdne pola magnetyczne.Jakkolwiek by było, wydaje się, że zmien­ne pola magnetyczne przez długi czas zatrzymują ją­dra atomowe w Galaktyce; jądra te stanowią tzw.pro­mienie kosmiczne.Promienie kosmiczne docierają do Ziemi; składają się one z jąder niemal wszystkich pier­wiastków: wodoru, helu oraz pierwiastków cięższych, i mają energię od ok.stu milionów lub miliarda elektro-nowoltów do milion razy większej.Gdy cząstki promieni kosmicznych przenikają do atmosfery Ziemi, zderzają się z jądrami atomów azotu lub tlenu, a mogą również zderzyć się z atomami w przyrządzie doświadczalnym.Istniała również inna możliwość: można było zbudo­wać bardzo wielkie akceleratory cząstek.Prototypem tych akceleratorów był tzw.cyklotron, który skonstruo­wał Lawrence w Kaliforni na początku lat trzydziestych.Podstawową koncepcją twórców tych urządzeń był po­mysł wyzyskania silnych pól magnetycznych, za któ­rych pomocą zmuszano naładowane cząstki do rudni po kole; cząstki dokonują wielu okrążeń, podczas których są przyspieszane przez pola elektryczne.W wielu kra­jach (jeśli chodzi o Europę - przede wszystkim w Wiel­kiej Brytanii) istnieją urządzenia, w których można cząstkom nadać energię wieluset milionów elektronowoltów, a przy współpracy dwunastu krajów europej­skich buduje się obecnie w Genewie bardzo wielki akce­lerator tego typu, w którymi jak spodziewamy się, uda się uzyskać protony o energii 25 miliardów elektrono-woltów[40].Doświadczenia dokonane za pomocą promieni kosmicznych i wielkich akceleratorów ujawniły nowe, interesujące cechy materii.Stwierdzono, że oprócz trzech podstawowych cegiełek materii - elektronu, pro­tonu i neutronu - istnieją inne cząstki elementarne, które powstają w wyniku zderzeń cząstek o olbrzymiej energii z materią i giną po krótkim czasie.Te nowe cząstki mają własności podobne do własności cząstek znanych już przedtem.Różni je od tych ostatnich krótki średni czas życia.Nawet dla najtrwalszych spośród no­wych cząstek wynosi on w przybliżeniu milionową cześć sekundy, inne zaś istnieją sto lub tysiąc razy krócej.Dotychczas wykryto ok.25 różnych rodzajów cząstek elementarnych; ostatnio poznaną cząstką jest antyproton[41].Na pierwszy rzut oka wydaje się, że osiągnięcia te odwodzą od myśli o jedności materii, gdyż liczba pod­stawowych cegiełek materii ponownie się zwiększyła, stała się liczbą porównywalną z liczbą pierwiastków chemicznych.Nie odpowiada to jednak rzeczywistemu stanowi rzeczy.Doświadczenia wykazały bowiem rów­nocześnie, że jedne cząstki mogą powstawać z innych cząstek, że powstają po prostu z ich energii kinetycznej i że mogą z kolei ulegać przemianom, podczas których powstają z nich inne cząstki [ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • funlifepok.htw.pl

    •