V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Fyzikální parametry částic; kvantová čísla
Vlastnosti elementárních částic charakterizují vhodnými fyzikálními parametry, nichž některé
jsou známé klasické fyziky, jiné jsou čistě kvantové nemají klasickou analogii. jaderného magnetonu e.h/4πmp.
Parita vcelku příliš důležitým kvantovým číslem; uvádí někdy jako index vpravo nahoře kvantového
http://astronuklfyzika.
Níže setkáme nábojem 1/3e 2/3e kvarků. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.c2 ekvivalence hmotnosti energie,
v energetických jednotkách elektronvoltech eV, keV, MeV *), násobcích hmotnosti elektronu) a
doba života (resp. Těm
parametrům elementárních částic, které jsou kvantovány, tj. Stejné částice tedy
v kvantové mechanice zcela ztrácejí svou individualitu jejich fyzikální vlastnosti jsou identické,
jsou vzájemně nerozlišitelné. Níže podle tohoto kritéria částice rozdělíme bosony
se symetrickou vlnovou funkcí (celočíselný spin) fermiony antisymetrickou vlnovou funkcí (poločíselný spin).5 Elementární částice
bodě prostoru již nemůžeme určit, který uvažovaných elektronů dostal tohoto bodu.Vlnová funkce buď symetrická při libovolné permutaci částic nemění; 2.
Na tomto principu nerozlišitelnosti částic založeno kvantově-mechanické chování souborů skládajících ze
stejného druhu částic.
♦ Klidová hmotnost, doba života
Základními nekvantovanými charakteristikami částic jejich klidová hmotnost (vyjadřovaná buď
v gramech, častěji však, souvislosti Einsteinovým vztahem m.
♦ Elektrický náboj
Mimořádně důležitým parametrem částice její elektrický náboj, který kvantován proto se, místo
v coulombech, vyjadřuje násobcích velikosti náboje elektronu |e| uvedením znaménka elektron
má pak náboj -1, proton +1, neutron samozřejmě 0. Spin s=1 mají fotony, s=3/2 těžké hyperony Ω,
spin s=2 gravitony.
Rozborem vlnových funkcí soustavy stejných částic lze ukázat, souboru identických fermionů tomtéž
stavu nemohou nacházet dvě částice (nebo více částic) platí tzv.
♦ Spin
Další důležitou kvantovou charakteristikou částic jejich spin neboli spinové číslo vyjadřující
vlastní moment hybnosti částice násobcích Planckovy konstanty Kromě nulového spinu
(vyskytujícího mezonů nejmenším možným spinem hodnota s=1/2 (takový spin
mají elektrony, protony, neutrony, neutrina, miony). Mikročástice projevují jen svými interakcemi jinými částicemi. spinem úzce souvisí magnetický moment částice, udávaný v
násobcích elementárního Bohrova magnetonu e. Jelikož částice jsou stejné nerozlišitelné, musí být ekvivalentní fyzikální stavy soustavy
získané záměnou (přehozením, transpozicí) dvou částic "1" "2"; kvantového hlediska musí hustota
pravděpodobnosti ψ2 tohoto systému zůstat stejná při vzájemné záměně částic: ψ("1","2")2 ψ("2","1")2, tj. Analýza interakcí elementárních částic ukazuje, parita protonu neutronu kladná, zatímco parita fotonů
a mesonů π+,-,o záporná. Existují
tedy dvě možnosti: 1.htm 43) [15.cz/JadRadFyzika5.
♦ Parita
je kvantové číslo, charakterizující chování kvantově-mechanického systému jádra elementární částice, vzhledem
k prostorovému zrcadlovému odrazu, tj. transformaci souřadnic x→-x, y→-y, z→-z, t→t. Pauliho vylučovací princip. buď
ψ("1","2") ψ("2","1"), nebo ψ("1","2") -ψ("2","1") vlnová funkce soustavy může změnit jen znaménko.
*) Přesněji řečeno, energetické vyjádření hmotnosti eV/c2, avšak často vynechává. Parita zachovává při silných elektromagnetických interakcích, avšak při slabých
interakcích nezachovává.h/4πme, popř.2008 12:13:46]
.Nebo, vlnová
funkce systému antisymetrická při transpozici každé dvojice částic mění znaménko. nabývají diskrétních hodnot, říká
kvantová čísla. 1.RNDr. Pokud při této transformaci vlnová funkce systému
změní znaménko, parita záporná: -1, neboli "−". ukázat, parita systému orbitálním momentem hybnosti je
(-1)l. Pokud vlnová funkce
popisující stav částice nezmění, parita kladná: P=1, "+". Která těchto možností
se realizuje, závisí druhu částic souvisí jejich spinem. poločas rozpadu, vyjadřuje sekundách, stabilních částic považuje Ą). V
kvantové mechanice není žádná možnost průběžně sledovat pohyb jednotlivých částic tím je
rozlišovat.10.
Spinové číslo částic dále určuje kvantově-mechanické statistické chování souborech částic viz
níže "Bosony" "Fermiony"
