Нь электрон гэж юу вэ? нь электроны масс, хураамж

Электрон - үндсэн хэсгүүд, бодисын бүтцийн нэгж байгаа хүмүүсийн нэг. ангиллын дагуу fermion болон leptons (хагас салшгүй ээрэх, физикч Энрико Fermi нэрэмжит хамт ширхэгийн) (хагас бүхэл ээрэх нь тоосонцор, дөрөв физикийн гол нэгийг нь хүчтэй харилцан үйлчлэлийн оролцож байхгүй бол) юм. электроны Baryon тоо тэг, түүнчлэн бусад leptons юм.

Саяхныг хүртэл энэ нь итгэж байна гэж электрон - бага нь бөөмийн ямар ч бүтэцтэй ямар ч эрдэмтэд өнөөдөр өөр бодолтой байж, хуваагдашгүй юм. Орчин үеийн физикийн танилцуулга дээр электрон гэж юу вэ?

нэр түүх

Тэр ч байтугай эртний Грек байгальчид нь хув, арьс нь өмнөх үрж, өөрөөр хэлбэл, жижиг обьектуудыг татдаг цахилгаан шинж чанартай байна гэдгийг анзаарсан. электроны нэр Грек ἤλεκτρον, "Amber" гэсэн утгатай хүлээн авсан. цаг, 1894 онд Жорж. Stoney санал болгосон 1897 онд ширхэгийн J .. Томпсон нээсэн хэдий ч. Энэ шалтгаан нь жижиг масс бөгөөд олоход хэцүү байсан электроны цэнэг шийдвэрлэх туршлага олох болсон байна. хэсгүүд эхний зураг нь тусгай камер, тэр ч байтугай орчин үеийн туршилт ашигласан болон түүний нэрэмжит юм нь Чарльз Вилсон байсан юм.

Нэгэн сонирхолтой баримтыг нь электроны нээх нөхцөлгүйгээр нэг Бенжамин Франклин нэг үг байдаг юм. материаллаг бодис - 1749 онд тэрээр таамаглалыг цахилгаан гэдгийг боловсруулсан байна. Энэ бол түүний ажил эхлээд ийм эерэг ба сөрөг хураамж, конденсатор нь гоожих, зай, цахилгаан тоосонцор зэрэг нэр томъёог ашиглаж байсан байна. электроны тодорхой хураамж сөрөг гэж үзэж байгаа ба протоны - эерэг.

электроны нээлт

1846 онд нь "цахилгаан атом" гэсэн ойлголт нь түүний бүтээлийн онд Германы физикч Вильгельм Вебер ашигласан байна. Maykl Faradey цаг "ионыг", одоо магадгүй, сургуульд нь бүх л мэдэж олжээ. цахилгаан эрчим хүчний шинж чанартай асуулт ийм Германы физикч, математикч Юлий Plucker, Zhan Perren, англи физикч Uilyam Kruks, Эрнест Рутерфорд болон бусад олон нэрт эрдэмтэд оролцсон.

Тиймээс өмнө нь Dzhozef Tompson амжилттай түүний алдарт туршилт хийж, олон эрдэмтэд, нээлт боломжгүй байх байсан хээрийн ажилд нь атом бага нь бөөмийн оршин батлагдсан, тэд энэ асар том ажил хийж байна.

1906 онд Dzhozef Tompson Нобелийн шагнал хүртсэн. Цахилгааны талбайн зэрэгцээ металл ялтсууд дамжуулан, катодын туяа цацраг баталсан байна: Туршлага дараах байдлаар байна. Дараа нь тэд адилхан хийх байсан боловч ороомог систем дэх соронзон талбарыг бий болгох. Томпсон нь цахилгаан орон туяа ойлгох, соронзон арга хэмжээ нь адил ажиглагдаж байгаа үед, хэдий тэд бөөмийн хурд хамаарах тодорхой хувь хэмжээгээр эдгээр салбарт, аль аль үйлдсэн бол катодын туяа замнал нь өөрчлөгдөөгүй дам нуруу нь тогтоогджээ.

тооцоо дараа Томпсон эдгээр хэсгүүдийн хурд гэрлийн хурд хамаагүй бага байдаг гэдгийг мэдэж авсан ба энэ нь тэдний масс байна гэсэн үг. физикийн Энэ эхлэн нээлттэй ширхэгийн асуудал дараа нь батлагдсан атомын орсон гэж итгэж ирсэн Рутерфорд. Тэр бол "атом нь гариган загвар нь." Гэж нэрлэсэн

Квант дэлхийн эерэг, сөрөг үзэгдлүүд

наад зах нь шинжлэх ухааны хөгжлийн энэ үе шатанд нь электрон төвөгтэй Улс хангалттай бүрдүүлж ямар асуулт. Үүнийг харгалзан өмнө, та тэр ч байтугай эрдэмтэд тайлбарлаж чадахгүй квант физикийн эерэг, сөрөг үзэгдлүүд нэг холбоо барих хэрэгтэй. Энэ нь электроны хос мөн чанарыг тайлбарлаж, алдарт хоёр ангархай туршилт юм.

Түүний мөн чанар нь "буу", тоосонцор ажлаас халах, босоо тэгш өнцөгт нээх нь тогтоосон хүрээнд өмнө. түүнийг хана нь цаана, аль Үзсэн ул мөр ажиглагдаж болно. Тиймээс та эхлээд ямар асуудал ажиллаад ойлгох хэрэгтэй. Хамгийн амархан арга нь машин теннисний бөмбөг хэрхэн эхлэх үзнэ үү. шалгана-р хэсэг нүх рүү унаж, мөн ганц босоо хамтлагт нэмэгдсэн нь ханын үр ул мөр. нэмэхийн тулд тодорхой зайд байгаа бол өөр нэг нүх ул мөр тус тус бий болно, хоёр хамтлаг.

долгион нь мөн ийм нөхцөлд өөрөөр биеэ авч явах. хана нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөн нь мөргөлдөх ул мөрийг харуулах юм бол, нэг нь нээлтийн хамтлагийн хувьд бас нэг байх болно. Гэсэн хэдий ч, бүх зүйл нь хоёр ангархай тохиолдолд өөрчлөгдөж байна. Wave хагаст хувааж нүх, дайран өнгөрөх. нэг нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөний дээд өөр доод үгийн утганд яг тохирч байвал тэдгээр нь бие биенээ цуцлах болон хөндлөнгийн хэв маяг (олон босоо судал) ханан дээр гарч ирэх болно. долгион уулзвар дээр харилцан бөхөөх байсан, ямар ч газар байрлуулна тэмдэг үлдээж болно, мөн.

үнэхээр гайхалтай нээлт

Дээрх туршилтын тусламжтайгаар эрдэмтэд тодорхой Quantum, сонгодог физикийн ялгааг дэлхийд харуулах болно. Тэд электронууд хана халах эхлэх үед ихэвчлэн үүн дээр босоо тэмдэг тохиолддог нь: теннисний бөмбөг ялгаа руу унаж, зарим нь тоосонцор шиг, зарим нь байхгүй. Гэхдээ энэ бүх өөрчлөлт нь хоёр дахь нүх байсан үед. ханан дээр хөндлөнгийн загварыг илэрсэн! Эхний Физик электронууд бие биедээ саад учруулж байна гэж шийдсэн, тэдэнд нэг нэгээр нь бүү шийджээ. Гэсэн хэдий ч, дараа цаг нь хос (хөдөлж электроны хурд ч гэрлийн хурдаар хамаагүй бага байдаг) нь дахин нэгэн хөндлөнгийн загварыг харуулж эхлэв.

гэнэтийн өөрчлөлт

Цахим хамтад нь зэрэг фотон зэрэг зарим нэг бусад тоосонцор нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөн ширхэгийн хоёрдмол чанарыг (бас нэр томъёог "квант долгионы dualism" ашигладаг) чанартай байна. Нэгэн адил муур Schrödinger тэр амьд, үхсэн аль алинд нь, электрон улсын corpuscular болон хүн амын шилжилт хөдөлгөөн аль аль нь байж болно.

Гэхдээ энэ нь туршилтын дараагийн алхам нь бүр ч илүү нууцуудыг үүсгэсэн байна: үндсэн хэсгүүд, бүхнийг мэдэж байх шиг, ер бусын гэнэтийн танилцуулсан. Физикчид түгжих төхөөрөмж тойм нүхэнд суулгах шийдвэр гаргаж, аль замаар ширхэгийн байгаа ангархай, хэрхэн тэд өөрсдийгөө долгион гэж зарлан тунхагладаг. Гэвч удалгүй энэ нь ханан дээр хяналт тавих механизмыг тавьж байсан гэж хоёр нүхтэй харгалзах зөвхөн хоёр хамтлагууд тэнд байсан бөгөөд ямар ч хөндлөнгийн хэв маяг! Удалгүй "сүүдэрлэж" цэвэрлэсэн мэт ширхэгийн дахин долгионы шинж чанарыг харуулахын тулд тэр аль хэдийн хэн ч харж байгаа гэдгийг мэдэж байсан юм шиг болов.

Өөр нэг онол

Физикч төрсөн ширхэгийн шууд утгаар нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөн болж хувирах биш гэдгийг санал болгосон байна. Elektron энэ нь хөндлөнгийн загварыг өгдөг гэсэн магадлал нь хүн амын шилжилт хөдөлгөөн "байдаг". Эдгээр хэсгүүд нь тодорхой магадлалтайгаар дээр хаана ч байж болно гэсэн утгатай, давамгайллаас эд хөрөнгө байдаг, мөн тиймийн тул тэд ийм "хүн амын шилжилт хөдөлгөөн" гэсэн хамт байх болно.

Гэсэн хэдий ч, үр дүн нь тодорхой байна: ажиглагчийн ердөө оролцох туршилтын үр дүнд нөлөөлдөг. Энэ нь гайхалтай юм шиг, гэхдээ энэ нь ийм төрлийн цорын ганц жишээ биш юм. Физик туршилт хэсгийн зорилго нь нимгэн хөнгөн цагаан тугалган байсан нэг удаа, ээж нь том хэсэг дээр явуулсан байна. Эрдэмтэд зарим хэмжилтийн ердөө баримт объектын температурыг нөлөөлдөг гэж тэмдэглэсэн байна. Эдгээр үзэгдлийн тэд тайлбарлаж шинж чанар нь хүчин төгөлдөр хараахан биш юм.

бүтэц

Харин электрон юу бүрдүүлдэг? Энэ үед, орчин үеийн шинжлэх ухаан энэ асуултад хариулж чадахгүй. Саяхныг хүртэл энэ нь хуваагдашгүй үндсэн тоосонцор гэж үзэж байсан боловч одоо эрдэмтэд энэ нь бүр ч бага бүтэц бүрдсэн байна гэж итгэх хандлагатай байна.

электроны тодорхой төлбөр нь үндсэн гэж үздэг, харин одоо бутархай эрхэлсэн нээлттэй кварк байдаг байна. нь электрон бүрдүүлдэг юу болох хэд хэдэн онол байдаг.

Өнөөдөр бид нийтлэл, эрдэмтэд электрон хувааж чадсан гэж заасан харж болно. Гэсэн хэдий ч, энэ нь зөвхөн зарим нь үнэн юм.

шинэ туршилт

Өнгөрсөн зууны наяад онд ЗХУ-ын эрдэмтэд электрон гурван quasiparticles хувааж болно гэж үзэж байна. 1996 онд тэрээр spinon болон Holon бөгөөд саяхан физикч ван ден Бринк болгон хувааж чадсан болон түүний багийнхан ширхэгийн spinon болон orbiton хуваагдаж байна. Гэсэн хэдий ч, хуваах нь зөвхөн онцгой нөхцөл байдалд хүрэх боломжтой юм. туршилт маш бага температурын нөхцөлд хийж болно.

электронууд үнэмлэхүй тэг,-ий -275 градус Цельсийн юм "сэрүүн" байгаа үед тэд бараг л, асуудал нь ямар зогсоож, тэдгээрийн хоорондын хэлбэр нь нэг бөөм болгон нэгтгэж уу. Ийм нөхцөлд, мөн физикчид quasiparticles ажиглаж болно, аль нь электрон "юм."

тээгч мэдээлэл

Электрон радиус нь маш бага байна энэ нь ^2.81794 тэнцүү ^байна. 10 ^-13 см, гэхдээ энэ нь түүний бүрэлдэхүүн хэсэг нь маш бага хэмжээтэй байгаа нь болж байна. аль руу нь "салах" электроныг удирдаж гурван хэсгээс тус бүр энэ тухай мэдээллийг агуулж байдаг. Orbiton, нэрнээс нь харахад, энэ нь тойрог замын давалгаа бөөмийн тухай мэдээллийг агуулдаг. электроны ээрэх хариуцсан Spinon болон Holon эрхэлсэн тухай бидэнд хэлдэг. Тиймээс, физик тусад нь хүчтэй хөргөлттэй материал электронуудын янз бүрийн улс ажиглаж болно. Тэд "holon-spinon" болон "spinon-orbiton" хос тойргоор нь удирдаж, харин хамтад нь хамаагүй бүх гурван.

шинэ технологи

электроныг нээсэн физикч тэдний нээлт практикт хэрэглэж хүртэл өмнө нь хэд хэдэн арван жил хүлээх хэрэгтэй байсан юм. нэг давхаргад нүүрстөрөгчийн атом агуулсан гайхамшигтай материал - Орчин үед технологи нь хэдэн жилийн дотор хэрэглээг олж, энэ нь Графеныг санаж хангалттай юм. электроны хуваах тустай байх вэ? Эрдэмтэд урьдчилан таамаглах гэж бий квант компьютер, хурд, нь тэдэнд дагуу өнөөгийн хамгийн хүчирхэг компьютер илүү дахин хэдэн арван том.

Квант компьютерийн технологи нууц нь юу вэ? Энэ нь энгийн оновчтой гэж нэрлэж болно. ердийн компьютер, мэдээллийн хамгийн бага хуваагдашгүй хэсэг - нь бит. Тэгээд бид машины зөвхөн хоёр сонголт нь харааны ямар нэг, ямар нэг мэдээллийг үзэх бол. Бит, аль нь тэг эсвэл нэг агуулж болно гэсэн хоёртын кодын хэсэг юм.

шинэ арга

нь "квант хэсэг" буюу "Cube" - Одоо агуулсан бит болон тэг болон нэгжийн гэж төсөөлж үзье. энгийн хувьсагч үүрэг электроны эргэх тоглох болно (энэ нь цагийн зүүний дагуу болон цагийн зүүний эсрэг аль эргэх болно). энгийн битийн Cube нэгэн зэрэг хэд хэдэн үүргийг гүйцэтгэж болно ялгаатай нь, энэ өссөн нь голлон нөлөөлжээ хурд, бага электрон жин, цэнэг үүсч болно энэ нь чухал биш байдаг.

Энэ Labyrinth жишээ тайлбарлаж болно. Хэрэв гарч авахын тулд та үүнээс зөвхөн нэг л зөв байх болно янз бүрийн тохируулгууд нь маш их хичээх хэрэгтэй. Уламжлалт компьютерийн тэр ч байтугай маш хурдан асуудлуудыг шийддэг, бас нэг удаа зөвхөн ганц асуудал дээр ажиллаж болох юм. Тэр нэг зам дээр бүх байгаа тохируулгууд гаргалаа, эцэст нь гарах арга замыг олдог. квантын компьютер, хоёрдмол байдал kyubita ачаар нэгэн зэрэг олон асуудлыг шийдэж чадна. Тэр бүх сонголт шугам дээр биш юм хянаж болно, мөн цаг хугацааны нэг агшинд, бас асуудлыг шийдэж. бэрхшээл одоогоор цорын ганц юм квант обьект дээр ажил их олж авах явдал юм - энэ нь компьютер нь шинэ үеийн үндэс суурь байх болно.

програм

Ихэнх хүмүүс өрхийн түвшинд компьютер ашигладаг. Одоогоор энэ нь маш сайн ажил, ердийн персональ компьютер, нь харин тодорхой үйл явдал мянган, магадгүй хувьсагчдын хэдэн зуун мянган урьдчилан, машин нь ердөө л асар их байх ёстой. Квантын компьютер шиг амархан ийм зүйлийг нь цаг агаарын урьдчилан зэрэг сар, гамшиг эмчилгээ болон түүний таамаглал мэдээллийг даван туулах, мөн хэд хэдэн атомын нэг процессор, хоёр дахь бүх фракц нь олон хувьсагчийн цогцолбор математик тооцооллыг гүйцэтгэх болно. Тиймээс тун удахгүй манай хамгийн хүчирхэг компьютер цаасан дээр нимгэн байдаг боломжтой юм.

эрүүл хэлбэрт байх нь

Квантын компьютерийн технологи анагаах ухаанд асар их хувь нэмэр оруулах болно. "Тархийг" бүх үйл ажиллагааг гүйцэтгэж чадна компьютер бусад нь жижигхэн роботууд: хүн төрөлхтөн тэдний тусламжтайгаар энэ нь боломжгүй бол зөвхөн зүгээр л дотор нь бүх бие нь хараад өвчнийг оношлох бас мэс засал ч эмнэлгийн тусламж үзүүлж байх болно, гэхдээ хүчтэй боломжтой nanomachinery бий болгох боломжтой болно.

Компьютерийн тоглоомын салбарт зайлшгүй хувьсгал. даруй асуудлыг шийдэх болно Хүчирхэг машин, маш бодитой график нь тоглоом тоглох боломжтой байх болно, энэ нь тийм биш хол аль хэдийн бүрэн усанд умбуулалтаар компьютерийн ертөнц юм.