Particle Physics

Hạt và tương tác

The safer, easier way to pay online.
"Hạt và tương tác" có sẵn như là một eBook in thiết kế đẹp tương thích với các thiết bị di động. Tải ngay cho $5.49 để tải về ngay lập tức!

Gần đây, Tôi đã nói chuyện về các hạt và tương tác với các bạn cùng lớp của con gái tôi, người đã lập kế hoạch chuyến đi đến DESY, Đức và muốn có một ý tưởng về những gì nó là tất cả về. Khi nói chuyện đầu tiên của tôi về loại này, Tôi là một chút lo lắng bởi vì tôi không biết mức độ, và nền, Tôi nên peg nói chuyện tại. Tôi không muốn làm cho nó quá cơ bản, mà tôi nghĩ rằng sẽ là một sự lãng phí thời gian. Tôi cũng không muốn làm cho nó quá kỹ thuật, đó cũng sẽ làm cho nó vô dụng trong một cách khác nhau.

Cuối cùng, Tôi quyết định làm cho nó một chút triết học, và tương tác như tôi có thể. Tôi nghĩ rằng các sinh viên rất thích nó. Trong mọi trường hợp, vì mối nghi ngại của tôi, Tôi quá chuẩn bị cho cuộc nói chuyện, và tôi nghĩ rằng tôi sẽ làm cho một eBook và một loạt blog lên công việc của tôi. Tôi hy vọng bạn sẽ thích nó nhiều như các sinh viên đã làm.

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. Kết quả là, 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?

Tất nhiên, 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. Vì lý do đó, wherever possible, I will point you to other resources and further reading.

Cân dài

In this post series, we will be dealing with things of very different sizes. Trước khi chúng tôi tiến hành, Do đó,, chúng ta phải có được một ý tưởng của đơn vị chúng tôi sử dụng cho độ dài và quy mô của, được thể hiện trong bảng và con số sau đây.

Tên Size Scale
Kilometer - km 1000 m Distance between places
Meter - m 1 m Height of a human being
Cm - cm 1/100 m Human nail
Mm - mm 1/1000 m Thickness of human nail
thước trắc vi (micron) micron 1/1000 mm Bacteria
Nanomet - nm 1/1000 micron Molecules
Picometer - pm 1/1000 nm Subatomic scale.
Một nguyên tử là khoảng 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

Khoa học khác

The title of this work is Of Structure and Interactions. Đó là về cấu trúc của vật chất, và sự tương tác giữa các hạt thành phần. Câu hỏi chúng ta đang cố gắng để trả lời là: Chúng ta là gì, và tất cả mọi thứ xung quanh chúng ta, tạo thành? The answer, unfortunately, phụ thuộc vào người mà chúng tôi yêu cầu, và bối cảnh trong đó họ nghĩ.

Nếu bạn hỏi một nhà sinh vật học, câu trả lời là các tế bào. Các đơn vị giao dịch sinh học với cuộc sống, và lớn, là một tế bào. Kích thước của một ô là một vài micron. Một loại vi khuẩn là về một micron, và chúng ta có thể nhìn thấy nó bằng cách sử dụng kính hiển vi (đó là lý do tại sao chúng tôi gọi nó là một kính hiển vi). Sinh học cũng quan tâm chính nó với các phân tử lớn, như DNA và protein, đó là một vài nano mét kích thước, và trong đó tôn trọng, molecular biology overlaps with another science, hóa học.

giao dịch với các phân tử hóa học, nguyên tử và trái phiếu. Nó là cơ bản về sự tương tác của electron bên ngoài trong một nguyên tử với những người khác. Kích thước của những thứ nó đề với các phạm vi từ 0.1nm (nguyên tử) đến vài nm như trong phân tử. Để một nhà hóa học, vật chất được tạo thành từ các nguyên tử.

Các vật lý chúng ta sẽ xem xét ở đây đề với kích thước nhỏ hơn, nhỏ hơn nhiều so với nguyên tử. Điều thú vị, tất cả các nguyên tử có cùng kích cỡ, khoảng 0.1nm. hạt nhân nguyên tử, Mặt khác, có kích thước khác nhau, nhưng ít nhất 10,000 lần nhỏ hơn một nguyên tử. Trong vật lý hạt, chúng tôi đang thực sự đặt câu hỏi những gì vật chất được tạo thành từ các, ở cấp độ của các hạt nhỏ hơn so với những người thân trong hạt nhân nguyên tử. Và cách họ tương tác với nhau.

Vật lý - Các cơ bản nhất?

Nhìn vào quy mô của các đối tượng mà các đối tượng khác nhau đối phó với, có lẽ chúng ta có thể làm cho tuyên bố rằng vật lý là cơ bản hơn hóa học, đó là cơ bản hơn sinh học. Nếu chúng ta biết tất cả mọi thứ có biết về tương tác hạt, chúng ta có thể, trong lý thuyết, “lấy được” tất cả các chất hóa học từ vật lý. Trong ý nghĩa đó, vật lý subsumes hóa học, và thực sự tất cả các lĩnh vực khác của tri thức nhân loại.

Khái niệm này về đặc biệt, tính chất cơ bản của vật lý có thể trông hợp lý, nhưng nó được đặt không đúng chỗ, như chúng ta sẽ thấy trong các bài tiếp theo.

Bình luận