Опрацювати теоретичний матеріал. Зробити відповідні записи

1. Три етапи в розвитку фізики елементарних частинок

·       Етап перший. Від електрона до позитрона: 1897—1932 pp. Елементарними ми вважаємо ті частинки, які із сучасної точки зору не складаються з більш простих.

Як помітив італійський фізик Енріко Фермі, поняття «елементарний» належить скоріше до рівня наших знань, ніж до природи частинок. Відповідно до того, як розвивалася наука, багато елементарних частинок переходили в розряд неелементарних.

·       Етап другий. Від позитрона до кварків: 1932—1964 pp.

Всі елементарні частинки перетворюються одна в одну, і ці взаємні перетворення — головний факт їх існування.

·       Етап третій. Від гіпотези про кварки (1964 р.) до наших днів. Більшість елементарних частинок має складну структуру.

1964 року М. Гелл-Манном і Дж. Цвейгом була запропонована модель, відповідно до якої всі частинки, що беруть участь у сильних (ядерних) взаємодіях, побудовані з більш фундаментальних частинок — кварків.

2. Адрони й фундаментальні частинки

Світ елементарних частинок виявився дуже складним і заплутаним. Але розібратися в ньому все-таки вдалося. І хоча остаточної теорії елементарних частинок, яка пояснює все розмаїття їхніх властивостей, ще не розроблено, багато чого вже з’ясувалося. Оскільки молекули, атоми і ядра можна піддати розщепленню, вони до елементарних частинок не належать. Сказане, однак, не означає, що елементарні частинки не можуть складатися з якихось інших, ще більш «дрібних» утворень. Крім того, більшість із них має саме складну будову. Але складові цих частинок утримують такі сили, які розірвати відповідні зв’язки, з огляду на сучасні уявлення, принципово неспроможні.

Відповідно до цього всі елементарні частинки діляться на два великих класи (див. рисунок): адрони (частинки, що мають складну будову) і фундаментальні (або істинно елементарні) частинки, які сьогодні належать до безструктурних і тому претендують на роль дійсно первинних елементів матерії.

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1). Якісні питання

1. Чому вільний нейтрон розпадається на протон, електрон і антинейтрино, а вільний протон не може розпастися на нейтрон, позитрон і нейтрино?

Розв’язання

Другий вид розпаду заборонений законом збереження енергії. Маса спокою протона, а отже, і енергія спокою менша від маси й енергії спокою нейтрона.

2. Яка взаємодія характеризує процеси, що відбуваються з лептонами? Наведіть приклади таких процесів.

3. Чи може один γ-квант у вакуумі перетворитися в парі електрон-позитрон?