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.
celočíselné. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
Antičástice, antihmota, "antisvěty"
Ve světě elementárních částic každé částici existuje její "opačný" "sdružený" partner -
antičástice, která určité fyzikální charakteristiky shodné danou elementární částicí, ale některé
jiné fyzikální charakteristiky mají opačné znaménko směr. 1.. zde pak při nízkých teplotách může vzniknout bosonový kondenzát, jehož
částice (či kvazičástice) mohou prostředí pohybovat zcela volně bez třecího odporu. tomto principu je
založena supratekutost některých zkapalněných plynů (především hélia) nízkých teplot.
Sem patří především kvanta polí, přenášející síly, jimiž sebe částice působí. A
podobným způsobem atomovém jádře nukleony obsazují různé energetické hladiny.
Podobně atomy, složené fermionů, mohou efektivně chovat jako bosony, pokud jejich celkový spin je
celočíselný (resp. Bose-Einsteinovou statistikou, níž (na rozdíl fermionů)
se každém kvantovém stavu může nacházet neomezený počet částic. Vlastnosti těchto částic budou rozebírány
v příslušných pasážích níže. Snižujeme-li teplotu
vodivé látky, obsahující volné elektrony formě "elektronového plynu", dochází při teplotách pod cca 4°K ke
spojování elektronů dvojic tzv. Takové dvojice pak již chovají jako bosony, které při nízké teplotě mají
tendenci zaujmout nejnižší energetický stav (Pauliho vylučovací princip jim nezakazuje, protože pro bosony
neplatí). Soubory částic celočíselným spinem z
kvantově-mechanického hlediska řídí tzv.. supravodivé případě elektricky nabitých částic) vlastnosti.
Fermiony úloze bosonů
Za určitých okolností soubor fermionů, např.
Při nízkých teplotách systému každý boson snahu zaujmout nejnižší energetický stav vzniká tzv. bosonový kondenzát základním energetickém stavu, němž spárované elektrony
pohybují krystalovou mřížkou zcela volně bez odporu vzniká elektrická supravodivost. Bosony spinem s=0 označují
jako skalární, spinem s=1 jako vektorové. Jedná-li neutrální částice bez elektromagnetických vlastností, mohou být
sdruženy buď samy sobě (foton, πo, graviton), takže vlastně nemají antičástice, nebo mohou mít
částice antičástice sebe odlišné (např..cz/JadRadFyzika5. elektronů, může efektivně chovat jako bosony. Cooperových párů, nichž poločíselné spiny elektronů opačného směru sčítají
na spiny nulové (singletní spárování), tj.
Nejdůležitějším bosonem foton (spin 1), dále p-mezony (spin 0), bosony W-
,W+
,Zo
,
hypotetické gravitony (spin 2), . nulový), popř. Antičástice stejnou hmotnost,
spinové číslo, dobu života izospin, avšak její náboj magnetický moment jsou opačné (stejné co
do velikosti, ale opačného znaménka); opačné připisuje leptonové číslo, baryonové číslo a
projekce izospinu. Vzniká tzv. Vazbu mezi elektrony Cooperova páru zprostředkuje jejich interakce
s kmitající krystalovou mřížkou.. Označují též
jako intermediální částice zprostředkující jednotlivé interakce.5 Elementární částice
jsou příčinou veškeré různorodosti chemického slučování prvků jejich dalších vlastností. neutron, neutrina)..
Diracovské Majoranovské částice
Podle vztahu svým antičásticím elementární částice někdy rozdělují dvě skupiny:
♦ Diracovské částice
mají odlišné antičástice.htm 43) [15. když dochází singletnímu tripletnímu spárování atomů poločíselným spinem
na výsledný spin celočíselný nebo 1).
http://astronuklfyzika.2008 12:13:46]
. případě fermionů vznikají částice
a antičástice párech rovněž párech zanikají..
■ Bosony částice "celočíselným" spinem ±1h, ±2h, ±3h, .
Bosony neřídí Pauliho vylučovacím principem.RNDr.10.
V souvislosti určitými "podivnými" nesymetriemi při produkci rozpadu některých částic (viz níže)
se rozlišuje zvláštní skupina:
■ Podivné částice (Strange particles) sem náleží mesony hyperony.
bosonový kondenzát, který supratekuté příp. Patří sem především všechny elektricky nabité částice, ale některé neutrální částice jako
je neutron nebo neutrální K-mezon.
V rámci kvarkového modelu nositelem podivnosti kvark "s" (strange)
