Mikä on maailmankaikkeuden pienin hiukkanen. Mikä on maailmankaikkeuden pienin hiukkanen

Vastaus jatkuvaan kysymykseen: mikä on maailmankaikkeuden pienin hiukkanen, on kehittynyt ihmiskunnan mukana.

Ihmiset luulivat kerran, että hiekanjyvät ovat rakennuspalikoita siitä, mitä näemme ympärillämme. Sitten atomi löydettiin ja sitä pidettiin jakamattomana, kunnes se halkaistiin paljastamaan protonit, neutronit ja elektronit. Ne eivät myöskään osoittautuneet maailmankaikkeuden pienimmiksi hiukkasiksi, sillä tutkijat havaitsivat, että protonit ja neutronit koostuvat kolmesta kvarkista.

Toistaiseksi tiedemiehet eivät ole pystyneet näkemään todisteita siitä, että kvarkkien sisällä on jotain ja että maailmankaikkeuden perustavanlaatuisin ainekerros tai pienin hiukkanen on saavutettu.

Ja vaikka kvarkit ja elektronit olisivat jakamattomia, tiedemiehet eivät tiedä, ovatko ne pienimmät olemassa olevat aineen palaset vai sisältävätkö maailmankaikkeus esineitä, jotka ovat vielä pienempiä.

Universumin pienimmät hiukkaset

Niitä on eri makuisia ja kokoisia, joillakin on hämmästyttävä sidos, toiset olennaisesti höyrystävät toisiaan, monilla niistä on upeat nimet: baryonit ja mesonit kvarkit, neutronit ja protonit, nukleonit, hyperonit, mesonit, baryonit, nukleonit, fotonit jne. .d.

Higgsin bosoni on tieteelle niin tärkeä hiukkanen, että sitä kutsutaan "jumalahiukkaseksi". Sen uskotaan määräävän kaikkien muiden massan. Elementti teoretisoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1964, kun tutkijat ihmettelivät, miksi jotkut hiukkaset ovat massiivisempia kuin toiset.

Higgsin bosoni liittyy niin kutsuttuun Higgsin kenttään, jonka uskotaan täyttävän maailmankaikkeuden. Kaksi elementtiä (Higgsin kentän kvantti ja Higgsin bosoni) ovat vastuussa massan antamisesta muille. Nimetty skotlantilaisen tiedemiehen Peter Higgsin mukaan. 14. maaliskuuta 2013 vahvistettiin virallisesti Higgsin bosonin olemassaolo.

Monet tutkijat väittävät, että Higgsin mekanismi on ratkaissut palapelin puuttuvan palan täydentääkseen olemassa olevaa fysiikan "standardimallia", joka kuvaa tunnettuja hiukkasia.

Higgsin bosoni määritti pohjimmiltaan kaiken maailmankaikkeudessa olevan massan.

Kvarkit

Kvarkit (käännettynä hulluiksi) ovat protonien ja neutronien rakennuspalikoita. He eivät ole koskaan yksin, vain ryhmissä. Ilmeisesti voima, joka sitoo kvarkeja yhteen, kasvaa etäisyyden myötä, joten mitä kauempana, sitä vaikeampaa niiden erottaminen on. Siksi vapaita kvarkkeja ei koskaan ole luonnossa.

Kvarkit perushiukkaset ovat rakenteettomia, pilkullisia noin 10-16 cm kokoisia.

Esimerkiksi protonit ja neutronit koostuvat kolmesta kvarkista, joissa protoneilla on kaksi identtistä kvarkkia, kun taas neutroneilla on kaksi erilaista.

Supersymmetria

Tiedetään, että aineen perus "tiilet" - fermionit - ovat kvarkit ja leptonit, ja bosonien voiman ylläpitäjiä ovat fotonit, gluonit. Supersymmetrian teorian mukaan fermionit ja bosonit voivat muuttua toisikseen.

Ennustusteoria sanoo, että jokaiselle meille tuntemalle hiukkaselle on sisarhiukkanen, jota emme ole vielä löytäneet. Esimerkiksi elektronille se on selekroni, kvarkille se on squark, fotonille se on fotono ja higgsille se on higgsino.

Miksi emme havaitse tätä supersymmetriaa universumissa nyt? Tiedemiehet uskovat, että ne ovat paljon raskaampia kuin perinteiset serkut, ja mitä painavampia ne ovat, sitä lyhyempi niiden elinikä. Itse asiassa ne alkavat hajota heti syntyessään. Supersymmetrian luominen vaatii erittäin suuri numero energiaa, joka oli olemassa vasta pian alkuräjähdyksen jälkeen ja jota voitaisiin mahdollisesti luoda suurissa kiihdyttimissä, kuten Large Hadron Collider.

Symmetrian syntymisestä fyysikot spekuloivat, että symmetria on saattanut katketa ​​jollain maailmankaikkeuden piilossa olevalla sektorilla, jota emme voi nähdä tai koskettaa, mutta jotka voimme vain tuntea gravitaatiolla.

Neutrino

Neutriinot ovat kevyitä subatomisia hiukkasia, jotka viheltävät kaikkialla lähellä valonnopeutta. Itse asiassa biljoonia neutriinoja virtaa kehosi läpi kulloinkin, vaikka ne ovat harvoin vuorovaikutuksessa normaalin aineen kanssa.

Jotkut tulevat auringosta, kun taas toiset tulevat kosmisista säteistä, jotka ovat vuorovaikutuksessa Maan ilmakehän ja tähtitieteellisten lähteiden, kuten räjähtävien tähtien kanssa. Linnunrata ja muut kaukaiset galaksit.

Antimateriaa

Uskotaan, että kaikissa normaaleissa hiukkasissa on antimateriaa, jolla on sama massa, mutta vastakkainen varaus. Kun aine ja kohtaavat, ne tuhoavat toisensa. Esimerkiksi protonin antimateriaalihiukkanen on antiprotoni, kun taas elektronin antimateriapartneria kutsutaan positroniksi. Antimateriaali on yksi maailman kalleimmista aineista, jotka ihmiset ovat pystyneet tunnistamaan.

Gravitonit

Kvanttimekaniikan alalla kaikki perusvoimat välittyvät hiukkasten kautta. Esimerkiksi valo koostuu massattomista hiukkasista, joita kutsutaan fotoneiksi ja jotka kuljettavat sähkömagneettista voimaa. Samalla tavalla gravitoni on teoreettinen hiukkanen, joka kantaa painovoimaa. Tutkijat eivät ole vielä löytäneet gravitoneja, joita on vaikea löytää, koska ne ovat niin heikosti vuorovaikutuksessa aineen kanssa.

Energian langat

Kokeissa pienet hiukkaset, kuten kvarkit ja elektronit, toimivat yksittäisinä aineen pisteinä ilman spatiaalista jakautumista. Mutta pisteobjektit monimutkaistavat fysiikan lakeja. Koska pistettä ei voi päästä äärettömästi lähelle, koska aktiiviset voimat, voi kasvaa äärettömän suureksi.

Supermerkkijonoteoriaksi kutsuttu idea voi ratkaista tämän ongelman. Teoria väittää, että kaikki hiukkaset, sen sijaan, että olisivat pistemäisiä, ovat itse asiassa pieniä energiafilamentteja. Eli kaikki maailmamme esineet koostuvat värähtelevistä langoista ja energiakalvoista. Mikään ei voi olla äärettömän lähellä lankaa, koska yksi osa on aina hieman lähempänä kuin toinen. Tämä "porsaanreikä" näyttää ratkaisevan joitain äärettömyyden ongelmia, tehden ideasta houkuttelevan fyysikoille. Tutkijoilla ei kuitenkaan ole vieläkään kokeellista näyttöä siitä, että merkkijonoteoria on oikea.

Toinen tapa ratkaista pisteongelma on sanoa, että avaruus itsessään ei ole jatkuvaa ja tasaista, vaan se koostuu erillisistä pikseleistä tai rakeista, joita joskus kutsutaan spatiotemporaaliseksi rakenteeksi. Tässä tapauksessa kaksi hiukkasta ei voi lähestyä toisiaan loputtomasti, koska ne on aina erotettava toisistaan ​​tilan vähimmäisraekoon mukaan.

mustan aukon piste

Toinen haastaja maailmankaikkeuden pienimmän hiukkasen tittelistä on singulaarisuus (yksi piste) mustan aukon keskustassa. Mustat aukot muodostuvat, kun aine tiivistyy tarpeeksi pienessä tilassa, jotta painovoima tarttuu siihen, jolloin aine vetää sisäänpäin ja lopulta tiivistyy yhdeksi äärettömän tiheyden pisteeksi. Ainakin nykyisten fysiikan lakien mukaan.

Mutta useimmat asiantuntijat eivät pidä mustia aukkoja todella äärettömän tiheinä. He uskovat, että tämä äärettömyys on tulos Sisäinen konflikti kahden pätevän teorian välillä yleinen teoria suhteellisuusteoria ja kvanttimekaniikka. He ehdottavat, että kun kvanttigravitaation teoria voidaan muotoilla, mustien aukkojen todellinen luonne paljastuu.

Planckin pituus

Energialangat ja jopa maailmankaikkeuden pienin hiukkanen voivat olla "lankun pituuden" kokoisia.

Palkin pituus on 1,6 x 10 -35 metriä (lukua 16 edeltää 34 nollaa ja desimaalipilkku) - käsittämättömän pieni mittakaava, joka liittyy fysiikan eri puoliin.

Planckin pituus on "luonnollinen yksikkö" pituuden mittaamiseksi, jonka ehdotti saksalainen fyysikko Max Planck.

Planckin pituus on liian pieni minkään laitteen mittaamiseen, mutta sen jälkeen sen uskotaan edustavan lyhimmän mitattavan pituuden teoreettista rajaa. Epävarmuusperiaatteen mukaan mikään instrumentti ei saisi koskaan pystyä mittaamaan mitään tätä pienempää, koska tällä alueella universumi on todennäköisyys ja epävarma.

Tätä asteikkoa pidetään myös jakolinjana yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan välillä.

Planckin pituus vastaa etäisyyttä, jolla gravitaatiokenttä on niin voimakas, että se voi alkaa tehdä mustia reikiä kentän energiasta.

Ilmeisesti nyt maailmankaikkeuden pienin hiukkanen on suunnilleen lankun mittainen: 1,6 10 −35 metriä

johtopäätöksiä

Koulupenkistä tiedettiin, että maailmankaikkeuden pienimmällä hiukkasella, elektronilla on negatiivinen varaus ja hyvin pieni massa, joka on 9,109 x 10 - 31 kg, ja elektronin klassinen säde on 2,82 x 10 -15 m .

Fyysikot käsittelevät kuitenkin jo maailmankaikkeuden pienimpiä hiukkasia, Planckin kokoa, joka on noin 1,6 x 10 −35 metriä.

Neutriino, uskomattoman pieni hiukkanen maailmankaikkeudessa, on kiinnittänyt tutkijoiden huomion lähes vuosisadan ajan. Lisää palkintoja neutrinotutkimuksesta Nobelin palkinnot kuin minkään muun hiukkasen työhön, ja sen tutkimista varten he rakentavat valtavia asennuksia pienten valtioiden budjetilla. Venäjän tiedeakatemian ydintutkimuslaitoksen vanhempi tutkija, Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutin lehtori ja Troitskin nu-massakokeeseen osallistuva neutrinomassaa etsivä Aleksanteri Nozik kertoo kuinka sitä tutkitaan, mutta mikä tärkeintä, miten se ylipäätään saa kiinni.

Varastetun energian mysteeri

Neutriinojen tutkimuksen historiaa voidaan lukea kiehtovana dekkarina. Tämä hiukkanen on toistuvasti testannut tutkijoiden deduktiivisia kykyjä: kaikkia arvoituksia ei voitu ratkaista välittömästi, ja joitain arvoituksia ei ole ratkaistu toistaiseksi. Aloitetaan löytöhistoriasta. radioaktiivisia hajoamisia erilaisia ​​alettiin tutkia myöhään XIX luvulla, ja ei ole yllättävää, että 1920-luvulla tiedemiehillä oli arsenaalissaan laitteita, jotka mittasivat paitsi itse hajoamisen myös emittoituneiden hiukkasten energiaa, vaikkakaan eivät nykystandardien mukaan kovin tarkkoja. Instrumenttien tarkkuuden lisääntyessä tiedemiesten ilo kasvoi ja hämmennys liittyi muun muassa beetahajoamiseen, jossa elektroni lentää ulos radioaktiivisesta ytimestä ja ydin itse muuttaa varaustaan. Tällaista hajoamista kutsutaan kahdeksi hiukkaseksi, koska siinä muodostuu kaksi hiukkasta - uusi ydin ja elektroni. Jokainen lukiolainen selittää, että on mahdollista määrittää tarkasti fragmenttien energia ja liikemäärä tällaisessa hajoamisessa käyttämällä säilymislakeja ja tuntemalla näiden fragmenttien massat. Toisin sanoen esimerkiksi elektronin energia on aina sama tietyn alkuaineen ytimen missä tahansa hajoamisessa. Käytännössä nähtiin täysin erilainen kuva. Elektronien energiaa ei vain ollut kiinteä, vaan se myös levisi jatkuvaan spektriin nollaan, mikä hämmensi tutkijoita. Tämä voi tapahtua vain, jos joku varastaa energiaa beetahajoamisesta. Mutta ei näytä olevan ketään, joka varastaisi sitä.

Ajan myötä instrumenteista tuli yhä tarkempia, ja pian mahdollisuus lukea tällainen poikkeavuus laitteiston virheestä katosi. Näin syntyi mysteeri. Ratkaisua etsiessään tutkijat esittivät erilaisia, jopa täysin absurdeja oletuksia nykypäivän standardien mukaan. Esimerkiksi Niels Bohr itse totesi vakavasti, että luonnonsuojelulainsäädäntö ei päde maailmassa alkuainehiukkasia. Wolfgang Pauli pelasti päivän 1930. Hän ei voinut osallistua Tübingenin fysiikan konferenssiin, ja koska hän ei voinut osallistua etänä, hän lähetti kirjeen, jonka hän pyysi luettavaksi. Tässä otteita siitä:

"Hyvät radioaktiiviset naiset ja herrat. Pyydän teitä kuuntelemaan tarkkaavaisesti sopivimpana hetkenä viestintuojaa, joka toimitti tämän kirjeen. Hän kertoo, että olen löytänyt erinomaisen työkalun säilymislakiin ja oikeaan tilastoon. Se piilee sähköisesti neutraalien hiukkasten olemassaolon mahdollisuudessa... Β-spektrin jatkuvuus tulee selväksi, jos oletetaan, että Β-hajoamisen aikana jokaisella elektronilla emittoituu sellainen ”neutroni” ja "neutronin" ja elektronin energiat ovat vakioita ... "

Kirjeen lopussa olivat seuraavat rivit:

"Älä ota riskejä, älä voita. Tilanteen vakavuus jatkuvaa Β-spektriä tarkasteltaessa tulee erityisen silmiinpistävää prof. Debye, joka sanoi minulle pahoitellen: "Voi, on parempi olla ajattelematta tätä kaikkea... uusina veroina." Siksi jokaisesta tiestä pelastukseen on keskusteltava vakavasti. Joten, rakkaat radioaktiiviset ihmiset, pankaa se testiin ja tuomitsekaa."

Myöhemmin Pauli itse ilmaisi pelkonsa siitä, että vaikka hänen ideansa pelastaa mikrokosmoksen fysiikan, uutta hiukkasta ei koskaan löydettä kokeellisesti. He sanovat, että hän jopa väitti kollegoidensa kanssa, että jos hiukkanen on olemassa, sitä ei voida havaita heidän elinaikanaan. Seuraavien vuosien aikana Enrico Fermi loi teorian beetahajoamisesta, johon sisältyi hiukkanen, jota hän kutsui neutriinoksi, ja joka sopi loistavasti kokeeseen. Sen jälkeen kenelläkään ei ollut epäilystäkään hypoteettisen hiukkasen olemassaolosta. Vuonna 1956, kaksi vuotta ennen Paulin kuolemaa, Frederick Reinesin ja Clyde Cowanin ryhmä löysi kokeellisesti neutrinon käänteisessä beetahajoamisessa (Reines sai tästä Nobel-palkinnon).

Kadonneiden aurinkoneutriinien tapaus

Heti kun kävi selväksi, että neutriinoja, vaikkakin vaikeita, voidaan silti rekisteröidä, tutkijat alkoivat yrittää vangita maan ulkopuolista alkuperää olevia neutriinoja. Niiden ilmeisin lähde on aurinko. Siinä tapahtuu jatkuvasti ydinreaktioita, ja se voidaan laskea jokaisen neliösenttimetrin läpi maanpinta noin 90 miljardia auringon neutriinoa kulkee sekunnissa.

Tuolloin tehokkain menetelmä auringon neutriinojen pyydystämiseen oli radiokemiallinen menetelmä. Sen olemus on seuraava: Auringon neutrino saapuu Maahan, on vuorovaikutuksessa ytimen kanssa; osoittautuu esimerkiksi 37Ar-ydin ja elektroni (tämä on reaktio, jota käytettiin Raymond Davisin kokeessa, josta hänelle myöhemmin myönnettiin Nobel-palkinto). Sen jälkeen argonatomien lukumäärää laskemalla voidaan sanoa kuinka monta neutriinoa vuorovaikutuksessa ilmaisimen tilavuudessa valotusajan aikana. Käytännössä asiat eivät tietenkään ole niin yksinkertaisia. On ymmärrettävä, että satoja tonneja painavassa kohteessa on laskettava yksittäiset argonatomit. Massien suhde on suunnilleen sama kuin muurahaisen massan ja Maan massan välillä. Silloin havaittiin, että ⅔ aurinkoneutriinoista oli varastettu (mitattu virtaus osoittautui kolme kertaa ennustettua pienemmäksi).

Tietysti ensinnäkin epäilys lankesi itse aurinkoon. Loppujen lopuksi voimme arvioida hänen sisäistä elämäänsä vain epäsuorien merkkien perusteella. Ei tiedetä, kuinka neutriinot syntyvät sille, ja on jopa mahdollista, että kaikki Auringon mallit ovat vääriä. Keskusteltiin melko paljon erilaisista hypoteeseista, mutta lopulta tiedemiehet alkoivat taipua ajatukseen, ettei Auringolla ole väliä, vaan neutriinojen itsensä viekkaalla luonteella.

Pieni historiallinen poikkeama: neutriinojen kokeellisen löydön ja aurinkoneutriinojen tutkimuskokeiden välisenä aikana tapahtui useita mielenkiintoisempia löytöjä. Ensin löydettiin antineutriinoja ja osoitettiin, että neutriinot ja antineutriinot osallistuvat vuorovaikutukseen eri tavoin. Lisäksi kaikki neutriinot kaikissa vuorovaikutuksissa ovat aina vasenkätisiä (spin projektio liikesuuntaan on negatiivinen), ja kaikki antineutriinot ovat oikeakätisiä. Tämä ominaisuus havaitaan kaikkien alkuainehiukkasten joukossa vain neutriinoilla, vaan se osoittaa myös epäsuorasti, että universumimme ei ole periaatteessa symmetrinen. Toiseksi havaittiin, että jokaisella varautuneella leptonilla (elektronilla, myonilla ja tau-leptonilla) on oma neutriinotyyppinsä tai -makunsa. Lisäksi kunkin tyypin neutriinot ovat vuorovaikutuksessa vain leptoniensa kanssa.

Palataan aurinkoongelmiimme. Vielä 1950-luvulla ehdotettiin, että leptonin makua (eräänlainen neutriino) ei pitäisi säilyttää. Eli jos elektronineutrino syntyi yhdessä reaktiossa, niin matkalla toiseen reaktioon neutrino voi vaihtaa vaatteita ja toimia myonina. Tämä voisi selittää auringon neutriinojen puutteen radiokemiallisissa kokeissa, jotka ovat herkkiä vain elektronineutriinoille. Tämä hypoteesi vahvistettiin loistavasti auringon neutriinovuon mittauksilla tuikekokeissa suurella vesikohde SNO:lla ja Kamiokandella (joista äskettäin myönnettiin toinen Nobel-palkinto). Näissä kokeissa ei enää tutkita käänteistä beetan hajoamista, vaan neutriinojen sirontareaktiota, joka voi tapahtua paitsi elektronien, myös myonien neutriinojen kanssa. Kun elektronineutriinojen vuon sijasta alettiin mitata kaikentyyppisten neutriinojen kokonaisvirtaa, tulokset vahvistivat täydellisesti neutriinojen siirtymisen tyypistä toiseen eli neutriinovärähtelyt.

Hyökkäys vakiomallia vastaan

Neutriinovärähtelyjen löytäminen, joka ratkaisi yhden ongelman, loi useita uusia. Tärkeintä on, että Paulin ajoista lähtien neutriinoja on pidetty massattomina hiukkasina, kuten fotoneina, ja tämä sopi kaikille. Neutriinomassan mittausyritykset jatkuivat, mutta ilman suurta innostusta. Värähtelyt ovat muuttaneet kaiken, koska niiden olemassaoloon massa, oli kuinka pieni tahansa, on välttämätön. Massan löytäminen neutriinoista tietysti ilahdutti kokeilijoita, mutta hämmentyi teoreetikot. Ensinnäkin massiiviset neutriinot eivät sovi hiukkasfysiikan standardimalliin, jota tiedemiehet ovat rakentaneet 1900-luvun alusta lähtien. Toiseksi, sama salaperäinen neutrinon vasenkätisyys ja antineutrinon oikeakätisyys selittyy hyvin vain jälleen massattomille hiukkasille. Vasenkätisten neutriinojen tulisi massan läsnä ollessa jollain todennäköisyydellä muuttua oikeakätisiksi neutriinoiksi eli antihiukkasiksi, jotka rikkovat horjumattoman leptonluvun säilymislakia, tai jopa jonkinlaisiksi neutriinoiksi, jotka eivät osallistua vuorovaikutukseen. Nykyään tällaisia ​​hypoteettisia hiukkasia kutsutaan steriileiksi neutriinoiksi.

Super-Kamiokande Neutrino Detector © Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), Tokion yliopisto

Tietenkin neutrinomassan kokeellinen etsintä jatkui välittömästi äkillisesti. Mutta heti heräsi kysymys: kuinka mitata sellaisen massa, jota ei saa millään tavalla kiinni? On vain yksi vastaus: olla saamatta neutriinoja kiinni. Toistaiseksi aktiivisimmin kehitetään kahta suuntaa - neutriinojen massan suoraa etsintä beetahajoamisessa ja neutriinittoman kaksois-beetahajoamisen havainnointia. Ensimmäisessä tapauksessa idea on hyvin yksinkertainen. Ydin hajoaa elektronin ja neutrinon emission myötä. Neutriinoa ei ole mahdollista saada kiinni, mutta elektroni on mahdollista saada kiinni ja mitata erittäin suurella tarkkuudella. Elektronispektri sisältää myös tietoa neutrinon massasta. Tällainen koe on yksi hiukkasfysiikan monimutkaisimmista, mutta sen kiistaton etu on, että se perustuu energian ja liikemäärän säilymisen perusperiaatteisiin ja sen tulos riippuu vähän. Nyt neutrinon massan paras raja on noin 2 eV. Tämä on 250 tuhatta kertaa vähemmän kuin elektronin. Eli itse massaa ei löytynyt, vaan vain yläkehys rajoitti.

Kaksinkertaisen beeta-hajoamisen kanssa kaikki on monimutkaisempaa. Jos oletetaan, että neutriino muuttuu antineutriinoksi kierroksen aikana (tämä malli on nimetty italialaisen fyysikon Ettore Majoranan mukaan), niin prosessi on mahdollinen, kun ytimessä tapahtuu samanaikaisesti kaksi beetahajoamista, mutta neutriinot eivät lennä ulos. vaan sopimus. Tällaisen prosessin todennäköisyys liittyy neutriinomassaan. Tällaisten kokeiden ylärajat ovat paremmat - 0,2 - 0,4 eV - mutta riippuvat fysikaalisesta mallista.

Massiivista neutrino-ongelmaa ei ole vielä ratkaistu. Higgsin teoria ei voi selittää niin pieniä massoja. Se vaatii merkittävän monimutkaisen tai joidenkin ovelampien lakien mukaan, joiden mukaan neutriinot ovat vuorovaikutuksessa muun maailman kanssa. Neutriinojen tutkimukseen osallistuvilta fyysikoilta kysytään usein: "Kuinka neutriinojen tutkimus voi auttaa keskivertomaallikkoa? Mitä taloudellista tai muuta hyötyä tästä hiukkasesta voidaan saada? Fyysikot kohauttavat olkiaan. Ja he eivät todellakaan tiedä sitä. Puolijohdediodien tutkiminen kuului aikoinaan puhtaasti perusfysiikkaan ilman käytännön sovellutuksia. Erona on, että teknologiat, joita kehitetään nykyaikaisten neutrinofysiikan kokeiden luomiseksi, ovat jo laajalti käytössä teollisuudessa, joten jokainen tälle alueelle sijoitettu penni maksaa itsensä takaisin melko nopeasti. Nyt maailmassa tehdään useita kokeita, joiden mittakaava on verrattavissa Large Hadron Colliderin mittakaavaan; Nämä kokeet on suunnattu yksinomaan neutriinojen ominaisuuksien tutkimiseen. Missä niistä on mahdollista avata uusi sivu fysiikassa, sitä ei tiedetä, mutta se avataan varmasti.

Mitä tiedämme atomia pienemmistä hiukkasista? Ja mikä on maailmankaikkeuden pienin hiukkanen?

Maailma ympärillämme... Kuka meistä ei olisi ihaillut sen lumoavaa kauneutta? Hänen pohjaton yötaivaansa, täynnä miljardeja tuikkivia salaperäisiä tähtiä ja hänen hellyyden lämpöä auringonvalo. Smaragdipellot ja metsät, myrskyiset joet ja rajattomat meren avaruudet. Mahtavien vuorten kimaltelevat huiput ja mehukkaat alppiniityt. Aamukaste ja satakielitrilli aamunkoitteessa. Tuoksuva ruusu ja hiljainen puron surina. Paahtava auringonlasku ja koivilehdon lempeä kahina...

Onko mahdollista ajatella mitään kauniimpaa kuin ympäröivä maailma?! Voimakkaampi ja vaikuttavampi? Ja samalla hauraampi ja hellämpi? Kaikki tämä on maailma, jossa hengitämme, rakastamme, iloitsemme, iloitsemme, kärsimme ja suremme... Kaikki tämä on meidän maailmamme. Maailma, jossa elämme, jonka tunnemme, jonka näemme ja jonka ainakin jollain tavalla ymmärrämme.

Se on kuitenkin paljon monipuolisempi ja monimutkaisempi kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää. Tiedämme, etteivät mehukkaat niityt olisi syntyneet ilman loputtoman pyöreän tanssin fantastista mellakkaa joustavien vihreiden ruohonkorvien, smaragdivaatteisiin pukeutuneiden vehreiden puiden - ilman paljon lehtiä oksissa - ja kultaisia ​​rantoja - ilman lukuisia kimaltelevia jyviä. hiekkaa rypistää paljain jalkojen alla kesäisen lempeän auringon säteissä. Iso koostuu aina pienestä. Pieni - vielä pienemmästä. Ja tällä sarjalla ei luultavasti ole rajaa.

Siksi ruohonterät ja hiekanjyvät puolestaan ​​koostuvat molekyyleistä, jotka muodostuvat atomeista. Kuten tiedät, atomit koostuvat alkuainehiukkasista - elektroneista, protoneista ja neutroneista. Mutta kuten uskotaan, he eivät ole lopullinen auktoriteetti. Nykyaikainen tiede väittää, että esimerkiksi protonit ja neutronit koostuvat hypoteettisista energiaklustereista - kvarkeista. Oletetaan, että on olemassa vielä pienempi hiukkanen - preoni, joka on edelleen näkymätön, tuntematon, mutta oletettu.

Molekyylien, atomien, elektronien, protonien, neutronien, fotonien jne. maailma. nimeltään mikromaailma. Hän on perusta maailmankaikkeus- ihmisen maailma ja sen kanssa vastaavat suuruudet planeetallamme ja mega maailma- tähtien, galaksien, maailmankaikkeuden ja kosmoksen maailma. Kaikki nämä maailmat ovat yhteydessä toisiinsa, eivätkä ne ole olemassa ilman toista.

Olemme tavanneet megamaailman jo ensimmäisen tutkimusmatkamme raportissa. "Universumin hengitys. Matka ensin" ja meillä on jo käsitys kaukaisista galakseista ja maailmankaikkeudesta. Tällä vaarallisella matkalla löysimme pimeän aineen ja pimeän energian maailman, tutkimme mustien aukkojen syvyyksiä, saavutimme kimaltelevien kvasaarien huiput ja vältimme ihmeellisesti alkuräjähdyksen ja yhtä paljon Big Crunchin. Universumi ilmestyi eteen kaikessa kauneudessaan ja loistossaan. Matkamme aikana ymmärsimme, että tähdet ja galaksit eivät ilmestyneet itsestään, vaan ne muodostuivat huolella miljardien vuosien aikana hiukkasista ja atomeista.

Hiukkaset ja atomit muodostavat koko ympäröivän maailman. Juuri ne lukemattomissa ja monipuolisissa yhdistelmissään voivat ilmestyä eteen joko kauniina hollantilaisen ruusun muodossa tai ankarana tiibetiläisen kivikasan muodossa. Kaikki mitä näemme koostuu näistä salaperäisyyden salaperäisistä edustajista mikromaailma. Miksi "salaperäinen" ja miksi "salaperäinen"? Koska ihmiskunta valitettavasti tietää vielä hyvin vähän tästä maailmasta ja sen edustajista.

On mahdotonta kuvitella nykyaikaista mikrokosmoksen tiedettä mainitsematta elektronia, protonia tai neutronia. Missä tahansa viitemateriaali fysiikassa tai kemiassa löydämme niiden massan yhdeksännen desimaalin tarkkuudella, niiden sähkövarauksen, eliniän ja niin edelleen. Esimerkiksi näiden hakuteosten mukaan elektronin massa on 9,10938291 (40) x 10 -31 kg, sähkövaraus - miinus 1,602176565 (35) x 10 -19 C, elinikä - ääretön tai vähintään 4,6 x 10 26 vuotta vanha (Wikipedia).

Elektronin parametrien määrittämisen tarkkuus on vaikuttava ja ylpeä tieteellisiä saavutuksia sivilisaatio täyttää sydämemme! Totta, samalla hiipii epäilyksiä, joita ei kaikella halulla voida täysin karkottaa. Miljardia - miljardia - miljardisosaa kilogrammasta vastaavan elektronin massan määrittäminen ja jopa sen punnitseminen yhdeksännen desimaalin tarkkuudella ei ole mielestäni helppo tehtävä, aivan kuten elektronin eliniän mittaaminen 4 600 000 000 000 000 000 000 000 .

Lisäksi kukaan ei ole koskaan nähnyt tätä elektronia. Nykyaikaisimmat mikroskoopit mahdollistavat vain elektronipilven näkemisen atomin ytimen ympärillä, jossa elektroni liikkuu, kuten tutkijat uskovat, suurella nopeudella (kuva 1). Emme vielä tiedä varmasti elektronin kokoa, muotoa emmekä sen pyörimisnopeutta. Todellisuudessa tiedämme hyvin vähän elektronista, samoin kuin protonista ja neutronista. Voimme vain arvailla ja arvailla. Valitettavasti tänään on kaikki mahdollisuutemme.

Riisi. 1. Kharkovin fysiikan ja tekniikan instituutin fyysikot syyskuussa 2009 ottama valokuva elektronipilvistä

Mutta elektroni tai protoni on pienimmät alkuainehiukkaset, jotka muodostavat minkä tahansa aineen atomin. Ja jos tekniset keinomme mikromaailman tutkimiseen eivät vielä salli meidän nähdä hiukkasia ja atomeja, voimme ehkä aloittaa jostain noin enemmän ja enemmän tiedossa? Esimerkiksi molekyylistä! Se koostuu atomeista. Molekyyli on suurempi ja ymmärrettävämpi esine, jota mahdollisesti tutkitaan tarkemmin.

Valitettavasti joudun taas tuottamaan pettymyksen. Molekyylit ovat meille ymmärrettäviä vain paperilla abstraktien kaavojen ja piirustusten muodossa niiden oletetusta rakenteesta. Emme vieläkään voi saada selkeää kuvaa molekyylistä, jossa on selvät sidokset atomien välillä.

Elokuussa 2009 eurooppalaiset tutkijat onnistuivat ensimmäistä kertaa saamaan kuvan melko suuren pentaseenimolekyylin (C 22 H 14) rakenteesta. Nykyaikaisin tekniikka on mahdollistanut vain viiden renkaan näkemisen, jotka määrittävät tämän hiilivedyn rakenteen, sekä yksittäisten hiili- ja vetyatomien täpliä (kuva 2). Ja siinä kaikki mitä voimme tehdä tällä hetkellä...

Riisi. 2. Pentaseenimolekyylin rakenteellinen esitys (ylhäällä)

ja hänen valokuvansa (alla)

Toisaalta saatujen valokuvien avulla voimme todeta, että kemistien valitsema polku, joka kuvaa molekyylien koostumusta ja rakennetta, ei ole enää kyseenalainen, mutta toisaalta voimme vain arvata, että

Kuinka loppujen lopuksi atomien yhdistelmä tapahtuu molekyylissä ja alkuainehiukkasten - atomissa? Miksi nämä atomi- ja molekyylisidokset ovat stabiileja? Miten ne muodostuvat, mitkä voimat tukevat niitä? Miltä elektroni, protoni tai neutroni näyttää? Mikä on niiden rakenne? Mikä on atomiydin? Kuinka protoni ja neutroni elävät rinnakkain samassa tilassa ja miksi ne hylkäävät elektronin siitä?

Tällaisia ​​kysymyksiä on paljon. Vastaukset myös. On totta, että monet vastaukset perustuvat vain oletuksiin, jotka herättävät uusia kysymyksiä.

Ensimmäiset yritykseni tunkeutua mikromaailman salaisuuksiin törmäsivät melko pinnalliseen ajatukseen moderni tiede monia perustavanlaatuisia tietoja mikromaailman esineiden rakenteesta, niiden toiminnan periaatteista, niiden yhteyksien ja suhteiden järjestelmistä. Kävi ilmi, että ihmiskunta ei vieläkään ymmärrä selvästi, kuinka atomin ydin ja sen muodostavat hiukkaset - elektronit, protonit ja neutronit - on järjestetty. Meillä on vain yleisiä käsityksiä siitä, mitä atomiytimen fissioprosessissa todella tapahtuu, mitä tapahtumia voi tapahtua tämän prosessin pitkän aikana.

Ydinreaktioiden tutkiminen rajoittui prosessien tarkkailuun ja tiettyjen kokeellisesti johdettujen syy-seuraus-suhteiden selvittämiseen. Tutkijat ovat oppineet määrittämään vain käyttäytymistä tietyt hiukkaset jonkin vaikutuksen alaisena. Siinä kaikki! Ymmärtämättä niiden rakennetta, paljastamatta vuorovaikutuksen mekanismeja! Vain käyttäytyminen! Tämän käyttäytymisen perusteella määritettiin tiettyjen parametrien riippuvuudet ja suuremman merkityksen vuoksi nämä kokeelliset tiedot puettiin monitasoisiin matemaattisiin kaavoihin. Siinä koko teoria!

Valitettavasti tämä riitti aloittaa rohkeasti ydinvoimaloiden, erilaisten kiihdyttimien, törmäyslaitteiden ja ydinpommien rakentamisen. Saatuaan primääritietoa ydinprosesseista ihmiskunta liittyi välittömästi ennennäkemättömään kilpailuun voimakkaan energian hallussapidosta.

Niiden maiden määrä, joilla on käytössä ydinvoimaa, on kasvanut harppauksin. ydinohjuksia valtavia määriä he katsoivat uhkaavasti epäystävällisten naapureiden suuntaan. Ydinvoimaloita alkoi ilmestyä, ja ne tuottivat jatkuvasti halpaa sähköenergiaa. Valtavia varoja käytettiin yhä uusien mallien ydinvoiman kehittämiseen. Tiede, joka yritti katsoa atomiytimen sisälle, pystytti intensiivisesti supermoderneja hiukkaskiihdyttimiä.

Aine ei kuitenkaan saavuttanut atomin ja sen ytimen rakennetta. Yhä uusien hiukkasten etsiminen ja Nobel-lahjojen tavoittelu jätti taustalle syvällisen atomiytimen rakenteen ja sen muodostavien hiukkasten tutkimuksen.

Mutta pinnallinen tieto ydinprosesseista osoitti heti negatiivisesti ydinreaktorien toiminnan aikana ja aiheutti spontaaneja ydinketjureaktioita useissa tilanteissa.

Tämä luettelo sisältää päivämäärät ja paikat spontaanin ydinreaktion esiintymiselle:

21.8.1945. USA, Los Alamos National Laboratory.

21. toukokuuta 1946. USA, Los Alamos National Laboratory.

15.3.1953. Neuvostoliitto, Tšeljabinsk-65, Majak-tuotantoyhdistys.

21.04.1953. Neuvostoliitto, Tšeljabinsk-65, Majak-tuotantoyhdistys.

16.06.1958. Yhdysvallat, Oak Ridge, Y-12 radiokemiallinen tehdas.

15.10.1958. Jugoslavia, B. Kidrich Institute.

30. joulukuuta 1958 USA, Los Alamos National Laboratory.

01/03/1963. Neuvostoliitto, Tomsk-7, Siperian kemianlaitos.

23.7.1964. USA, Woodryver, radiokemian tehdas.

30. joulukuuta 1965 Belgia, Mol.

03.05.1968. Neuvostoliitto, Tšeljabinsk-70, VNIITF.

10. joulukuuta 1968 Neuvostoliitto, Tšeljabinsk-65, Majak-tuotantoyhdistys.

26. toukokuuta 1971 Neuvostoliitto, Moskova, Atomienergiainstituutti.

13. joulukuuta 1978. Neuvostoliitto, Tomsk-7, Siperian kemianlaitos.

23.09.1983. Argentiina, reaktori RA-2.

15. toukokuuta 1997 Venäjä, Novosibirsk, kemiallisten rikasteiden tehdas.

17.06.1997. Venäjä, Sarov, VNIIEF.

30.09.1999 Japani, Tokaimura, ydinpolttoaineen tuotantolaitos.

Tähän luetteloon on lisättävä lukuisat onnettomuudet ilma- ja vedenalaisilla ydinaseiden kantajilla, vaaratilanteet ydinpolttoainekierron yrityksissä, hätätilanteet ydinvoimaloissa, hätätilanteet ydin- ja lämpöydinpommien testauksen aikana. Tshernobylin ja Fukushiman tragedia säilyy ikuisesti muistissamme. Näiden katastrofien ja hätätilanteiden takana on tuhansia kuolleita ihmisiä. Ja se saa sinut ajattelemaan vakavasti.

Vain ajatus toimivista ydinvoimaloista, jotka voivat hetkessä muuttaa koko maailman jatkuvaksi radioaktiivinen vyöhyke, on pelottavaa. Valitettavasti nämä huolet ovat perusteltuja. Ensinnäkin se, että ydinreaktorien luojat työssään ei käyttänyt perustietoa, vaan lausuntoa tietyistä matemaattisista riippuvuuksista ja hiukkasten käyttäytymisestä, joiden perusteella vaarallinen ydinrakenne rakennettiin. Tutkijoille tähän asti ydinreaktiot ovat eräänlainen "musta laatikko", joka toimii tiettyjen toimien ja vaatimusten täyttyessä.

Jos tässä "laatikossa" kuitenkin alkaa tapahtua jotain ja tätä "jotain" ei ole kuvattu ohjeilla ja se menee hankitun tiedon rajan ulkopuolelle, niin me emme voi omaa sankaruuttamme ja ei-intellektuaalista työtämme lukuun ottamatta vastustaa mitään. ydinelementtiin, joka on puhjennut. Ihmismassat pakotetaan yksinkertaisesti odottamaan nöyrästi uhkaavaa vaaraa, varautumaan kauhistuviin ja käsittämättömiin seurauksiin siirtymällä turvalliseen, heidän mielestään etäisyyteen. Ydinalan asiantuntijat useimmiten vain kohauttavat olkapäitään rukoillen ja odottaen apua korkeammilta voimilta.

Japanilaiset ydintutkijat, jotka ovat aseistautuneet uusimmalla teknologialla, eivät vieläkään pysty hillitsemään Fukushiman ydinvoimalaa, joka on ollut pitkään jännitteettömänä. He voivat vain todeta, että 18.10.2013 pohjaveden säteilytaso ylitti normin yli 2 500 kertaa. Päivää myöhemmin radioaktiivisten aineiden määrä vedessä nousi lähes 12 000 kertaa! Miksi?! Japanilaiset asiantuntijat eivät voi vielä vastata tähän kysymykseen tai pysäyttää näitä prosesseja.

Luomisen riski atomipommi jotenkin perusteltua. Maapallon kireä sotilaspoliittinen tilanne vaati vastustavilta mailta ennennäkemättömiä puolustus- ja hyökkäystoimia. Alistuessaan tilanteelle atomitutkijat ottivat riskejä, eivät suhtautuneet alkuainehiukkasten ja atomiytimien rakenteen ja toiminnan hienouksiin.

Rauhan aikana ydinvoimaloiden ja kaikentyyppisten törmäyslaitteiden rakentaminen oli kuitenkin aloitettava vain ehdolla, mitä tiede on täysin selvittänyt atomiytimen, elektronin, neutronin ja protonin rakenteen ja niiden väliset suhteet. Lisäksi ydinvoimaloiden ydinreaktioita on valvottava tiukasti. Mutta voit todella ja tehokkaasti hallita vain sitä, mitä tiedät perusteellisesti. Varsinkin jos se koskee tämän päivän tehokkainta energiatyyppiä, jota ei ole ollenkaan helppo hillitä. Tätä ei tietenkään tapahdu. Ei vain ydinvoimaloiden rakentamisen aikana.

Tällä hetkellä Venäjällä, Kiinassa, Yhdysvalloissa ja Euroopassa on kuusi erilaista törmäyskonetta - voimakkaita vastaantulevien hiukkasvirtojen kiihdyttimiä, jotka kiihdyttävät ne valtavaan nopeuteen antaen hiukkasille korkean kineettinen energia työntämään ne sitten toisiaan vasten. Törmäyksen tarkoituksena on tutkia hiukkasten törmäysten tuotteita siinä toivossa, että niiden hajoamisprosessissa on mahdollista nähdä jotain uutta ja vielä tuntematonta.

On selvää, että tutkijat ovat erittäin kiinnostuneita näkemään, mitä tästä kaikesta seuraa. Hiukkasten törmäysnopeudet ja tutkimusmenot ovat kasvussa, mutta törmäysten rakenteesta tiedetään jo monta, monta vuotta pysyä samalla tasolla. Perusteltuja ennusteita suunniteltujen tutkimusten tuloksista ei edelleenkään ole, eikä voi olla. Ei sattumalta. Tiedämme hyvin, että tieteellisesti ennustaminen on mahdollista vain sillä edellytyksellä, että vähintään ennustetun prosessin yksityiskohdat tiedetään tarkasti ja varmennettuna. Nykytieteellä ei vielä ole tällaista tietoa alkeishiukkasista. Tässä tapauksessa voidaan olettaa, että olemassa olevien tutkimusmenetelmien pääperiaate on kanta: "Yritetään tehdä se - katsotaan mitä tapahtuu." Valitettavasti.

Siksi on aivan luonnollista, että nykyisin käynnissä olevien kokeiden vaaraan liittyvistä asioista keskustellaan yhä useammin. Kyse ei ole edes mahdollisuudesta, että kokeiden aikana ilmaantuu mikroskooppisia mustia aukkoja, jotka kasvavat voivat niellä planeettamme. En todellakaan usko sellaiseen mahdollisuuteen ainakaan nykyisellä henkisen kehitykseni tasolla ja vaiheessa.

Mutta on olemassa vakavampi ja todellisempi vaara. Esimerkiksi Large Hadron Colliderissa protonivirrat tai lyijy-ionit törmäävät eri kokoonpanoissa. Vaikuttaa siltä, ​​millainen uhka voi tulla mikroskooppisesta hiukkasesta ja jopa maan alla tunnelissa, joka on koteloitu tehokkaalla metalli- ja betonisuojalla? 1 672 621 777 (74) x 10 -27 kg painava hiukkanen ja yli 26 kilometriä kestävä monitonninen tunneli raskaan maan paksuudessa ovat selvästi vertailukelpoisia luokkia.

Uhka on kuitenkin olemassa. Kokeissa hallitsematon vapautuminen on todennäköistä suuri määrä energiaa, joka ei esiinny vain ydinvoimien katkeamisen seurauksena, vaan myös protonien tai lyijy-ionien sisällä olevasta energiasta. Nykyajan ydinräjähdys ballistinen ohjus, joka perustuu atomin sisäisen ydinenergian vapautumiseen, ei näytä pahemmalta kuin uudenvuoden sähinkäisy verrattuna tehokkaimpaan energiaan, joka voidaan vapauttaa alkuainehiukkasten tuhoamisen aikana. Voimme yhtäkkiä päästää upean genin ulos pullosta. Mutta ei se tottelevainen hyväntuulinen ja kaikenkattava, joka vain tottelee ja tottelee, vaan hallitsematon, kaikkivoipa ja häikäilemätön hirviö, joka ei tunne armoa ja armoa. Ja se ei tule olemaan upeaa, vaan aivan todellista.

Mutta pahinta on, että kuten esim ydinpommi, törmäimessä voi alkaa ketjureaktio, joka vapauttaa yhä enemmän energiaa ja tuhoaa kaikki muut alkuainehiukkaset. Samalla ei ole väliä, mistä ne koostuvat - tunnelin metallirakenteista, betoniseinistä tai kivistä. Energiaa vapautuu kaikkialla, repien irti kaiken, mikä liittyy paitsi sivilisaatioomme, myös koko planeettaan. Hetkessä suloisesta sinisestä kauneudestamme voi jäädä vain säälittävät muodottomat sirpaleet, jotka lentävät universumin suurien ja valtavien avaruuden yli.

Tämä on tietysti kauhea, mutta melko todellinen skenaario, ja monet eurooppalaiset ymmärtävät tämän nykyään erittäin hyvin ja vastustavat aktiivisesti vaarallisia ennalta arvaamattomia kokeita, jotka vaativat planeetan ja sivilisaation turvallisuutta. Joka kerta nämä puheet ovat entistä organisoituneempia ja lisäävät sisäistä huolta vallitsevasta tilanteesta.

En vastusta kokeiluja, koska ymmärrän erittäin hyvin, että tie uuteen tietoon on aina hankala ja vaikea. Ilman kokeilua siitä on lähes mahdotonta päästä yli. Olen kuitenkin syvästi vakuuttunut siitä, että jokainen koe tulisi suorittaa vain, jos se on turvallista ihmisille ja ympäröivälle maailmalle. Nykyään meillä ei ole sellaista turvaa. Ei, koska ei ole tietoa niistä hiukkasista, joita jo nyt kokeilemme.

Tilanne osoittautui paljon huolestuttavammaksi kuin olin aiemmin kuvitellut. Vakavasti huolissani sukelsin päätäpäin mikromaailmaa koskevan tiedon maailmaan. Myönnän, että tämä ei tuottanut minulle suurta iloa, koska mikromaailman kehitetyissä teorioissa oli vaikea saada selvää yhteyttä luonnonilmiöiden ja joidenkin tiedemiesten perustana oleviin päätelmiin käyttämällä kvanttifysiikan, kvanttimekaniikan teoreettisia kantoja. ja alkuainehiukkasten teoria tutkimuslaitteistona.

Kuvittele ihmetystäni, kun yhtäkkiä huomasin, että tieto mikrokosmosta perustuu enemmän oletuksiin, joilla ei ole selkeitä loogisia perusteita. Teoreetikot kuitenkin kuvaavat riittävän yksityiskohtaisesti ja tarkasti matemaattisia malleja tietyillä sopimuksilla Planckin vakion muodossa, jonka vakio ylittää kolmekymmentä nollaa desimaalipilkun jälkeen, erilaisia ​​kieltoja ja oletuksia. a onko käytännön tilanteita, jotka vastaavat kysymykseen: "Mitä tapahtuu, jos ...?". Pääkysymys: "Miksi tämä tapahtuu?" jäi kuitenkin valitettavasti vastaamatta.

Minusta näytti, että tuntea äärettömän universumin ja sen niin kaukaisten galaksien, jotka ovat levinneet fantastisen suurelle etäisyydelle, on paljon vaikeampi asia kuin löytää tietä tietämään, mikä itse asiassa on "jalkojemme alla". Perustaen sen keskiarvon ja korkeampi koulutus, uskoin vilpittömästi, että sivilisaatiollamme ei ole enää kysymyksiä atomin ja sen ytimen rakenteesta tai alkuainehiukkasista ja niiden rakenteesta tai voimista, jotka pitävät elektronin kiertoradalla ja ylläpitävät vakaata protonien ja neutronien yhteyttä atomin ydin.

Tähän mennessä minun ei ollut tarvinnut opiskella kvanttifysiikan perusteita, mutta olin varma ja naiivisti olettanut, että tämä uusi fysiikka on se, mikä todella johdattaa meidät ulos mikromaailman väärinkäsitysten pimeydestä.

Mutta syväksi harmikseni olin erehtynyt. Nykyaikainen kvanttifysiikka, atomin ytimen ja alkuainehiukkasten fysiikka ja itse asiassa koko mikromaailman fysiikka eivät mielestäni ole vain surkeassa tilassa. He ovat jumissa pitkäksi aikaa älylliseen umpikujaan, mikä ei voi antaa heidän kehittyä ja kehittyä, liikkuen atomin ja alkuainehiukkasten kognition polkua pitkin.

Mikrokosmoksen tutkijat, joita 1800- ja 1900-luvun suurten teoreetikkojen mielipiteiden vakiintunut kestävyys rajoittaa tiukasti, eivät ole uskaltaneet palata juurilleen yli sataan vuoteen ja aloittavat uudelleen syvän tutkimuksen vaikean polun. ympäröivästä maailmastamme. Kriittinen näkemykseni nykytilanteesta mikromaailman tutkimuksen ympärillä ei ole suinkaan ainoa. Monet edistykselliset tutkijat ja teoreetikot ovat toistuvasti ilmaisseet näkemyksensä ongelmiin, joita syntyy atomiytimen ja alkuainehiukkasten teorian, kvanttifysiikan ja kvanttimekaniikan perusteiden ymmärtämisen yhteydessä.

Nykyaikaisen teoreettisen kvanttifysiikan analyysi antaa meille mahdollisuuden tehdä melko selvä johtopäätös, että teorian ydin on tiettyjen hiukkasten ja atomien keskiarvojen matemaattinen esittäminen joidenkin mekanististen tilastojen indikaattoreiden perusteella. Teoriassa pääasia ei ole alkuainehiukkasten, niiden rakenteen, niiden yhteyksien ja vuorovaikutusten tutkiminen tiettyjen luonnolliset ilmiöt, mutta yksinkertaisti todennäköisyyspohjaisia ​​matemaattisia malleja kokeiden aikana saatujen riippuvuuksien perusteella.

Valitettavasti täällä, kuten myös suhteellisuusteorian kehittämisessä, johdetut matemaattiset riippuvuudet asetettiin etusijalle, mikä varjossi ilmiöiden luonnetta, niiden välistä yhteyttä ja esiintymissyitä.

Alkuainehiukkasten rakenteen tutkimus rajoittui oletukseen kolmen hypoteettisen kvarkin läsnäolosta protoneissa ja neutroneissa, joiden lajikkeet tämän teoreettisen oletuksen kehittyessä muuttuivat kahdesta, sitten kolmesta, neljästä, kuudesta, kahdestatoista ... Tiede yksinkertaisesti sopeutui kokeiden tuloksiin, pakotettiin keksimään uusia elementtejä, joiden olemassaoloa ei ole vielä todistettu. Täällä kuulemme myös preoneista ja gravitoneista, joita ei ole vielä löydetty. Voi olla varma, että hypoteettisten hiukkasten määrä jatkaa kasvuaan, kun mikromaailman tiede menee yhä syvemmälle umpikujaan.

Alkuainehiukkasten ja atomiytimien sisällä tapahtuvien fysikaalisten prosessien ymmärtämisen puute, mikrokosmoksen järjestelmien ja elementtien välisen vuorovaikutuksen mekanismi toi hypoteettiset elementit - vuorovaikutuksen kantajat - kuten mitta- ja vektoribosonit, gluonit, virtuaaliset fotonit. modernin tieteen areena. Juuri he johtivat luetteloa kokonaisuuksista, jotka ovat vastuussa joidenkin hiukkasten vuorovaikutusprosesseista muiden kanssa. Ja sillä ei ole väliä, ettei edes epäsuoria merkkejä ole löydetty. On tärkeää, että heidät voidaan jotenkin pitää vastuullisena siitä, että atomin ydin ei hajoa komponenteiksi, että Kuu ei putoa maan päälle, että elektronit pyörivät edelleen kiertoradalla ja planeetan magneettinen kenttä suojelee meitä edelleen kosmiselta vaikutukselta.

Kaikesta tästä tuli surullista, sillä mitä enemmän syvennyin mikrokosmoksen teoriaan, sitä enemmän ymmärrykseni maailman rakenneteorian tärkeimmän komponentin umpikujasta kehittyi. Tämän päivän mikrokosmostieteen asema ei ole sattumanvarainen, vaan luonnollinen. Tosiasia on, että kvanttifysiikan perustan loivat Nobel-palkinnon saaneet Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli ja Paul Dirac 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa. Fyysikoilla oli tuolloin vain tulokset joistakin ensimmäisistä kokeista, joiden tarkoituksena oli tutkia atomeja ja alkuainehiukkasia. On kuitenkin myönnettävä, että nämäkin tutkimukset tehtiin tuon ajan epätäydellisillä laitteilla ja kokeellinen tietokanta oli vasta alkamassa täyttyä.

Siksi ei ole yllättävää, että klassinen fysiikka ei aina pystynyt vastaamaan moniin mikromaailman tutkimuksen aikana esiin tulleisiin kysymyksiin. Siksi 1900-luvun alussa tiedemaailmassa alettiin puhua fysiikan kriisistä ja tarpeesta vallankumouksellisia muutoksia mikromaailman tutkimuksen järjestelmässä. Tämä määräys pakotti edistykselliset teoreettiset tiedemiehet etsimään uusia tapoja ja uusia menetelmiä mikromaailman kognitioon.

Ongelma, meidän on kunnioitettava, ei ollut klassisen fysiikan vanhentuneissa säännöksissä, vaan alikehittyneessä teknisessä perustassa, joka tuolloin, mikä on täysin ymmärrettävää, ei voinut tarjota tarvittavia tutkimustuloksia ja antaa ruokaa syvemmälle teoreettiselle kehitykselle. Aukko oli täytettävä. Ja se täyttyi. uutta teoriaa- kvanttifysiikka, joka perustuu ensisijaisesti todennäköisyyspohjaisiin matemaattisiin esityksiin. Tässä ei ollut mitään väärää, paitsi että tehdessään niin he unohtivat filosofian ja irtautuivat todellisesta maailmasta.

Klassiset ajatukset atomista, elektronista, protonista, neutronista jne. korvattiin niiden todennäköisyysmalleilla, jotka vastasivat tiettyä tieteen kehitystasoa ja mahdollistivat jopa erittäin monimutkaisten sovellettavien teknisten ongelmien ratkaisemisen. Tarvittavan teknisen perustan puuttuminen ja tietyt onnistumiset mikrokosmoksen alkuaineiden ja järjestelmien teoreettisessa ja kokeellisessa esittämisessä loivat edellytykset tieteellisen maailman tietylle jäähtymiselle kohti alkuainehiukkasten, atomien ja niiden ytimien rakenteen syvällistä tutkimusta. . Varsinkin kun mikrokosmoksen fysiikan kriisi näytti olevan sammunut, vallankumous oli tapahtunut. Tiedeyhteisö ryntäsi innokkaasti kvanttifysiikan opiskeluun, vaivautumatta ymmärtämään alkeishiukkasten ja perushiukkasten perusteita.

Luonnollisesti tällainen tilanne mikromaailman modernissa tieteessä ei voinut muuta kuin innostaa minua, ja aloin heti valmistautua uuteen tutkimusmatkaan, uuteen matkaan. Matka mikrokosmukseen. Olemme jo tehneet samanlaisen matkan. Se oli ensimmäinen matka galaksien, tähtien ja kvasaarien maailmaan, pimeän aineen ja pimeän energian maailmaan, maailmaan, jossa universumimme syntyy ja elää täyttä elämää. Hänen raportissaan "Universumin hengitys. Matka ensin» Yritimme ymmärtää maailmankaikkeuden rakennetta ja siinä tapahtuvia prosesseja.

Ymmärsin, että toinen matka ei myöskään olisi helppo ja vaatisi miljardeja biljoonia kertoja pienentääkseen tilan mittakaavaa, jossa minun pitäisi tutkia ympäröivää maailmaa, aloin valmistautua tunkeutumaan paitsi atomin rakenteeseen. tai molekyylin, mutta myös elektronin ja protonin, neutronin ja fotonin syvyyksiin ja tilavuuksina miljoonia kertoja pienempiä kuin näiden hiukkasten tilavuudet. Tämä vaati erityiskoulutusta, uutta tietoa ja kehittyneitä laitteita.

Tuleva matka sai alkunsa maailmamme luomisen alusta, ja juuri tämä alku oli vaarallisin ja jolla oli arvaamattomin lopputulos. Mutta tutkimusmatkastamme riippui, löydämmekö tien ulos nykyisestä tilanteesta mikromaailman tieteessä vai pysymmekö tasapainossa nykyaikaisen ydinenergian horjuvalla köysillalla, joka sekunti paljastaen sivilisaation elämän ja olemassaolon planeetalta kuolevaisen vaaraan.

Asia on siinä, että tutkimuksemme alkuperäisten tulosten tuntemiseksi oli välttämätöntä päästä universumin mustaan ​​aukkoon ja itsesäilyttämisen tunnetta unohtamatta kiirehtiä universaalin tunnelin liekehtivään helvettiin. Vain siellä, erittäin korkeiden lämpötilojen ja fantastisen paineen olosuhteissa, liikkuessamme varovasti materiaalihiukkasten nopeasti pyörivissä virroissa, saatoimme nähdä kuinka hiukkasten ja antihiukkasten tuhoutuminen tapahtuu ja kuinka kaiken suuri ja mahtava esi-isä - Eetteri, syntyy uudelleen ymmärtääkseen kaikki käynnissä olevat prosessit, mukaan lukien hiukkasten, atomien ja molekyylien muodostuminen.

Uskokaa minua, maan päällä ei ole niin monta uskaliasta, joka voisi päättää tästä. Kukaan ei myöskään takaa tulosta, eikä kukaan ole valmis ottamaan vastuuta tämän matkan onnistumisesta. Sivilisaation olemassaolon aikana kukaan ei ole edes käynyt galaksin mustassa aukossa, mutta täällä - universumi! Kaikki täällä on aikuista, suurenmoista ja kosmista mittakaavaa. Täällä ei ole vitsejä. Täällä he voivat hetkessä muuttaa ihmiskehon mikroskooppiseksi punakuumaksi energiahyytymäksi tai hajottaa sen loputtomiin kylmiin avaruuteen ilman oikeutta palautua ja yhdistyä. Tämä on Universumi! Valtava ja majesteettinen, kylmä ja kuuma, rajaton ja salaperäinen…

Siksi, kutsuen kaikkia liittymään tutkimusmatkallemme, minun on varoitettava, että jos joku epäilee, ei ole liian myöhäistä kieltäytyä. Kaikki syyt hyväksytään. Olemme täysin tietoisia vaaran suuruudesta, mutta olemme valmiita rohkeasti kohtaamaan se hinnalla millä hyvänsä! Valmistaudumme sukeltamaan universumin syvyyksiin.

On selvää, että suojella itseäsi ja pysyä hengissä, syöksyä kuumaan, täynnä voimakkaita räjähdyksiä ja ydinreaktiot, universaali tunneli, ei ole kaukana yksinkertaisesta asiasta, ja laitteistomme on oltava sopivia olosuhteisiin, joissa meidän on työskenneltävä. Siksi on välttämätöntä valmistaa parhaat laitteet ja harkita huolellisesti varusteet kaikille tämän vaarallisen retkikunnan osallistujille.

Ensinnäkin toisella matkalla otamme sen, mikä antoi meille mahdollisuuden voittaa erittäin vaikean polun maailmankaikkeuden avaruudessa, kun työskentelimme tutkimusmatkamme raportin parissa. "Universumin hengitys. Matka ensin. Tietenkin tämä maailman lakeja. Ilman heidän hakemustaan ​​ensimmäinen matkamme tuskin olisi päättynyt onnistuneesti. Juuri lait mahdollistivat oikean tien löytämisen käsittämättömien ilmiöiden kasasta ja tutkijoiden epäilyttävät johtopäätökset niiden selityksessä.

Jos muistat, vastakohtien tasapainon laki, Ennalta määrittäen, että maailmassa kaikilla todellisuuden ilmenemismuodoilla, millä tahansa järjestelmällä on vastakkainen olemuksensa ja se on tai pyrkii olemaan tasapainossa sen kanssa, antoi meille mahdollisuuden ymmärtää ja hyväksyä läsnäolon ympärillämme olevassa maailmassa tavallisen energian lisäksi myös pimeän energian ja tavallisen aineen lisäksi myös pimeää ainetta. Vastakohtien tasapainon laki teki mahdolliseksi olettaa, että maailma ei koostu vain eetteristä, vaan myös eetteri koostuu kahdesta tyypistä - positiivisesta ja negatiivisesta.

Yleismaailmallisen yhteenliittämisen laki, mikä tarkoittaa vakaata, toistuvaa yhteyttä kaikkien universumin esineiden, prosessien ja järjestelmien välillä niiden mittakaavasta riippumatta, ja hierarkian laki, joka järjesti minkä tahansa maailmankaikkeuden järjestelmän tasot alimmasta korkeimpaan, mahdollisti loogisten "olentoja olevien tikkaat" rakentamisen eetteristä, hiukkasista, atomeista, aineista, tähdistä ja galakseista maailmankaikkeuteen. Ja sitten löytää tapoja muuttaa uskomattoman suuri määrä galakseja, tähtiä, planeettoja ja muita aineellisia esineitä ensin hiukkasiksi ja sitten kuuman eetterin virroiksi.

Löysimme näille näkemyksille vahvistuksen toiminnassa. kehityksen laki, joka määrittää evoluution liikkeen kaikilla ympärillämme olevan maailman alueilla. Näiden lakien toiminnan analysoinnin kautta pääsimme kuvaukseen maailmankaikkeuden muodosta ja rakenteen ymmärtämisestä, opimme galaksien evoluutiota, näimme hiukkasten ja atomien, tähtien ja planeettojen muodostumismekanismeja. Meille kävi täysin selväksi, kuinka iso muodostuu pienestä ja pieni muodostuu suuresta.

Vain ymmärrystä liikkeen jatkuvuuden laki, joka tulkitsee poikkeuksetta kaikille kohteille ja järjestelmille jatkuvan avaruudessa liikkumisen prosessin objektiivisen välttämättömyyden, antoi meille mahdollisuuden tulla tietoisiksi universumin ja galaksien ytimen pyörimisestä universaalin tunnelin ympäri.

Maailman rakenteen lait olivat eräänlainen matkamme kartta, joka auttoi meitä liikkumaan reitin varrella ja ylittämään sen vaikeimmat kohdat ja esteet matkalla kohti maailman ymmärtämistä. Siksi maailman rakenteen lait ovat myös laitteistomme tärkein ominaisuus tällä matkalla maailmankaikkeuden syvyyksiin.

Toinen tärkeä ehto menestys tunkeutua maailmankaikkeuden syvyyksiin tulee varmasti olemaan kokeelliset tulokset tiedemiehet, joita he pitivät yli sata vuotta, ja koko tietokanta ilmiöistä mikromaailma modernin tieteen keräämiä. Ensimmäisellä matkalla vakuuttuimme, että monet luonnonilmiöt voidaan tulkita eri tavoin ja tehdä täysin päinvastaisia ​​johtopäätöksiä.

Väärät johtopäätökset, joita tukevat hankalia matemaattisia kaavoja, johtavat yleensä tieteen umpikujaan eivätkä tarjoa tarvittavaa kehitystä. Ne luovat pohjan edelleen virheelliselle ajattelulle, joka puolestaan ​​muodostaa kehitettyjen virheellisten teorioiden teoreettiset määräykset. Kyse ei ole kaavoista. Kaavat voivat olla täysin oikeita. Mutta tutkijoiden päätökset siitä, miten ja millä tiellä edetä, eivät välttämättä ole täysin oikeita.

Tilannetta voidaan verrata haluun päästä Pariisista Charles de Gaullen lentokentälle kahta tietä. Ensimmäinen on lyhin, jota voi käyttää enintään puoli tuntia vain autolla, ja toinen on täsmälleen päinvastoin, ympäri maailmaa autolla, laivalla, erikoisvarusteilla, veneillä, koiravaljakoilla Ranskan, Atlantin, Etelä-Amerikka, Antarktis, Tyyni valtameri, arktisen alueen ja lopuksi Koillis-Ranskan kautta suoraan lentokentälle. Molemmat tiet vievät meidät yhdestä pisteestä samaan paikkaan. Mutta kuinka kauan ja millä ponnisteluilla? Kyllä, ja olla tarkka ja päästä määränpäähän pitkän ja vaikean matkan aikana on erittäin ongelmallista. Siksi ei vain liikeprosessi ole tärkeä, vaan myös oikean polun valinta.

Matkallamme, kuten ensimmäisellä tutkimusmatkalla, yritämme katsoa hieman eri tavalla mikrokosmosta koskevia jo tehtyjä ja kaikkien hyväksymiä johtopäätöksiä. tieteellinen maailma. Ensinnäkin suhteessa alkuainehiukkasten, ydinreaktioiden ja olemassa olevien vuorovaikutusten tutkimisen tuloksena saatuun tietoon. On täysin mahdollista, että universumin syvyyksiin upotuksemme seurauksena elektroni ei esiinny edessämme rakenteettomana hiukkasena, vaan mikromaailman monimutkaisempana esineenä, ja atomiydin paljastaa monimuotoisen rakenteensa, elää epätavallista ja aktiivista elämäänsä.

Älä unohda ottaa logiikkaa mukaan. Se antoi meille mahdollisuuden löytää tiemme viimeisen matkamme vaikeimpien paikkojen läpi. Logiikka oli eräänlainen kompassi, joka osoitti oikean polun suunnan matkalla maailmankaikkeuden avaruuden halki. On selvää, että emme voi pärjätä ilman sitä vieläkään.

Yksi logiikka ei kuitenkaan selvästikään riitä. Tällä tutkimusmatkalla emme voi tehdä ilman intuitiota. Intuitio avulla voimme löytää sen, mitä emme voi vielä edes arvata ja joista kukaan ei ole etsinyt mitään ennen meitä. Intuitio on upea avustajamme, jonka ääntä kuuntelemme tarkasti. Intuitio saa meidät liikkumaan sateesta ja pakkasesta, lumesta ja pakkasesta riippumatta, ilman lujaa toivoa ja selkeää tietoa, mutta se on se, joka antaa meille mahdollisuuden saavuttaa tavoitteemme huolimatta kaikista säännöistä ja ohjeista, joihin koko ihmiskunta on tottunut. koulusta.

Lopuksi, emme voi mennä minnekään ilman hillitöntä mielikuvitustamme. Mielikuvitus- Tämä on tarvitsemamme tiedon työkalu, jonka avulla voimme nähdä ilman nykyaikaisimpia mikroskooppeja sitä, mikä on paljon pienempiä kuin pienemmät jo löytämät tai vain tutkijoiden oletetut hiukkaset. Mielikuvitus näyttää meille kaikki prosessit, jotka tapahtuvat mustassa aukossa ja universaalissa tunnelissa, tarjoavat mekanismeja gravitaatiovoimien syntymiselle hiukkasten ja atomien muodostumisen aikana, opastaa meitä atomin ytimen gallerioiden läpi ja mahdollistaa tehdä kiehtova lento kevyellä pyörivällä elektronilla atomiytimen kiinteän mutta kömpelön protonien ja neutronien seuran ympärillä.

Valitettavasti tällä matkalla maailmankaikkeuden syvyyksiin emme voi ottaa mitään muuta - tilaa on hyvin vähän ja meidän on rajoituttava jopa kaikkein välttämättömimpiin asioihin. Mutta se ei voi estää meitä! Ymmärrämme tarkoituksen! Universumin syvyydet odottavat meitä!

Sokerin pienin hiukkanen on sokerimolekyyli. Niiden rakenne on sellainen, että sokeri maistuu makealta. Ja vesimolekyylien rakenne on sellainen, että puhdas vesi ei näytä makealta.

4. Molekyylit koostuvat atomeista

Ja vetymolekyyli on vetyaineen pienin hiukkanen. Atomien pienimmät hiukkaset ovat alkuainehiukkasia: elektronit, protonit ja neutronit.

Kaikki tunnettu aine maan päällä ja sen ulkopuolella koostuu kemiallisia alkuaineita. Kaikki yhteensä luonnossa esiintyvät alkuaineet - 94. Milloin normaali lämpötila Niistä 2 on nestemäisiä, 11 kaasumaisia ​​ja 81 (mukaan lukien 72 metallia) kiinteässä tilassa. Niin sanottu "aineen neljäs tila" on plasma, tila, jossa negatiivisesti varautuneet elektronit ja positiivisesti varautuneet ionit ovat jatkuvassa liikkeessä. Jauhatusraja on kiinteä helium, jonka, kuten vuonna 1964 todettiin, pitäisi olla yksiatominen jauhe. Vuonna 1872 löydetty TCDD eli 2, 3, 7, 8-tetraklooridibentso-p-dioksiini on tappava pitoisuutena 3,1 10–9 mol/kg, mikä on 150 tuhatta kertaa vahvempi kuin vastaava annos syanidia.

Aine koostuu yksittäisistä hiukkasista. Eri aineiden molekyylit ovat erilaisia. 2 happiatomia. Nämä ovat polymeerimolekyylejä.

Vain kompleksista: maailmankaikkeuden pienimmän hiukkasen mysteeri tai kuinka saada kiinni neutriino

Alkuainehiukkasfysiikan standardimalli on teoria, joka kuvaa alkuainehiukkasten ominaisuuksia ja vuorovaikutuksia. Kaikilla kvarkeilla on myös sähkövaraus, joka on 1/3:n kerrannainen alkuainevarauksesta. Niiden antihiukkaset ovat antileptoneja (elektronin antihiukkasta kutsutaan positroniksi historiallisista syistä). Hyperonit, kuten Λ-, Σ-, Ξ- ja Ω-hiukkaset, sisältävät yhden tai useamman s-kvarkin, hajoavat nopeasti ja ovat raskaampia kuin nukleonit. Molekyylit ovat aineen pienimmät hiukkaset, jotka säilyttävät edelleen kemialliset ominaisuutensa.

Mitä taloudellista tai muuta hyötyä tästä hiukkasesta voidaan saada? Fyysikot kohauttavat olkiaan. Ja he eivät todellakaan tiedä sitä. Puolijohdediodien tutkiminen kuului aikoinaan puhtaasti perusfysiikkaan ilman käytännön sovellutuksia.

Higgsin bosoni on tieteelle niin tärkeä hiukkanen, että se on saanut lempinimen "jumalahiukkaseksi". Kuten tiedemiehet uskovat, se on se, joka antaa massan kaikille muille hiukkasille. Nämä hiukkaset alkavat hajota heti syntyessään. Hiukkasen luominen vaatii valtavan määrän energiaa, kuten alkuräjähdyksen tuottamaa energiaa. Mitä tulee isompi koko ja superkumppanien painot, tutkijat uskovat, että symmetria on murtunut universumin piilossa olevalla sektorilla, jota ei voida nähdä tai löytää. Esimerkiksi valo koostuu nollamassaisista hiukkasista, joita kutsutaan fotoneiksi ja jotka kuljettavat sähkömagneettista voimaa. Samoin gravitonit ovat teoreettisia hiukkasia, jotka kantavat painovoimaa. Tutkijat yrittävät edelleen löytää gravitoneja, mutta se on erittäin vaikeaa tehdä, koska nämä hiukkaset vuorovaikuttavat hyvin heikosti aineen kanssa.

Tämä maailma on outo: jotkut rakastavat luoda jotain monumentaalista ja jättimäistä tullakseen kuuluisaksi kaikkialla maailmassa ja jäädäkseen historiaan, kun taas toiset luovat minimalistisia kopioita tavallisista asioista ja hämmästyttävät maailmaa niillä. Tämä arvostelu sisältää pienimmät esineet, joita maailmassa on ja jotka ovat samalla yhtä toimivia kuin täysikokoiset vastineensa.

1. SwissMiniGun-ase

SwissMiniGun ei ole tavallista jakoavainta suurempi, mutta se pystyy ampumaan pieniä luoteja, jotka ampuvat ulos piipusta yli 430 km/h nopeudella. Se on enemmän kuin tarpeeksi tappamaan miehen lähietäisyydeltä.

2. Auton kuori 50

Vain 69 kg painava Peel 50 on pienin koskaan tiekäyttöön hyväksytty ajoneuvo. Tämä kolmipyöräinen "pepelats" voi saavuttaa nopeuden 16 km / h.

3. Kaloun koulu

UNESCO tunnusti Iranin Kalou-koulun maailman pienimmäksi. Siinä on vain 3 oppilasta ja entinen sotilas Abdul-Muhammed Sherani, joka on nyt opettaja.

4. Teekannu, joka painaa 1,4 grammaa

Sen loi keramiikkamestari Wu Ruishen. Vaikka tämä teekannu painaa vain 1,4 grammaa ja mahtuu sormenpäähän, voit keittää siinä teetä.

5. Sarkin vankila

Sarkin vankila rakennettiin Kanaalisaarille vuonna 1856. Tilaa oli vain kahdelle vangille, jotka lisäksi olivat erittäin ahtaissa olosuhteissa.

6. Tumbleweed

Tätä taloa kutsuttiin "Perakati-pelloksi" (Tumbleweed). Sen rakensi Jay Schafer San Franciscosta. Vaikka talo on pienempi kuin joidenkin ihmisten komerot (sen pinta-ala on vain 9 neliömetriä), sillä on työpaikka, makuuhuone ja kylpyhuone, jossa suihku ja wc.

7. Mills End Park

Mills End Park Portlandissa on maailman pienin puisto. Sen halkaisija on vain ... 60 senttimetriä. Samaan aikaan puistossa on uima-allas perhosille, pienoismaailmanpyörä ja pieniä patsaita.

8. Edward Niño Hernandez

Kolumbialaisen Edward Niño Hernandezin kasvu on vain 68 senttimetriä. Guinnessin ennätyskirja tunnusti hänet maailman pienimmäksi ihmiseksi.

9. Poliisiasema puhelinkopissa

Itse asiassa se on vain puhelinkoppi. Mutta se oli itse asiassa toimiva poliisiasema Carabellassa, Floridassa.

10. Willard Wiganin veistokset

Brittiläinen kuvanveistäjä Willard Wigan, joka kärsi lukihäiriöstä ja huonosta koulumenestyksestä, sai lohtua luomalla pienoistaideteoksia. Hänen veistoksensa ovat tuskin nähtävissä paljaalla silmällä.

11. Bakteeri Mycoplasma Genitalium

12. Sikojen sirkovirus

Vaikka edelleen käydään keskustelua siitä, mitä voidaan pitää "elävänä" ja mitä ei, useimmat biologit eivät luokittele virusta eläväksi organismiksi, koska se ei voi lisääntyä tai sillä ei ole aineenvaihduntaa. Virus voi kuitenkin olla paljon pienempi kuin mikään elävä organismi, mukaan lukien bakteerit. Pienin on yksijuosteinen DNA-virus, jota kutsutaan sian sirkovirukseksi. Sen koko on vain 17 nanometriä.

13. Ameba

Pienimmän paljaalla silmällä näkyvän esineen koko on noin 1 millimetri. Tämä tarkoittaa, että tietyissä olosuhteissa henkilö voi nähdä ameeban, ripsien kengän ja jopa ihmisen munan.

14. Kvarkit, leptonit ja antimateriaali...

Aikana viime vuosisata tiedemiehet ovat ottaneet suuria harppauksia avaruuden laajuuden ja mikroskooppisten "rakennuspalikoiden" ymmärtämisessä, joista se koostuu. Ihmisillä oli tiettyjä vaikeuksia selvittää, mikä on maailmankaikkeuden pienin havaittava hiukkanen. Jossain vaiheessa he luulivat sen olevan atomi. Sitten tutkijat löysivät protonin, neutronin ja elektronin.

Mutta se ei päättynyt siihen. Nykyään kaikki tietävät, että kun työntää näitä hiukkasia toisiinsa sellaisissa paikoissa, kuten Large Hadron Collider, ne voivat hajota vielä pienemmiksi hiukkasiksi, kuten kvarkeiksi, leptoneiksi ja jopa antiaineiksi. Ongelmana on, että on mahdotonta määrittää, mikä on pienin, koska kvanttitason koolla ei ole merkitystä, samoin kuin kaikki tavanomaiset fysiikan säännöt eivät päde (joillakin hiukkasilla ei ole massaa, ja toisilla jopa negatiivinen massa) .

15. Subatomisten hiukkasten värähtelevät ketjut

Ottaen huomioon, mitä edellä sanottiin siitä tosiasiasta, että koon käsitteellä ei ole kvanttitasolla merkitystä, voimme muistaa merkkijonoteorian. Tämä on hieman kiistanalainen teoria, joka viittaa siihen, että kaikki subatomiset hiukkaset koostuvat värähtelevistä kielistä, jotka muodostavat vuorovaikutuksessa asioita, kuten massaa ja energiaa. Näin ollen, koska näillä merkkijonoilla ei ole teknisesti fyysistä kokoa, voidaan väittää, että ne ovat jossain mielessä maailmankaikkeuden "pienimpiä" esineitä.