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.
10.2008 12:13:46]
.
♦ Klidová hmotnost, doba života
Základními nekvantovanými charakteristikami částic jejich klidová hmotnost (vyjadřovaná buď
v gramech, častěji však, souvislosti Einsteinovým vztahem m. 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.Nebo, vlnová
funkce systému antisymetrická při transpozici každé dvojice částic mění znaménko. V
kvantové mechanice není žádná možnost průběžně sledovat pohyb jednotlivých částic tím je
rozlišovat.
Na tomto principu nerozlišitelnosti částic založeno kvantově-mechanické chování souborů skládajících ze
stejného druhu částic. poločas rozpadu, vyjadřuje sekundách, stabilních částic považuje Ą).h/4πme, popř.
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. Těm
parametrům elementárních částic, které jsou kvantovány, tj. Mikročástice projevují jen svými interakcemi jinými částicemi.Vlnová funkce buď symetrická při libovolné permutaci částic nemění; 2.c2 ekvivalence hmotnosti energie,
v energetických jednotkách elektronvoltech eV, keV, MeV *), násobcích hmotnosti elektronu) a
doba života (resp.
♦ 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). 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.
Níže setkáme nábojem 1/3e 2/3e kvarků. transformaci souřadnic x→-x, y→-y, z→-z, t→t. Pauliho vylučovací princip.RNDr. buď
ψ("1","2") ψ("2","1"), nebo ψ("1","2") -ψ("2","1") vlnová funkce soustavy může změnit jen znaménko. Existují
tedy dvě možnosti: 1.
♦ 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. 1. Spin s=1 mají fotony, s=3/2 těžké hyperony Ω,
spin s=2 gravitony. Analýza interakcí elementárních částic ukazuje, parita protonu neutronu kladná, zatímco parita fotonů
a mesonů π+,-,o záporná.
*) Přesněji řečeno, energetické vyjádření hmotnosti eV/c2, avšak často vynechává.h/4πmp. Parita zachovává při silných elektromagnetických interakcích, avšak při slabých
interakcích nezachovává.cz/JadRadFyzika5. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
Parita vcelku příliš důležitým kvantovým číslem; uvádí někdy jako index vpravo nahoře kvantového
http://astronuklfyzika. nabývají diskrétních hodnot, říká
kvantová čísla. Pokud vlnová funkce
popisující stav částice nezmění, parita kladná: P=1, "+". ukázat, parita systému orbitálním momentem hybnosti je
(-1)l. spinem úzce souvisí magnetický moment částice, udávaný v
násobcích elementárního Bohrova magnetonu e.
Rozborem vlnových funkcí soustavy stejných částic lze ukázat, souboru identických fermionů tomtéž
stavu nemohou nacházet dvě částice (nebo více částic) platí tzv. Pokud při této transformaci vlnová funkce systému
změní znaménko, parita záporná: -1, neboli "−".
Spinové číslo částic dále určuje kvantově-mechanické statistické chování souborech částic viz
níže "Bosony" "Fermiony".htm 43) [15. Stejné částice tedy
v kvantové mechanice zcela ztrácejí svou individualitu jejich fyzikální vlastnosti jsou identické,
jsou vzájemně nerozlišitelné.
♦ Parita
je kvantové číslo, charakterizující chování kvantově-mechanického systému jádra elementární částice, vzhledem
k prostorovému zrcadlovému odrazu, tj. Která těchto možností
se realizuje, závisí druhu částic souvisí jejich spinem. jaderného magnetonu e
