tuntud füüsikaprotsessides kui jagamatu tervik. I murrang(1932-1934): 1. J. Chadwick avastas neutroni. Sellele järgnes tugeva vastastikmõju avastamine. 2. K. Fayans ja F. Soddy sõnastasid nihkereeglid. 3. C. Anderson avastas positroni. 4. F. ja I. Curie avastasid tehisradioaktiivsuse ja lõid beeta-lagunemise teooria. 5. F. ja I. Joliot-Curie tõestasid, et elektron ja positron annihileeruvad kohtumisel ning sünnib kaks kvanti. Gamma-kavnt muundub vastastikmõjus tuumaga elektron-positronpaariks. Aine võib muunduda väljaks ja vastupidi. Elementaarosakesed võivad muunduda, kuid ei koosne vabas olekus eksisteerivatest osakestest. Elementaarosakeste de Broglie´ lainepikkus on samas suurusjärgus kui nende läbimõõt; elementaarosakestega toimuvates protsessides avalduvad selgesti kvantomadused. Kõigile elementaarosakestele vastavad antiosakesed
hüpoteesi. ANTIAINE AJALUGU ● Modernne antiaine teooria sai alguse 1928. aastal Paul Diraci uurimusega. ● Täielik anti-perioodilisustabel koostati 1929. aastal Charles Janet poolt. ANTIOSAKE ● Osakene, mille kõik laengud on vastupidise märgiga. ● Kvarkide puhul on tegu vastandvärvidega: ○ Antipunane (punase täiendusvärv - helesinine) ○ Antiroheline (purpur) ○ Antisinine (kollane) ANNIHILATSIOON Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad. ● See tähendab, et nad kaovad ja nende massid muutuvad energiaks. ● Energia vabanemisel tekib silmi pimestav valgussähvatus. LEIDUMINE UNIVERSIUMIS ● Satellitide abil läbi viidud eksperimendid on leidnud tõendid positronide ja antiprootonite leidumisest kosmilises kiirguses, kuigi nende arv moodustab vähem kui 1% kosmilises kiirguses olevatest osakestest. TEHISLIK TOOTMINE ANTIVESINIK ● Aastal 2011 jõuti CERNis läbimurdeni - püüti
antineutriino. Kvargi muutumine toimub elementaarosakese sees ja vastavalt muutub ka see osake. Kvargid on alati kolmekaupa koos tuleb sellest, et neil on värvilaeng. Looduses on ainult valged elementaarosakesed. Igale fundamentaalosakesele vastab antiosake. Need on kõiges täpselt samasuguste omadustega, ainult laeng on vastasmärgiline. Antikvargidele omased värvid ei lange kokku kvarkide omadega. Kui osake kohutub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad kaovad nii, et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks footoniteks. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Sellised osakesed, kus kvark on seotud omaenda antikvargiga nim mesonideks. 3. Millistest kvarkidest koosnevad elementaarosaksed? Prooton koosneb kahest u- kvargist ja ühest d-kvargist: p=(uud). Neutron aga ühest u kvargist ja kahest d-kvargist: n=(udd). 4. Elementaarosakese roll füüsikaprotsessides. Mis selgus elementaarosakeste uurimisel aine ja välja kohta
Kvarkide arv on universumis jääv. Juurde ei tule ja ära ei kao. Nad võivad muutuda ainult üksteiseks nõrga vastastikmõju toimel. Kvarkidel on värvid. Nad omanadavad tugevat laengut. Antiosakesed. Igal osakesel on olemas antiosake. Antiosake on sama massiga aga vastandllaenguga kui laeng on. Elektroni antiosake on positron. Antiaine Vastandosake. Kui on aine ja antiaine ja kohtuvad siis nad kaovad ära ja tekib energia. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad koos annihileeruvad s.o kaovad nii , et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks- footoniteks.Kvarkide arv on miinus ja antikvarkide arv on jääv. Hõõrdejõud on vastupanu vastassuunalisele liikumisele, mis tekib kahe pinna kokkupuutel. Kuna hõõrdumine aeglustab liikuvat objekti, kutsutakse seda ka takistusjõuks. See erineb aktiivjõududest, mis põhjustavad objektide liikumise aeglustumist või suunamuutust. F=*m*g Elastsusjõud on keha kuju ja mõõtmete muutmisel ehk deformeerimisel tekkiv jõud.
(tugeva vastastikmõjuga, ei saa eksisteerida vabade osakestena, on alati kolmekaupa ühinenud, laeng täisarvuline; u, d, c, s, t, b). Värvilaeng on tugev laeng, tähistatakse P (punane), K (kollane), S (sinine), P (roheline), K (lilla), S (oranz). Kõik elementaarosakesed on valged, kõik kvargid värvilised. Igale fundamentaalosakesele vastab samasuguste omaduste, ent vastandmärgilise laenguga antiosake. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad e. kaovad ära, mass muutub puhtaks energiaks footoniks. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Kui osakese moodustavad kaks kvarki, tekib värviline meson (ebastabiilne, laguneb mõne aja pärast). Vaheosakesed on footon e valgusosake e valguskvant (puudub seisumass, ainest footoni välja kiirgamisel hakkab ta kohe liikuma valguskiirusega ühtlaselt sirgjooneliselt, suurte masside läheduses kõverdub ka
Vahebosonid ehk uiikonid on nõrga vastastikmõju kvandid. Nende elektrilaengud on vastavalt elektrilaenguga +1, -1 ja 0. Nad vahendavad nõrka vastastikmõju. Igal mateeriaosakesel on olemas ka antiosakene. See on osakene, mille kõik laengud on vastupidise märgiga. Kvarkide korral on tegu vastandvärvidega: antipunane (punase täiendvärvus - helesinine), antiroheline (purpur?) ja antisinine (kollane?). Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad ), st. kaovad ja nende massid muutuvad energiaks (suure energiaga footoneiks)
Näiteks elektron vs antielektron. Seega igale kvargile vastab antikvark, igale värvile antivärv ja igale leptonile/mesonile/barüonile vastav antiosake. Antiosakestest moodustunud antiaatomeid ja antimolekule nimetatakse antiaineks. Teoreetiliselt peaks antiainel olema samad keemilised ja füüsikalised omadused kui vataval ainel, kuid seda ei ole veel piisavalt uuritud, sest teaduseksperimentides on saadud ainult üksikuid antiosakesi. Kui osake ja antiosake omavahel kohtuvad, siis nad annihileeruvad st nendes sisalduv mass muutub energiaks. ELEMENTAAROSAKESTE UURIMINE Kosmiline kiirgus on ammentamatuks allikaks elementaarosakeste uurimise seisukohalt. Kosmiline kiirgus tekib tähtedel toimuvate termotuuma reaktsioonide käigus ning sisaldab endas väga suure energiaga osakesi. Kui suure energiaga osakesed põrkuvad teiste osakstega, võib selle vastasmõju käigus tekkisa uusi osakesi, mis on võimalik uurida eriliste detektoritega.
tugeva vastastikmõju omamiseks on igal kvargil värvilaeng ( pun, roh, sinine, mis koos annavad valge), mille abil moodustatakse elementaarosakesed, mis on valged, 5) antiosakesed on elementaarosakese vastasosake, mille elektrilaeng ja teised kvantarvud on vastupidise märgiga ja antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne, antiosake saab tekkida vaid koos vastava osakesega ning tekkida võib ka kergemaid osakese-antiosakese paare, selliselt loodud antiosakesed siiski annihileeruvad (kaovad nii, et kogu nende mass muutub seisumassita osakeste, footonite, energiaks) kiiresti põrkudes oma vastasosakesega, 6) virtuaalsed nähtamatud osakesed, nt vastastikmõju kandvad footonid, kuna neid ei saa katsete abil avastada, sest nende suurus ei vasta vabade osakeste suurusele, 7) gluuon tugeva vastastikmõju vahendajad kvarkide vahel, pole seisumassi ega elektrilaengut, kuid kannavad vastastikmõju laengut ehk on ,,värvilised", nad vahetavad kvarkide värve, kandes
Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Antiosakese omadused ja käitumine on analoogilised vastava osakesega. Näiteks võib antiprooton ühineda positroniga (antielektroniga) ja moodustada antivesiniku antiaatomi. Antiaatomid võivad jälle moodustada antiaine ning antiainest võib koosneda terve universum või universumi osa. (http://et.wikipedia.org/wiki/Antiosake) Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad koos ,,annihileeruvad", s.o. kaovad nii, et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks footoniteks. Seejuures võib sekka tekkida ka kergemaid osakese antiosakese paare.. Enamikul osakestes on olemas tema antiosake. Praegu teadaolevalt on ainult footon (ja (teoreetiliselt ka graviton) ilma antiosakeseta. Mõningate osakeste puhul on tema antiosake osakesest eristamatu. Sellised on näiteks kõik mesonid, mille koostises on sama kvargi kvark-antikvark paar. Vaheosakesed
K (lilla), S (oranz). Kõik elementaarosakesed on valged, kõik kvargid värvilised. Looduses on ainult ,,valged" elementaarosakesed. 7 Antiosakesed ja vaheosakesed Igal elementaarosakesel on temale vastav antiosake. Igale fundamentaalosakesele vastab samasuguste omaduste, ent vastandmärgilise laenguga antiosake. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad e. kaovad ära, mass muutub puhtaks energiaks footoniks.Antiosakestel on kõik suurused arvuliselt võrdsed, kuid vastasmärgilised (mass on mõlemal positiivne). Antiosakesi tähistatakse tavaliselt lainelise joonega ~ osakese tähise kohal: ñ tähistab antineutroni. Kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Kui osakese moodustavad kaks kvarki, tekib värviline meson (ebastabiilne, laguneb mõne aja pärast).
samasuguste omadustega, ainult kõik laengud on vastavalt vastandmärglised. Elektroni antiosake on positron, mille mass on täpselt sama suur, kui elektronil, kuid elektrilaeng on positiivne, absoluutväärtuselt aga elektroni omaga täpselt võrdne.Antikvarkidele omased värvid ei lange kvarkide omadega kokku, need on vastavad ,,vastandvärvid" : antipunane,antikollane, antisinine. Kui osake kohtub oma antiosakesega siis nad annihileeruvad ehk kaovad nii, et kogu nende mass muutub puhtaks energiaks footoniteks. Seejuures võib sekka tekkida ka kergemaid osakese-antiosakese paare. Antiosake saabki tekkida koos vastava osakesega. Valgeid osakesi saab moodustada kvarkidest ka paarikaupa, sidudes kvargi antikvargiga, kuid need pole püsivad, sest kvarkide jäävuse seadus neid ei kaitse. Eriti kiirseti lagunevad sellised osakesed, kus kvark on seotud omaenda antikvargiga ehk mesonid
peamiseks faktiks. Elementaarosakeste maailmas toimuvad osakeste muundumised, mitte aga osakeste koostisosakesteks lahutamine. ANTIOSAKESED Juba 1928 a inglise füüsik Dirac ennustas uue osakese (elektroni teisiku) olemasolu, mille mass pidi võrduma elektroni massiga, kuid laeng positiivse elementaarlaenguga (elektroni laengut nim elementaarlaenguks). Ennustatud osake positron avastati eksperimentaalselt 1932 a. Teineteisega kohtumisel elektron ja positron annihileeruvad (kaovad) tekitades suure energiaga footoneid st muunduvad valguskvantideks (footoniteks). Footonid võivad ka elektron-positronpaari tekitada. Hiljem avastati ka teistele osakestele teisikud (antiosakesed). Tänapäeval on kindlaks tehtud, et kõikidel osakestel on antiosakesed. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis toimub annihileerumine, st mõlemad osakesed kaovad muundudes footoniteks või teisteks osakesteks. On avastatud ka antiprooton ja antineutron. Mõnede
Igale fundamentaalosakesele vastab oma antiosake. Need on kõiges täpselt samasuguste omadustega, ainult kõik laengud on vastavalt vastandmärgilised. Elektroni antiosake on positron, mille mass on täpselt samasuur kui elektronil, kuid elektrilaeng on positiivne, absoluutväärtuselt aga elektroni omaga täpselt võrdne. Antikvarkidele omased värvid ei lange kvarkide omadega kokku. Need on 'vastandvärvid'. Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad koos 'annihileeruvad'. Antiosake saabki tekkida koos vastava osakesega. Selle kohta on seadus, et kvarkide arv miinus antikvarkide arv on jääv. Antiprooton ja antineutron koosnevad antikvarkidest. Eriti kiiresti lagunevad osakesed, kus kvark on seotud oma enda antikvargiga. Kõigi selliste osakeste üldnimeks on mesonid. Tuntumad on piimesonid ehk piionid ja K- mesoneid. 7 Kosmilised kiired
tuumareaktsioonide käigus LEPTONID Osakesed, mis osalevad gravitatsioonilises, elektromagnetilises ja nõrgas vastastikmõjus, ei osale tugevas vastastikmõjus. Jagunevad kolme perekonda: elektron ja elektronneutriino müüon ja müüneutriino tauon ja tauneutriino. Igale osakesele lisandub temale vastav antiosake, mis on sama massi ja spinniga, kuid vastasmärgiga ülejäänud osakest iseloomustavate suurustega (laengutega) Kohtumisel osake ja antiosake annihileeruvad, Selle tulemusena tekivad uued osakeste ja antiosakesete paarid. Leptonid Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass e elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1 µ müüneutriino 0 0
LEPTONID Osakesed, mis osalevad gravitatsioonilises, elektromagnetilises ja nõrgas vastastik mõjus, ei osale tugevas vastastikmõjus. Jagunevad kolme perekonda: elektron ja elektronneutriino müüon ja müüneutriino tauon ja tauneutriino. Igale osakesele lisandub temale vastav antiosake, mis on sama massi ja spinniga, kuid vastasmärgiga ülejäänud osakest iseloomustavate suurustega (laengutega) Kohtumisel osake ja antiosake annihileeruvad, Selle tulemusena tekivad uued osakeste ja antiosakesete paarid. 59 Leptonid Leptonid on nõrga vastastikmõju osakesed Tähis Nimi Laeng Mass ne elektronneutriino 0 0 e elektron 1 1 nm müüneutriino 0 0
täpselt vastupidine. Näiteks prootoni antiosake on antiprooton, neutroni antiosake on antineutron ning elektroni antiosake on positron ja ta on vastaslaenguga. Vooton on oma antiosakesega aga täiesti identne. 57. Paari teke ja annihilatsioon Kui vaakumile anda piisavalt energiat, siis tekib osake ja tema antiosake. Kui osake oma antiosakesega aga kokku põrkab, siis vabaneb gamma kvant energiana ning osake ja antiosake annihileeruvad. 58. Kvargid Kvargid on subatomaarsed osakesed, milles koosnevad prootonid ja neutronid ning paljud teised osakesed. Kvarkide perekondi on kokku kolm, neil on murrulised laengud: Kvark Laeng u ehk up 2/3 d ehk down -1/3 c ehk charm 2/3
saamiseks lõpmatu suuruse väärtusest lahutada samuti lõpmatu suuruse väärtus. Selle lahutamise tulemuseks võib olla negatiivne energiatihedus, vähemasti kohati. Isegi tasases ruumis leidub kvantolekuid, milles energiatihedus on kohati negatiivne, kuigi kogu energia on positiivne. Kvantfluktuatsioonid tähendavad siis seda, et isegi näivalt tühi ruum on täis virtuaalosakeste paare. Nad tekivad koos, paarikaupa, paari osakesed eemalduvad teineteisest, siis lähenevad taas ja annihileeruvad (hävivad) vastastikku (joon. 5.7). Virtuaalosakeste paari ühel osakesel on positiivne energia, teisel negatiivne. Kui lähikonnas on must auk, võib negatiivse energiaga osake langeda auku, positiivse energiaga osake aga pageda lõpmata kaugele, kus ta nähtub kiirgusena, mis kannab positiivset energiat mustast august eemale. Musta auku langevad negatiivse energiaga osakesed põhjustavad musta augu massi vähenemist ning aeglast aurustumist
suuruse väärtus. Selle lahutamise tulemuseks võib olla negatiivne energiatihedus, vähemasti kohati. Isegi tasases ruumis leidub kvantolekuid, milles energiatihedus on kohati negatiivne, kuigi kogu energia on positiivne. Kvantfluktuatsioonid tähendavad siis seda, et isegi näivalt tühi ruum on täis virtuaalosakeste paare. Nad tekivad koos, paarikaupa, paari osakesed eemalduvad teineteisest, siis lähenevad taas ja annihileeruvad (hävivad) vastastikku (joon. 5.7). Virtuaalosakeste paari ühel osakesel on positiivne energia, teisel negatiivne. Kui lähikonnas on must auk, võib negatiivse energiaga osake langeda auku, positiivse energiaga osake aga pageda lõpmata kaugele, kus ta nähtub kiirgusena, mis kannab positiivset energiat mustast august 32
kvarkide värvi. Vahebosonid ehk uiikonid (W± ja Z0 osakesed), on nõrga vastastikmõju kvandid. Nende elektrilaengud on vastavalt elektrilaenguga +1, -1 ja 0. Nad vahendavad nõrka vastastikmõju. Igal mateeriaosakesel on olemas ka antiosakene. See on osakene, mille kõik laengud on vastupidise märgiga. Kvarkide korral on tegu vastandvärvidega: antipunane (punase täiendvärvus - helesinine), antiroheline (purpur?) ja antisinine (kollane?). Kui osake kohtub oma antiosakesega, siis nad annihileeruvad ), st. kaovad ja nende massid muutuvad energiaks (suure energiaga footoneiks). Näiteks elektroni antiosakene on positron, selle mass on võrdne elektroni massiga ja laeng ka , ainult pluss märgiga. Positron avastati 1932.a., antiprooton avastati 1956.a. Esimene antituum, antideutron avastati 1965.a. Antiheeliumi tuum avastati 1970.a. Serpuhhovis. Neid leiti 4 tükki 4 . 1010 muu osakese hulgast. 1995.a. leiti 9 antivesiniku aatomit, elueaga 4 . 10-8 s
annaabi.ee 
