Particle Physics

Deeltjies en Interaksies

The safer, easier way to pay online.
"Deeltjies en Interaksies" is beskikbaar as 'n pragtige ontwerp afdruk eBook versoenbaar is met mobiele toestelle. Kry dit nou vir $5.49 for immediate download!

Onlangs, Ek het 'n praatjie oor deeltjies en interaksies te klasmaats my dogter se wat van plan was om op 'n reis na DESY, Duitsland en wou 'n idee van wat dit was alles oor het. Soos my eerste sprake van hierdie soort, Ek was 'n bietjie senuweeagtig, want ek het nie geweet watter vlak, en agtergrond, Ek moet die praatjie by te pen. Ek wou nie dit te basiese maak, wat ek gedink het sou 'n vermorsing van tyd wees. Ook het ek wil dit te tegnies te maak, wat dit ook nutteloos in 'n ander manier sou maak.

Op die ou end, Ek het besluit om dit 'n bietjie filosofies te maak, en as interaktiewe as wat ek kon. Ek dink die studente geniet dit. In elk geval, as gevolg van my bedenkinge, Ek oor voorbereid is vir die gesprek, en ek het gedink ek sou 'n e-en 'n blog reeks uit my te laat werk. Ek hoop jy geniet dit soveel as die studente het.

What Can You Expect?

In this post series, you can expect a non-technical description of modern physics, which consists of the developments after the turn of the 20th century. Although you use these developments everyday, in your gadgets and gizmos, the physics you learned in high school largely ignores them. As 'n resultaat, when you read about certain breakthroughs in research, you don’t have a feel for why they are important. After reading these posts, you should expect to know the following:

  • What is it that you learned in high school?
  • Why did they have to change it circa 1900?
  • What is everything made up of? What holds it all together?
  • What is Quantum Mechanics? Why do people believe it such a bizarre theory?
  • What is Special and General Relativity? Why is Einstein such a godlike figure in modern physics?
  • What is this Higgs business? Why are people excited about it?
  • Why do they spend so much money on particle accelerators? What are they anyway? How do they work?
  • What are the unanswered questions in physics?
  • What about this dark matter and dark energy?
  • What is string theory? Why strings?
  • Grand Unified Theory? Quantum Gravity? What the heck?

Natuurlik, you will get only qualitative answers to these questions. But my hope is that you will get a whole new worldview, or a framework that puts things in perspective, and ignites your curiosity so that you will want to learn more. For that reason, wherever possible, I will point you to other resources and further reading.

lengteskale

In this post series, we will be dealing with things of very different sizes. Voordat ons voortgaan, dus, Ons het 'n idee van die eenhede wat ons gebruik vir lengtes en hul skale kry, wat getoon in die volgende tabel en figuur.

Naam Size Scale
Kilometer - km 1000 m Distance between places
Meter - m 1 m Height of a human being
Sentimeter - cm 1/100 m Human nail
Millimeter - mm 1/1000 m Thickness of human nail
mikrometer (mikron) μm 1/1000 mm Bacteria
Nanometer - nm 1/1000 μm Molecules
Picometer - pm 1/1000 nm Subatomic scale.
'N atoom is oor 110 pm
Femtometer - FM 1/1000 fm Atomic nucleus

Length Scales

Image by Guillaume Paumier, Philip Ronan, NIH, Artur Jan Fijałkowski, Jerome Walker, Michael David Jones, Tyler Heal, Mariana Ruiz, Science Primer (National Center for Biotechnology Information), Liquid_2003, Arne Norman & The Tango! Desktop Project [CC BY-SA 2.5], via Wikimedia Commons

verskillende Wetenskappe

The title of this work is Of Structure and Interactions. Dit gaan oor die struktuur van materie, en die interaksie tussen die samestellende deeltjies. Die vraag wat ons probeer om te antwoord is: Wat is ons, en alles rondom ons, bestaan ​​uit? The answer, Ongelukkig, hang af van wie ons vra, en die konteks waarbinne dink hulle.

As jy vra 'n bioloog, die antwoord is selle. Die eenheid van die lewe biologie handel oor, deur en groot, is 'n sel. Die grootte van 'n sel is 'n paar mikron. A bakterie is oor 'n mikron, en ons kan sien dit met behulp van 'n mikroskoop (wat is die rede waarom ons noem dit 'n mikroskoop). Biologie het betrekking op sigself ook met 'n groot molekule, soos DNA en proteïene, wat is 'n paar nanometer in grootte, en in daardie opsig, molecular biology overlaps with another science, chemie.

Chemie behandel molekules, atome en effekte. Dit is basies oor die interaksie van die buitenste elektrone in 'n atoom met dié van 'n ander. Die grootte van die dinge wat dit hanteer wissel van 0.1nm (atoom) om 'n paar nm soos in molekules. Om 'n chemikus, materie bestaan ​​uit atome.

Die fisika ons gaan kyk na hier te doen het met groottes kleiner, veel kleiner as atome. Interessant, alle atome het min of meer dieselfde grootte, van ongeveer 0.1nm. atoomkerne, Aan die ander kant, verskillende groottes, maar ten minste 10,000 keer kleiner as 'n atoom. In deeltjie fisika, Ons is regtig vra die vraag wat saak bestaan ​​uit, op die vlak van deeltjies kleiner as dié in atoomkerne. En hoe hulle interaksie met mekaar.

Fisika - die mees fundamentele?

As ons kyk na die skale van die voorwerpe wat hierdie verskillende vakke hanteer, Ons kan seker die eis dat fisika is meer fundamenteel is as chemie maak, wat meer fundamenteel is as biologie. As ons alles weet is daar om te weet oor deeltjie interaksies, ons kon, in teorie, “derive” al van chemie van fisika. In that sense, fisika subsumes chemie, en inderdaad alle ander gebiede van menslike kennis.

Hierdie idee oor die spesiale, fundamentele aard van fisika kan redelike kyk, maar dit is misplaas, soos ons sal sien in die volgende post.

Kommentaar