Z čeho je tvořen náš svět? (1/3)

3. října 2008 v 19:15 | sagan (zavináč) email (tečka) cz |  Vesmír a příroda
Co tvoří úžasnou rozmanitost světa kolem nás? Veškerá složitá struktura a rozmanitost našeho světa je tvořena částicemi, které se vzájemně ovlivňují. Všechno kolem nás (včetně nás) se skládá z molekul, jež jsou zase tvořeny kombinací 92 prvků, které se přirozeně nacházejí v přírodě.
Ve starověku se lidé domnívali, že vše ve světě je složeno ze čtyř základních prvků (elementů): vzduchu, země, vody a ohně.

Chemik Dmitrij Mendělejev prvky seřadil (1869) podle hmotnosti do tabulky, která dnes na jeho počest nese jeho jméno: Mendělejevova periodická tabulka prvků. Všiml si mezi atomy jisté pravidelnosti (periodicity) a pomocí ní usoudil na existenci dosud neobjevených prvků včetně jejich určitých vlastností. Atomy těchto prvků s předpovězenými parametry byly později skutečně objeveny a pojmenovány, jako např. gallium (objeveno v roce 1875), skandium (1876), germanium (1886).

Joseph John (J. J.) Thomson objevil (1897), že atom obsahuje záporně nabité částice (elektrony). Domníval se, že elektrony jsou rozesety v jinak kladně nabité atomární hmotě jako rozinky v pudinku (pudinkový model atomu). Hans Geiger a Ernest Marsden prováděli další pokusy (1909) týkající se struktury atomu, ze kterých Ernest Rutherford usoudil (1911), že kladný náboj není rovnoměrně rozložen v celém atomu, nýbrž že atom obsahuje malé kladně nabité jádro, kolem něhož obíhají elektrony, podobně jako se pohybují planety kolem slunce (planetární model atomu). První poznatky kvantové podstaty světa napasoval na planetární model atomu popisovaný klasickou mechanikou Niels Bohr (1913, Bohrův model atomu).




Naše nejjasnější představa složení hmoty: atom prvku s obalem skládajícím se z částic se záporným nábojem (elektronů), které obíhají kolem kladně nabitých částic (protonů) a částic bez elektrického náboje (neutronů) nacházejících se v jádru atomu. Představujeme si proto, že všechno je možné postavit z těchto tří částic.

Kvarky nejsou škvarky

Murray Gell-Mann a George Zweig nezávisle na sobě předpověděli (1964), že protony a neutrony se skládají z dalších částic: kvarků. Experimentální podpora pro kvarky se poprvé vynořila během experimentů v roce 1967. Poslední z předpovězených kvarků byl experimentálně potvrzen v roce 1994. Slovo kvark nalezl Gell-Mann v románu Jamese Joyce "Finneganovo probuzení". Hlavnímu hrdinovi se zdá sen, ve kterém racci letící za plující lodí křičí: "Tři kvarky pro doktora Marka". V celém románu se toto podivné slovo již znovu nikde neobjeví.

Každá částice jádra (nukleon) se skládá ze tří kvarků.

Elektrony v atomovém obalu nevykazují při současných experimentech vnitřní strukturu. Přesto je elektron součástí širší skupiny částic, kterým říkáme leptony. Kvarky a leptony se jeví jako bodové částice až na měřítko 10−18 m. Přesto mohou mít kvarky a leptony společnou vnitřní strukturu, hypoteticky se mohou skládat z preonů jak předpověděli Jogesh Pati a Abdus Salam (1974). Proč je například velikost elektrického náboje shodná mezi protonem (složeným z kvarků) a elektronem (leptonem)? Experimentálně však vnitřní struktura leptonů a kvarků dosud objevena nebyla (první náznaky možná ve Fermilabu, 1994).

Téměř všechno kolem sebe i sebe, všechny atomy a molekuly našeho světa můžeme postavit ze dvou leptonů (elektronu a elektronového neutrina) a ze dvou kvarků (up, down).

Nepřehlédněte. Článek pokračuje -- klikněte zde.


 

5 lidí ohodnotilo tento článek.

Komentáře

1 Tloustik Tloustik | Web | 2. září 2017 v 11:28 | Reagovat

Neznate nekdo nejake lekce kytary online

2 Hovedo Hovedo | Web | 7. září 2017 v 20:02 | Reagovat

Jake lekce kytary byste doporucili?

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama