 Wysłany: Nie 18:29, 07 Cze 2009 Temat postu: Skład materii w wysokich temperaturach, przemiany i równowag |
|
| 1.Cząstka elementarna – w fizyce, cząstka, będąca podstawowym budulcem, czyli najmniejszym i nieposiadającym wewnętrznej struktury.
2.Kwark to cząstka elementarna, fermion, posiadający ładunek koloru (czyli podlegający oddziaływaniom silnym). Według obecnej wiedzy cząstki elementarne będące składnikami materii można podzielić na dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią kwarki, drugą grupą są leptony. Każda z tych grup zawiera po sześć cząstek oraz ich antycząstki. Istnieje więc sześć rodzajów kwarków oraz odpowiednio sześć rodzajów ich antycząstek - antykwarków. Za symbol kwarka przyjmuje się literę q. Według dzisiejszego stanu wiedzy kwarki są niepodzielne. 3.Materia to w fizyce wszystkie obiekty o niezerowej masie tj. takie, które wytwarzają i podlegają działaniu pola grawitacyjnego. Takimi obiektami są np. ciała niebieskie, elektrony w atomach oraz pola elektromagnetyczne i inne pola w sensie fizycznym. Materia we Wszechświecie zbudowana jest z małych "cegiełek„ (protony, neutrony i elektrony) - określamy je mianem cząstek elementarnych. 4. W bardzo wysokich temperaturach (rzędu 1000 stopni Celsjusza) i przy odpowiednio dużej koncentracji materii i energii (znacznie większej niż we wnętrzach gwiazd) pojawia się nie występujący naturalnie stan - plazma kwarkowo-gluonowa. Mówimy, że atomy w tym stanie są zjonizowane - elektrony nie są wówczas związane z jądrami atomowymi. 5.Ponieważ plazmę tworzą obojętne elektrycznie atomy (pod względem własności elektrycznych jest ona podobna do metali) ilość ładunków dodatnich (protonów) jest taka sama jak ilość ładunków ujemnych (elektronów) - plazmę określa się niekiedy mianem czwartego stanu skupienia materii. Ze względu na temperaturę oraz zjawiska w niej zachodzące wyróżniamy dwa rodzaje plazmy: plazmę zimną: ma ona temperaturę rzędu 10 000 K a wykorzystywane jest w takich egzotycznych urządzeniach jak plazmotrony, generatory magnetohydrodynamiczne oraz w produkcji napędu plazmowego, plazmę gorącą: ma ona temperaturę ponad 1 mln K a wytwarzana jest w celach badawczych, min. do kontrolowanej reakcji termojądrowej. Plazma na Ziemi występuje bardzo rzadko - np. w postaci płomienia świecy, w pozostałej części przestrzeni kosmicznej jest z kolei jednym z częściej występujących stanów materii - są z niej zbudowane gwiazdy jak choćby Słońce a nawet całe galaktyki. 6. Gluony to cząstki które są odpowiedzialne za oddziaływania między kwarkami - "sklejają" one kwarki ze sobą. Gluony posiadają następujące cechy: nie posiadają tzw. masy spoczynkowej, nie posiadają ładunku elektrycznego, nie występują jako swobodne cząstki (podobnie jak kwarki), poruszają się one tylko w elektronach i protonach. 7. Na obecnym poziomie rozwoju nauki i techniki nie umiemy jeszcze podgrzać materii wystarczająco aby wytworzyć wspomnianą plazmę kwarkowo-gluonową bądź też stan równowagi w którym występują cięższe kwarki. Jednak już obecnie udaje się czasem na bardzo krótki czas wytworzyć takie stany w laboratoryjnych badawczych, poprzez zderzenia jąder atomowych o ogromnych energiach. Jak się wkrótce przekonamy takie badania mają bardzo duże znaczenie dla dalszego zrozumienia ewolucji Wszechświata. Istotnie, jeżeli kiedyś panowała we Wszechświecie bardzo wysoka temperatura, to musiały w nim istnieć cząstki, które tworzą się niezwykle rzadko i prawie natychmiast rozpadają. Możliwe, że ślady takiego stanu nadal są gdzieś we Wszechświecie. |
|
