MaleziSayansi

Ni nini elektroni? molekuli na malipo ya elektroni

Electron - chembe za msingi, moja ya wale ni vitengo miundo ya suala hilo. Kwa mujibu wa uainishaji ni fermion (chembe na nusu muhimu spin, jina lake baada ya mwanafizikia Enrico Fermi) na leptons (chembe na nusu integer spin, si kushiriki katika mahusiano ya nguvu, moja ya nne kuu katika fizikia). Baryon idadi ya elektroni ni sifuri, na pia leptons nyingine.

Hadi hivi karibuni iliaminika kwamba elektroni - msingi, ambayo ni hazigawanyiki, ambayo haina muundo wa chembe, lakini wanasayansi kuwa na maoni tofauti leo. ni elektroni kwenye kuwasilisha fizikia ya kisasa ni nini?

Historia ya jina

Hata katika kale Ugiriki maumbile kugundua kuwa kahawia, kabla ya rubbed na manyoya, huvutia vitu vidogo, yaani huonyesha tabia ya sumakuumeme. jina la elektroni walipokea kutoka ἤλεκτρον Kigiriki, ambayo ina maana "kahawia". mrefu alipendekeza George. Stoney katika mwaka wa 1894, pamoja na kwamba chembe iligunduliwa na J .. Thompson katika 1897. Ilikuwa vigumu kupata sababu ya hii ni habari ndogo na malipo ya elektroni kuwa kupata uzoefu kupambanua. picha ya kwanza ya chembe alikuwa Charles Wilson na kamera maalum, ambayo hutumiwa hata katika majaribio ya kisasa na ni jina kwa heshima yake.

Ukweli kuvutia ni kwamba moja ya masharti kwa ajili ya ufunguzi wa elektroni ni kauli ya Benjamin Franklin. Mwaka 1749 yeye maendeleo nadharia tete kuwa umeme - Dutu nyenzo. Ni katika matendo yake yalikuwa ya kwanza kutumika maneno kama nguvu chanya na hasi, capacitor kutokwa, betri na chembe ya umeme. malipo maalum ya elektroni ni inachukuliwa kuwa mbaya, na protoni - chanya.

ugunduzi wa elektroni

Katika 1846, dhana ya "chembe ya umeme" ilitumika katika matendo yake, Ujerumani mwanafizikia Wilhelm Weber. Maykl Faradey aligundua neno "ion", ambayo sasa ni, pengine, jua kila bado shuleni. suala la asili ya umeme ya kushiriki wasomi wengi maarufu kama vile Ujerumani mwanafizikia na mwanahisabati Julius Plucker, Zhan Perren, Kiingereza mwanafizikia Uilyam Kruks, Ernest Rutherford na wengine.

Hivyo, kabla ya Dzhozef Tompson mafanikio ya kumaliza majaribio yake maarufu na imeonekana kuwepo kwa chembe ndogo kuliko chembe, katika kazi uwanja wa wanasayansi wengi na ugunduzi itakuwa vigumu, wao hawajafanya kazi hii colossal.

Mwaka wa 1906, Dzhozef Tompson ilipokea Tuzo ya Nobel. Uzoefu ilikuwa kama ifuatavyo: kwa njia ya sahani sambamba chuma cha shamba umeme, cathode ray mihimili walikuwa kupita. Kisha akitaka kutoa njia sawa, lakini katika mfumo coil kuunda shamba sumaku. Thompson iligundua kuwa wakati shamba umeme deflected mihimili, na huo ni kuzingatiwa na action magnetic, hata hivyo mihimili cathode ray trajectory hazijabadilika kama alitenda wote wa mashamba hayo kwa idadi fulani, ambayo hutegemea kasi chembe.

Baada ya hesabu Thompson kujifunza kwamba kasi chembe hizi ni cha chini kuliko kasi ya mwanga, na hii maana kwamba wana habari. Kutokana na hatua hii ya fizikia wamekuja kuamini kwamba chembe wazi jambo pamoja katika atomi ambayo hatimaye kuthibitishwa na Rutherford. Yeye aliita "mfano sayari ya atomu."

Paradoksia ya dunia quantum

suala la nini maana ya elektroni ngumu kutosha, angalau katika hatua hii ya maendeleo ya sayansi. Kabla ya kuona, unahitaji kuwasiliana moja ya paradoksia za fizikia quantum kwamba hata wanasayansi hawawezi kueleza. Hii ni maarufu viwili watakata majaribio, akielezea asili mbili ya elektroni.

Asili yake ni kwamba kabla ya "bunduki", kurusha chembe, kuweka sura na wima mstatili ufunguzi. Nyuma yake ni ukuta, ambayo itakuwa aliona athari ya hits. Hivyo, kwanza unahitaji kuelewa jinsi jambo kutenda. Njia rahisi kuona jinsi ya kuanza mipira mashine tenisi. Sehemu ya shanga kuanguka katika shimo, na athari ya matokeo ukuta katika kuongezwa moja wima bendi. Kama kwa mbali baadhi ya kuongeza nyingine sawa shimo athari itakuwa kuunda, kwa mtiririko huo, bendi mbili.

mawimbi pia tabia tofauti katika hali kama hizo. Kama ukuta itaonyesha athari ya mgongano kwa wimbi, katika kesi ya mtu wa ufunguzi wa bendi itakuwa pia moja. Hata hivyo, mambo yanabadilika katika kesi ya slits mbili. Wimbi kupitia mashimo, kugawanywa katika nusu. Kama juu ya wimbi la moja hukutana chini ya mwingine, wao kufuta kila mmoja, na kuingiliwa muundo (kupigwa mbalimbali wima) itaonekana kwenye ukuta. Nafasi katika makutano ya mawimbi kuondoka alama, na maeneo ambapo kulikuwa na kuheshimiana quenching, la.

ugunduzi wa ajabu

Kwa msaada wa majaribio juu, wanasayansi wanaweza wazi kuonyesha kwa dunia tofauti kati ya quantum na a fizikia. Wakati kuanza kurusha elektroni ukuta, kwa kawaida hutokea katika alama wima juu yake: baadhi chembe kama tenisi mpira akaanguka katika pengo, na baadhi hawana. Lakini hiyo yote iliyopita, wakati kulikuwa na shimo la pili. Ukutani wazi kuingiliwa mchoro! Kwanza Fizikia kuamua kuwa elektroni kuingilia na kila mmoja na kuamua waache moja kwa moja. Hata hivyo, baada ya masaa kadhaa (kasi ya elektroni kusonga bado chini sana kuliko kasi ya mwanga) tena alianza kuonyesha kuingiliwa muundo.

upande zisizotarajiwa

Pepe, pamoja na baadhi ya chembe nyingine kama vile fotoni, huonyesha la wimbi chembe ya pande mbili (pia hutumia neno "quantum wimbi uwili"). Kama paka wakamuomba achukue kwamba wote hai na maiti, hali ya elektroni inaweza kuwa wote corpuscular na wimbi.

Hata hivyo, hatua ya pili katika jaribio hili imeunda siri hata zaidi: chembe za msingi, ambayo yalionekana kujua kila kitu, aliwasilisha mshangao ajabu. Fizikia kuamua kufunga katika mashimo scoping kifaa kufunga, kwa njia ambayo watakata chembe ni, na jinsi wazi wenyewe kama mawimbi. Lakini mara tu iliwekwa ufuatiliaji mfumo ukutani kulikuwa na bendi mbili tu sambamba na mashimo mbili, na hakuna muundo kuingiliwa! Mara tu baada ya "kivuli" kusafishwa, chembe ilianza tena ili kuonyesha mali wimbi kama yeye alijua kwamba alikuwa tayari hakuna mtu ni kuangalia.

nadharia nyingine

Mwanafizikia Born alipendekeza kuwa chembe haina kurejea katika wimbi literally. Elektron "ina" wimbi la uwezekano, kwamba anatoa kuingiliwa muundo. chembe hizi zina mali ya superposition, maana wanaweza kuwa mahali popote katika uwezekano fulani, na kwa hiyo inaweza kuwa unaambatana na kama "wimbi".

Hata hivyo, matokeo yake ni dhahiri uwepo tu wa waangalizi huathiri matokeo ya majaribio. Inaonekana ajabu, lakini si mfano tu wa aina yake. majaribio Fizikia yalifanywa juu ya sehemu kubwa ya mama, mara moja kitu cha sehemu ni Thinnest foil alumini. Wanasayansi alibainisha kuwa ukweli tu ya baadhi ya vipimo kuathiri joto la kitu. asili ya mambo haya wao kueleza bado katika nguvu.

muundo

Lakini nini maana ya elektroni? Katika hatua hii, sayansi ya kisasa hawezi kujibu swali hili. Hadi hivi karibuni ilikuwa kuchukuliwa hazigawanyiki chembe za msingi, lakini sasa wanasayansi ni kutega kuamini kwamba kinaundwa na miundo hata kidogo.

malipo maalum ya elektroni pia inaonekana msingi, lakini sasa wazi quarks na malipo za sehemu. Kuna nadharia kadhaa kama kwa nini maana ya elektroni.

Leo tunaona makala, ambayo inasema kwamba wanasayansi waliweza kugawa elektroni. Hata hivyo, hii ni sehemu tu ya kweli.

majaribio mpya

wanasayansi wa Urusi nyuma katika miaka ya themanini ya karne iliyopita na kudhani kuwa elektroni inaweza kugawanywa katika quasiparticles tatu. Mwaka 1996 aliweza kuigawanya katika spinon na Holoni, na hivi karibuni mwanafizikia Van den Brink na timu yake iligawanyika katika chembe spinon na orbiton. Hata hivyo, splitting inawezekana kufikia tu katika hali maalum. majaribio unaweza kutekelezwa katika hali ya joto chini sana.

Wakati elektroni ni "baridi" na sifuri kabisa, ambayo ni kuhusu -275 nyuzi, wao karibu kuacha na aina baina yao aina ya jambo, kama kuunganisha katika chembe moja. Katika hali kama hiyo, na Fizikia unaweza kuchunguza quasiparticles, ambapo "ni" elektroni.

flygbolag habari

Electron Radius ni ndogo sana, ni sawa na 2.81794. 10 -13 cm, lakini zinageuka kuwa sehemu zake na ukubwa ndogo sana. Kila moja ya sehemu tatu ambamo aliweza "mgawanyiko" elektroni, hubeba taarifa kuhusu hilo. Orbiton, kama jina ina maana, ina data kwenye orbital wimbi chembe. Spinon wajibu wa spin elektroni, na Holoni inatuambia kuhusu malipo. Hivyo, fizikia unaweza tofauti kuchunguza majimbo mbalimbali ya elektroni katika nyenzo sana kilichopozwa. Waliweza kufuatilia jozi ya "Holon-spinon" na "spinon-orbiton", lakini si zote tatu kwa pamoja.

teknolojia mpya

Mwanafizikia aliyegundua elektroni alikuwa na kusubiri miaka kadhaa kabla ya mpaka uvumbuzi wa limetumika katika mazoezi. Siku hizi teknolojia kupata matumizi katika miaka kadhaa, ni wa kutosha kukumbuka graphene - kushangaza nyenzo yenye atomi kaboni katika tabaka moja. splitting elektroni itakuwa na manufaa? Wanasayansi kutabiri kuwa viumbe wa kompyuta quantum, kasi ya ambayo, kulingana na wao, mamia kadhaa ya mara kubwa kuliko ile ya kompyuta ya leo nguvu zaidi.

ni siri ya teknolojia quantum kompyuta ni nini? Hii inaweza kuitwa optimization rahisi. Katika kompyuta ya kawaida, kiwango cha chini hazigawanyiki sehemu ya taarifa - bit. Na kama tunaona data na kitu Visual, kitu kwa ajili ya gari chaguzi mbili tu. Kidogo yanaweza kuwa na ama sifuri au moja, ambayo ni sehemu ya kanuni binary.

mbinu mpya

Sasa hebu fikiria kuwa katika kidogo zilizomo na sifuri, na kitengo - "quantum bit" au "Cube". nafasi ya vigezo rahisi kucheza spin elektroni (inaweza mzunguko ama clockwise au counterclockwise). Tofauti na rahisi kidogo Cube inaweza kufanya kazi kadhaa wakati huo huo, na kutokana na ongezeko hilo kutokea kasi, elektroni wingi chini na malipo si muhimu hapa.

Hii inaweza kuelezwa kwa mfano wa labyrinth. Ili kupata nje ya hayo, unahitaji kujaribu mengi ya chaguzi tofauti na ambayo mtu tu ndio sahihi. Kompyuta Traditional hata kutatua matatizo kwa haraka, lakini kwa wakati mmoja anaweza kufanya kazi tu kwenye tatizo moja. Anataja chaguzi zote juu ya njia ya moja, na hatimaye anaona njia ya nje. Kompyuta quantum, kutokana na pande mbili kyubita unaweza kutatua matatizo mengi kwa wakati mmoja. Yeye kupitia chaguzi zote si katika mstari, na katika wakati huu moja kwa wakati, na pia kutatua tatizo. Ugumu ni tu kwa hadi sasa ni kupata mengi ya kazi juu quantum kitu - hii itakuwa msingi wa kizazi kipya cha kompyuta.

maombi

Watu wengi kutumia kompyuta katika kaya. Pamoja na kazi hii bora hadi sasa na PC ya kawaida, lakini kutabiri matukio maalum maelfu, labda mamia ya maelfu ya vigezo, mashine lazima tu kubwa sana. Kompyuta Quantum urahisi kukabiliana na mambo kama vile utabiri wa hali ya hewa kwa ajili ya mwezi, matibabu ya janga na data yake utabiri, na pia kufanya tata computations hisabati na vigezo mbalimbali kwa sehemu ya pili, yote kwa processor ya atomi chache. Hivyo inawezekana, hivi karibuni kompyuta zetu nguvu zaidi ni karatasi nyembamba.

kukaa afya

Quantum teknolojia ya kompyuta kufanya mchango mkubwa kwa dawa. Watu watakuwa na uwezo wa kujenga nanomachinery na uwezo na nguvu, kwa msaada wao, itakuwa inawezekana si tu kwa kutambua ugonjwa kwa kuangalia tu katika mwili mzima kutoka ndani, lakini pia kwa kutoa huduma ya matibabu bila ya upasuaji: robots vidogo na "akili" badala ya kompyuta inaweza kutekeleza shughuli zote.

Kuepukika mapinduzi katika uwanja wa michezo ya kompyuta. mashine nguvu kwamba unaweza instantly kutatua tatizo, utakuwa na uwezo wa kucheza michezo na graphics incredibly kweli, siyo mbali mbali tayari na ulimwengu kompyuta na kuzamishwa kamili.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sw.delachieve.com. Theme powered by WordPress.