Dè tha an electron? Tomad agus os cionn an electron

Electron - bunaiteach Particle, aon den fheadhainn a tha an structair aonadan chùis. A rèir a 'seòrsachadh S e fermion (Particle le leth-choileanta a shnìomh, air ainmeachadh an dèidh fiosaig Enrico Dùin) agus leptons (pìosan le leth-integer ghnothachasan, chan eil pàirt a ghabhail ann an eadar-obrachadh làidir, aon de na ceithir prìomh ann am fiosaics). Baryon grunn de na electron S e neoni, a thuilleadh eile leptons.

Gu bho chionn ghoirid chaidh a 'creidsinn gu bheil an electron - bhunaiteach, a tha indivisible, a tha gun structar a Particle, ach tha luchd-saidheans beachd eadar-dhealaichte an-diugh. Dè an electron air taisbeanadh de nuadh-fiosaig?

Eachdraidh an ainm

Fiù 's anns a' Ghrèig seann-nàdair an aire gun òmar, ro-suathadh le bian, 'tàladh beag Rudan, ie a' sealltainn feartan eileagmagnatach. Tha ainm an electron a fhuair e bhon Ghreugais ἤλεκτρον, a 'ciallachadh "òmar". Tha an abairt 'moladh Deòrsa. Stoney ann an 1894, ged a Particle a lorg le J .. Thompson ann an 1897. Bha e duilich a 'lorg an adhbhar seo tha an tomad beag agus os cionn na electron dh'fhàs a lorg san dòigh dhearbhach. Tha a 'chiad dealbhan de na pìosan a bha Teàrlach Wilson le sònraichte chamara seo, a tha a' cleachdadh fiù 's ann an nuadh-dheuchainnean agus tha e air ainmeachadh mar urram dha.

An rud inntinneach gu bheil aon de na preconditions airson fosgladh an electron 'S e facal de Benjamin Franklin. Ann an 1749 bha e am beachd-bharail gun robh an dealan - tha stuth stuthan. Tha e ann an obraichean aige a chaidh a chleachdadh an toiseach a thaobh mar adhartach is àicheil cosgaisean, capacitor silteach, dealain bataraidh agus pìosan. Tha sònraichte os cionn na electron a tha air a bhith àicheil, agus proton - deimhinneach.

Tha lorg an t-electron

Ann an 1846, bun-bheachd an "dadam de dhealan" a chleachdadh ann an obair aige, a 'Ghearmailt a-fiosaig Wilhelm Weber. Maykl Faradey lorg an teirm "ion", a tha a-nis, 's dòcha, a h-uile fios fhathast san sgoil. Tha a 'cheist dealan nàdar an sàs mòran sgoilearan ainmeil leithid na Gearmailt fiosaics agus matamataics Julius Plucker, Zhan Perren, a' Bheurla-fiosaig Uilyam Kruks, Ernest Rutherford agus feadhainn eile.

Mar sin, mus Dzhozef Tompson coilion ainmeil aige fheuchainn agus a dhearbhadh a bheil Particle nas lugha na an dadam, anns a 'mhachair obair mòran luchd-saidheans agus an lorg a bhiodh do-dhèanta, chan eil iad air seo a dhèanamh colossal obair.

Ann an 1906, Dzhozef Tompson fhuair an Duais Nobel. Experience a bha mar a leanas: tro bhith a 'co-shìnte meatailt truinnsearan de na dealain-achadh, cathode ray sailean a chaidh seachad. An uair sin bhiodh iad air a dhèanamh air an aon dòigh, ach ann an dùinidh siostam a chruthachadh air làrach magnat. Thompson nuair a lorg an dealan achadh deflected shailean, agus an t-aon a tha a 'beachdachadh le iùil-tharraingeach gnìomh, ge-tà sailean cathode ray slighe nach' eil atharrachadh ma bha iad an dà chuid de raointean seo ann an cuid de roinnean, a tha a 'crochadh air an Particle velocity.

An dèidh àireamhachadh Thompson a dh'ionnsaich an velocity de na pìosan gu math nas ìsle na an velocity solais, agus tha seo a 'ciallachadh gun robh iad a tha tomad. Bhon àm seo fiosaigs air tighinn gu creidsinn gu bheil a 'chùis fosgailte Particle a-steach anns na dadaman an dèidh sin a dhearbhadh le Rutherford. E an t-ainm "a planaidean mhodail de dadam."

Paradoxes de na eòlaichean an t-saoghail

Tha a 'cheist dè a' ciallachadh electron iom-fhillte gu leòr, co-dhiù aig an ìre seo de leasachadh saidheans. Mus tèid beachdachadh, feumaidh tu fios a chur gu aon de na paradoxes de eòlaichean fiosaig gu bheil fiù 's an-saidheans nach urrainn a mhìneachadh. 'S e seo an ainmeil dà-sliotan deuchainn, a' mìneachadh an dà nàdur a 'electron.

Tha brìgh 'S e sin an làthair an "gunna", a' losgadh pìosan, a stèidheachadh frèam le dìreach ceithir-cheàrnach fosgladh. Air cùlaibh a tha a 'bhalla, air a bheil Thèid beachdachadh fuidheall de na buillean. Mar sin, feumaidh tu an toiseach a 'tuigsinn mar ghiùlan fhèin a' chùis. Tha an dòigh as fhasa gus faicinn mar a thòisicheas an t-inneal-teanas bàlaichean. Pàirt de grìogagan tuiteam ann an toll, agus nan comharran a 'bhalla ann an toraidhean a chur ris ann an aon dhìreach còmhlan. Ma aig astar àraidh ris an aon eile toll comharran a bhios a 'cruthachadh, fa leth, an dà chòmhlan.

Tha na tuinn cuideachd a 'giulan eadar-dhealaichte ann an suidheachadh mar sin. Ma tha a 'bhalla a' sealltainn comharran tubaist le tonn, ann an cùis a 'fosgladh aon chòmhlan a bhios cuideachd aon. Ge-tà, tha cùisean ag atharrachadh ann an cùis an dà Sliotain. Wave a 'dol tro na tuill, air an roinn ann an dà leth. Ma mullach aon tonn a 'coinneachadh ri bonn eile, tha iad a chur dheth a chèile, agus pàtran bhacadh sam bith (ioma-stiallan) a' nochdadh air a 'bhalla. Àite ann an eadar-ghearradh nan tonn bidh fhàg e comharra, agus na h-àiteachan far an robh quenching chàch a chèile, cha robh.

iongantach a lorg

Le cuideachadh an deuchainn gu h-àrd, faodaidh luchd-saidheans a shealltainn gu soilleir an t-saoghal an diofar eadar eòlaichean agus clasaigeach fiosaig. Nuair a thòisich iad a 'losgadh electrons bhalla, mar as trice a' tachairt ann an inghearach chomharra air e: tha cuid pìosan dìreach mar teanas ball thuit am beàrn, agus cuid nach eil. Ach dh'atharraich sin gu tur, nuair a bha an dara toll. Air a 'bhalla a' sealltainn na bhacadh pàtran! A 'chiad Physics co-dhùnadh gum electrons cur bacadh air a chèile agus co-dhùnadh a leig aon dhiubh. Ach, an dèidh dà uair a thìde (luaths a 'gluasad electrons fhathast mòran nas ìsle na an luaths solas) a-rithist thòisich a' sealltainn pàtran bhacadh.

tionndadh ris nach robh dùil

Eileagtronaigeach, còmhla ri cuid eile pìosan leithid photons, a 'sealltainn tonn-Particle Duality (cuideachd a' cleachdadh a 'bhriathair "eòlaichean-luaisgte an dubhlachadh"). Like cat Schrödinger sin an dà chuid beò agus marbh, an electron staid urrainn a bhith an dà chuid corpuscular agus tuinn.

Ach, an ath cheum ann an deuchainn seo a tha air a ghineadh fiù 's barrachd Dìomhaireachdan: bunaiteach Particle, a b'aithne do h-uile rud, a chaidh a thoirt iongantach iongnadh. Nàdar co-dhùnadh a chur an sàs ann an tuill an sgrùdaidh fharsaing inneal a ghlasadh, tro a sgoltadh an Particle tha, agus mar foillsichidh iad fhèin mar tonn. Ach cho luath 'sa bha e air a chuir sgrùdadh uidheam air a' bhalla cha robh ach dà chòmhlan-ciùil rèir a dhà tuill, agus chan eil bacadh pàtran! Cho luath 'sa "sgaileadh" glanadh, Particle thòisich a-rithist a' sealltainn nan tonn feartan mar ma bha fhios aice gun robh i mar-thà nach eil duine a 'coimhead.

beachd eile

-Fiosaig Born 'moladh gum Particle Chan eil Cuir a-steach tonn litireil. Elektron "anns a" tonn air coltachd, gu bheil e a 'toirt bhacadh pàtran. Tha iad sin pìosan a tha an seilbh na superposition, a 'ciallachadh faodaidh iad a bhith an àite sam bith aig àraidh coltachd, agus mar sin faodaidh iad a bhith an cois leithid de "tonn".

A dh'aindeoin sin, thoradh tha e follaiseach: ach an làthair an t-amhairc a 'toirt buaidh air toradh an deuchainn. Tha e coltach iongantach, ach chan eil e an aon eisimpleir den t-seòrsa. Physics deuchainnean a dhèanamh air pàirt mhòr de 'mhàthair, aon uair' an nì an earrann a bha an thinnest almain foil. Scientists air a thoirt fa-near gu bheil an dearbh dìreach cuid de na tomhasan buaidh a thoirt air an teòthachd den nì. Tha nàdar de na phenomena iad a 'mìneachadh nach eil fhathast an gnìomh.

structar

Ach dè th 'ann an electron? Aig an àm seo, nua-saidheans nach urrainn cheist seo a fhreagairt. Gu bho chionn ghoirid chaidh a 'beachdachadh air pìosan indivisible bunaiteach, ach a-nis saidheans a tha buailteach a bhith a' creidsinn gun robh e air a dhèanamh fiù 's nas lugha de structaran.

Tha sònraichte os cionn na electron cuideachd a 'beachdachadh air bunaiteach, ach tha iad a-nis fosgailte quarks le fractional asgaidh. Tha grunn bheachdan ann a thaobh dè ciallachadh electron.

An-diugh, chì sinn an t-artaigil, a tha ag ràdh gu bheil an luchd-saidheans a bha comasach air a roinn electron. Ach, tha seo a-mhàin ìre fìor.

deuchainnean ùra

Sòbhieteach a-saidheans air ais ann an ochdadan an linn mu dheireadh air a 'bheachd gun robh an electron dh'fhaodadh a bhith air a roinn ann an trì quasiparticles. Ann an 1996 fhuair e air a roinn ann ann spinon agus Holon, agus o chionn ghoirid fiosaig Van den impis agus an sgioba aige air a roinn ann Particle spinon agus orbiton. Ach, 'sgoltadh e comasach a choileanadh a-mhàin ann an suidheachaidhean sònraichte. Tha an deuchainn urrainn a dhèanamh fo na h-anabarrach teothachd ìosal.

Nuair a tha electrons "cool" to iomlan neoni, a tha mu -275 puing Celsius, iad cha mhòr a stad agus cruth eadar iad seòrsa de chùis, ma 'tighinn a-steach do aon Particle. Ann an suidheachadh mar sin, agus nàdar urrainn sùil quasiparticles, a " 'S e" an electron.

giùlan fiosrachadh

Electron radius e glè bheag, tha e co-ionann ris ^2,81794. 10 ^-13 cm, ach tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil an co-phàirtean a tha mòran nas lugha meud. Tha gach aon de na trì pàirtean a-steach a tha a 'stiùireadh a "divide" an electron, a' giùlan am fiosrachadh mu dheidhinn. Orbiton, mar a shaoileadh tu on ainm, tha dàta air orbital tonn Particle. Spinon uallach airson a 'snìomh an electron, agus Holon ag innse dhuinn mu dheidhinn an-asgaidh. Mar sin, an urrainn fiosaig leth sùil diofar stàitean electrons ann an stuth làidir fuarachadh. Tha iad a 'stiùireadh a lorg paidhir "holon-spinon" agus "spinon-orbiton", ach chan eil a h-uile trì còmhla.

teicneòlasan ùra

-Fiosaig a lorg an electron fheudar feitheamh grunn dheicheadan mus gus an lorg air a bhith ga chur an gnìomh. -Diugh a 'cleachdadh teicneòlasan a lorg ann an iomadh bliadhna, tha e gu leòr gus cuimhne graphene - iongantach stuth air a dhèanamh suas de charbon ann dadaman singilte filleadh. Tha an sgoltadh na electron bhiodh feumail? -Saidheans an dùil gun robh a 'cruthachadh a eòlaichean a' choimpiutair, an luaths a tha, a rèir orra, beagan deichean de tursan nas motha na sin an-diugh as cumhachdaiche coimpiutairean.

Dè an dìomhair de na eòlaichean teicneòlas coimpiutaireachd? Faodaidh seo a bhith air a ghairm sìmplidh optimization. Anns a 'àbhaisteach' choimpiutair, a 'char as lugha indivisible phàirt den fhiosrachadh - car. Agus ma tha sinn a 'beachdachadh air an dàta le rudeigin lèirsinneach, rud airson an càr a-mhàin dà roghainn. Bit dh'fhaodadh a tha an dàrna cuid aon no neoni, a tha na phàirt de Binary còd.

dòigh ùr

Leig a-nis a 'smaoineachadh gur ann a tha beagan agus neoni, agus an t-aonad - a "eòlaichean bit" no "Cube". Tha dleastanas sìmplidh caochladairean a bhios aig an cois na electron (faodaidh e an dara cuid a thionndadh tuathal no counterclockwise). Eu-coltach ri sìmplidh beagan Cube dòcha a 'cluich grunn dreuchdan aig an aon àm, agus air sgàth seo bidh àrdachadh a' tachairt astar, ìosal electron tomad agus casaid nach eil cudromach an seo.

Faodar seo a mìneachadh le na eisimpleir de iuchrach. Airson faighinn a-mach e, feumaidh tu feuchainn tòrr diofar roghainnean bho bheil ach aon a bhios ceart. Traidiseanta coimpiutair eadhon dh'fhuasglar duilgheadasan gu luath, gidheadh aig aon àm b 'urrainn ag obair ach air aon duilgheadas. Tha e ag ainmeachadh air na roghainnean uile air aon chlàir, agus mu dheireadh a 'lorg a-mach. Tha eòlaichean a 'choimpiutair, taing don Duality kyubita urrainn dhomh fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan mòran aig an aon àm. Bidh e a 'sgrùdadh a dhèanamh air a h-uile roghainnean eil air-loidhne, agus ann an aon mhionaid ann an àm, agus cuideachd a' fuasgladh na ceist. Tha an duilgheadas a th 'ann a-mhàin gu ruige seo tha a' faighinn tòrr obair air eòlaichean rud - bidh seo a bhith na bhunait airson ginealach ùr de coimpiutair.

iarrtas

As daoine a 'cleachdadh coimpiutair aig an dachaigh ìre. Le seo sàr obair cho fada agus gnàthach PCan, ach gu ro-innse thachartasan sònraichte mìltean, 's dòcha ceudan de mhìltean de caochladairean, an t-inneal a dh'fheumas a bhith dìreach mòr. Eòlaichean a 'choimpiutair cho furasta dèiligeadh ris a leithid sin de nithibh mar nithean aimsir fàisneachd airson mìos, air an leigheas de mhòr-thubaist agus a fàisneachd dàta, agus bidh e cuideachd a' coileanadh iom-fhillte matamataigeach computations le iomadh caochladairean airson bloigh dàrna, leis an giullachair beagan de na dadaman. Mar sin tha e comasach, an ùine glè ghoirid againn as cumhachdaiche coimpiutairean a tha a 'phàipear-tana.

fuireach fallain

Eòlaichean teicneòlas coimpiutaireachd nì mòr a 'cur ri eòlas-leighis. A'chinne-dhaonna bi e comasach a chruthachadh nanomachinery le làidir a dh'fhaodadh a bhith, le cuideachadh, bidh e comasach chan ann a mhàin a 'breithneachadh' ghalair le bhith a 'dìreach a' coimhead air a 'chorp iomlan bho taobh a-staigh, ach cuideachd a' toirt cùram meidigeach gun lannsa: beaga bìodach air innealan-fuadain le "eanchainn" eile seach coimpiutair urrainn a 'coileanadh an gnìomhan.

Inevitable revolution ann an achadh geamannan coimpiutair. Innealan cumhachdach sa bhad gun urrainn fuasgladh fhaighinn air an duilgheadas, a bhith a 'cluich le geamannan uabhasach ciallach grafaigeachd, chan eil e fada air falbh mar-thà agus a' choimpiutair saoghal le làn-bhogadh.