Elementaarosakesi klassifitseeritakse nende spinni järgi. Spinn (tähis s) on elementaarosakese sisemine omaimpulsimoment (ka pöördimpulss ehk liikumishulga moment). Elementaarosakesed jagunevad kaheks fundamentaalklassiks: fermionid (mateeria osakesed) ja bosonid (jõu osakesed). Fermionid Osakesed, mis alluvad Fermi-Diraci statistikale. See statisitka kirjeldab põhimõtteliselt eristamatutest poolespinnilistest elementaarosakestest koosnevaid süsteeme. Fermionide jaoks kehtib Pauli keeluprintsiip. Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Fermionide alla kuuluvad kvargid ja leptonid ja ka liitosakesed nagu barüonid, paaritu massiarvuga aatomituumad (nt triitium, heelium-3) ja nukleotiidid. Kõigi tuntud elementaarsete fermionide spinn on 1/2. Fermionid on mateeriale põhjapnevad ehituskivid. Standardmudelis on 12 fermioni: 6 kvarki ja 6 leptoni.
omavad need elektronid vastupidist spinni. Veidrus mikromaailmast: Pauli printsiip kehtib ainult poolearvulise spinniga osakestele (fermionidele), nagu elektronid. Ta ei kehti aga täisarvulise spinniga osakestele (bosonitele). Üldine väide keeluprintsiibist Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Rangemalt väljendatuna tähendab see, et identsete fermionide süsteemi lainefunktsioon on osakeste vahetamise suhtes antisümmeetriline (sümmeetria puudumine). Fermionid ja bosonid Tõrjutusprintsiibile alluvad fermionid ning neid kirjeldab Fermi- Diraci statistika. Täisarvulise spinniga osakesed ehk bosonid tõrjutusprintsiibile ei allu ja neid kirjeldab Bose-Einsteini statistika. 5 Pauli keeluprintsiibi tuletamine
/elektron,prooton,neutron/ See on osakene, mille kõik laengud on vastupidise märgiga. Antiosakese seisumass on osakese massiga võrdne. Näiteks elektroni antiosakene on positron, selle mass on võrdne elektroni massiga ja laeng ka , ainult pluss märgiga. Antiprooton, antineutron.5.Mida kujutavad endast vaheosakesed,kus nad esinevad? Vaheosakesed on fundamentaalse jõu vahendajad. W+- ja Z0 osakesed ( vahebosonid) on nõrga vastastikmõju kvandid. Vaheosakesed vahendavad vastastikmõju fermionide (poolearvulise spinniga osakeste) vahel. 6.Mis on kvark,kvargi omadused. Kvargid üliväikesed liikuvad osakesed, mida senini vabalt pole leitud, küll aga teiste osakeste sees. Nendest koosnevad ka nukleonid. Kvargi omadusi S (veidrus), C (sarm), B (põhisus) ja T (tipusus) nimetatakse ka kvargi lõhnaks. Kvargid u ja d ei kanna lõhna, nende oleku määrab ära ainult nende isospinn (Iz). 7.Millised osakesed on esmases kosmilises kiirguses? Esmases kosmilises kiirguses on kõige
endaga kaasas üht värvi ja antivärvi ( võtavad kvargilt värvi, annavad uue asemele), mis tekitavad tugevat vastastikmõju kvarkide vahel, 8) vaheosakesed (virtuaalsed või reaalsed) [footon (vahendab elektromagnetilist vastasmõju), gluuon (vahndab tugevat vastasmõju), W-, ja Z-boson (vahendab nõrka vastasmõju)] on fundamentaalse jõu vahendajad, kõik tuntud vaheosakesed on bosonid, vaheosakesed vahendavad vastastikmõju fermionide vahel, selleks, et kaks fermioni oleks omavahel vastasmõjus, peab üks fermion kiirgama vaheosakese ja teine fermion selle neelama, 9) kosmilistest kiirgustes, mis maani jõuavad, on kõige rohkem prootoneid, siis heeliumi tuumi ning 1% raskete elementide tuumasid, 10) kiirendid on tänapäeval ehitatud kollaideritena, kus põrkuvad vastamisi kaks kiirendatud osakeste kimpu. kiirendatakse laetud stabiilseid osakesi - elektrone, prootoneid, vahel ka nende antiosakesi.
Kaluza ja Klein tegid selle avastuse kumbki iseseisvalt. 1970. aasta Stringiteooria sünd Kolm osakeste teoreetikut avastavad iseseisvalt, et 1968. aastal välja arendatud kaksikteooriad, mida kasutati osakeste spektri kirjeldamiseks kirjeldavad ka võnkuvate stringide kvantmehaanikat. See märgib stringiteooria ametlikku sündi. 1971. aasta Supersümmeetria Supersümmeetria leiutati korraga kahes kontekstis: tavalises osakeste välja teoorias ja ka fermionide stringiteooriasse toomise tagajärjena. See tõotab lahendada mitmeid probleeme osakeste teoorias, kuid vajab võrdset arvu fermione ja bosoneid, nii et see ei saa olla täpne looduslik sümmeetria. 1974. aasta Gravitonid Suletud stringe kasutav stringiteooria ei suuda kujutada hadronite füüsikat, sest teise taseme ergastatud spinnil ei ole massi. Viimane teeb selle ideaalseks kandidaadiks seni puudunud kvantgravitatsiooni teooria kohale
bosoniteks ja fermionideks. Bosonid vaheosakesed (nt footonid, gluuonid), nende spinn on 1 ja nad alluvad Bose- Einsteini statistikale. Nende olekufunktsioon on sümmeetriline (paarsus). Fermionid elementaarosakesed (nt elektronid, tauonid, müüonid, kvargid), nende spinn on poolearvuline ning nad alluvad Ferm-Diraci statistikale. Nende olekufunktsioon on asümmeetriline (ta ei ole invariantne ruuniteisenduste suhtes). Fermionide kohta kehtib Pauli printsiip: tõenäosus leida fermionide süsteemis kahte osakest ühes ja samas kvantolekus on null. 51. Potentsiaalid aatomis Aatom koosneb elektronidest, tuumast ning mõjuvad elektrostaatilised jõud. Omavahel elektronid tõukuvad omavahel ja seal on tegemist tõukuvate väljade potentsiaaliga. Elektronid ja tuum aga tõmbuvad, seega seal on tegemist tõmbuvate väljade potentsiaalidega. Ühe osakese potentsiaal on kõik temale mõjuvae potentsiaalide summa. e2
sulgemisele ning tuumajäätmete säilitamisele ja matmisele · Pooldatakse taastuvenergeetika arendamist, sh biokütuste, tuuleenergia, päikeseenergia ja koostootmise kasutuselevõttu Enrico Fermi Enrico Fermi (1901 1954), silmapaistev Itaalia ja USA tuumafüüsik, Nobeli preemia laureaat. Peetakse üheks 20. sajandi tippteadlastest. Füüsikadoktori kraadi omandas Pisa Ülikoolis 1922. a. Peamised teadussaavutused: elementaarosakeste statistika, praegusel ajal tuntud fermionide kohta kehtiva Fermi statistika nime all, (1927), tuumade -lagunemise teooria (1934), tehisradioaktiivsus ja tuumamuundumised aeglaste neutronite toimel ning transuraanide tekitamine (1934), mille eest sai Nobeli füüsikapreemia 1938. Emigreerus 1938. a. USA-sse, kus töötas Columbia Ülikooli ja hiljem Chicago Ülikooli professorina. Juhtis maailma esimese juhitava tuumalõhustumise reaktori ehitamist ja käivitamist Chicago Ülikoolis 1942. a. Osales
Teisiti mikro- ja makromaailma seadused on erinevad, see tähendab seati kahtluse alla füüsikaseaduste universaalsus. · Energia kiirgub portsjonite kaupa. · Mateeriaosakeste leptonite ja kvarkide - vastastikmõju toimub igale väljale iseloomulike vaheosakeste, väljakvantide vahendusel. 1.4. Kaasaegne maailmapilt Kaasaegne maailmapilt kujunes välja 20. sajandi teisel poolel spinni jõudmisega statistilisse füüsikasse (fermionide ja bosonite eristamine), tugeva ja nõrga vastastikmõju avastamisega, atomistliku printsiibi laiendamisega väljale (kvantväljateooria) ning algosakeste standardmudeli loomisega. 15 14 Gunnar Karu, Nüüdisaegne füüsikaline maailmapilt, Tallinn 2000, lk 33 15 http://et.wikipedia.org/wiki/F%C3%BC%C3%BCsikaline_maailmapilt (24.03.2009) 8 1.4.1. Kaasaegse maailmapildi tunnused16
Et eksperiment teooriaga kokku läheks, peaks stringi pingsus olema umbes 10 tonni. Stringiteooriad tulid füüsikasse tegelikult 1970ndate alguses, kui Y. Nambu püüdis nende abil tugevat interaktsiooni kirjeldada, kuid kvantkromodünaamika õigeks tunnistamisega jäid stringiteooriad varju. Uuesti päevakorda kerkisid nad 1976. aastal, kui prantsuse füüsik Joel Scherk koos oma kolleegidega näitas, et stringiteooria saab sisemistest vastuoludest vabastada supersümmeetria (sümmeetria fermionide ja bosonite vahel) liitmisega teooriale, saades niimoodi superstringiteooria. 1980ndatel näitasid Michael Green ja John Schwarz, et superstringiteooria võib olla sisemiselt kooskõlaline kvantteooria, mis lisaks elektromagnetilisele, nõrgale ja tugevale interaktsioonile hõlmaks ka gravitatsiooni. Superstringiteooria sisaldab endas nii kvantmehaanikat kui üldrelatiivsusteooriat (üldrelatiivsusteooria on klassikaline teooria, mis ei arvesta määramatuse printsiipi).
Kvarkide arv universumis on jääv. Nad ei teki ega kao, kuid nad muutuvad üksteiseks nõrga vastastikmõju toimel. Raskemad kvargid muutuvad iseeneslikult kergemateks. Vaheosakesed Vaheosakesed (ka vahebosonid ing. keeles gauge bosons) on fundamentaalse jõu vahendajad. Kõik teadaolevad vaheosakesed on fundamentaalsed (teadaoleva alamstruktuurita) bosonid (nende spinn on täisarvuline). Vaheosakesed vahendavad vastastikmõju fermionide (poolearvulise spinniga osakeste) vahel. Selleks, et kaks fermioni oleks omavahel vastasmõjus, peab üks fermion kiirgama vaheosakese (enamasti virtuaalse) ja teine fermion selle neelama. 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 valguskiire trajektoor) ning gluoon (ei
Füüsika käsitleb looduse kõige üldisemaid nähtusi ja seaduspärasusi. Need ongi füüsikalised objektid. Objekt on see ese, nähtus või kujutlus, mida me parajasti uurime või millele meie tegevus on suunatud. Füüsika eesmärgiks on välja selgitada looduses toimivad üldised põhjuslikud seosed ja teha need üldarusaadavaks (tõlkida inimkeelde). Füüsika põhiküsimus: Mis on põhjuslikkuse põhjus? Kaasaegne vastus sellele kõlab: fermionide ja bosonite supersümmeetria. Maailmapildi moodustab kõik see, mis eristab inimest teistest elusolenditest. See on süstematiseeritud info, mida inimindiviid maailma kohta omab. Füüsikalise maailmapildi omamine tähendab indiviidi suutlikkust tajuda füüsikaliste teadmiste konteksti (sisemise veendumusega öelda, et nii see peabki olema, see fakt sobib täpselt minu varasemate teadmistega looduse kohta).
Varasemale lisandus absoluutse kiiruse printsiip. Ilmnes pikkuse ja aja suhtelisus (relatiivsus). Kvantmehaaniline maailmapilt kujunes välja aastail 1924-1930 Bohri, de Broglie, Schrödingeri, Heisen- bergi, Pauli ja Diraci tööde tulemusena. Lisandusid dualismiprintsiip ja tõenäosuslikkuse printsiip (osakese leiulainete kirjeldamine). Terviklik kaasaegne maailmapilt kujunes välja 20. sajandi teisel poolel spinni jõudmisega statistilisse füü- sikasse (fermionide ja bosonite eristamine), tugeva ja nõrga vastastikmõju avastamisega, atomistliku printsiibi laiendamisega väljale (kvantväljateooria) ning algosakeste standardmudeli loomisega. Standardmudeli kohaselt koosnevad kõik aineosakesed 12 algfermionist. Need on 6 leptonit (elektron, müüon, tauon ja 3 vastavat neutriinot) ning 6 kvarki (down, up, strange, charm, bottom, top). Mõis- tagi võivad eksisteerida ka 12 vastavat antiosakest
mille sõnastas 1925. aastal Wolfgang Ernst Pauli. Oma lihtsaimal kujul väidab see, et kaks samas aatomis paiknevat elektroni ei saa olla samas kvantolekus, st kui erinevate elektronide kvantarvud n, l ja ml on samad, siis omavad need elektronid vastupidist spinni. Üldisemalt väidab Pauli printsiip, et kaks identset fermioni (poolarvulise spinniga osakest) ei saa jagada sama kvantolekut. Rangemalt väljendatuna tähendab see, et identsete fermionide süsteemi lainefunktsioon on osakeste vahetamise suhtes antisümmeetriline. 7. 8. 9. 12) 1Hõõrdejõud on keha liikumist takistav jõud teise tahke keha või aine suhtes kokkupuutepinnal mõjuvate osakestevahelise jõu tõttu. Hõõrduvate kehade või ainete liikumisel muundub hõõrdumisele kuluv energia soojuseks. Kuna hõõrdumine aeglustab liikuvat objekti, kutsutakse seda ka takistusjõuks. See erineb aktiivjõududest, mis põhjustavad objektide liikumise muutumist. 2
Füüsika käsitleb looduse kõige üldisemaid nähtusi ja seaduspärasusi. Need ongi füüsikalised objektid. Objekt on see ese, nähtus või kujutlus, mida me parajasti uurime või millele meie tegevus on suunatud. Füüsika eesmärgiks on välja selgitada looduses toimivad üldised põhjuslikud seosed ja teha need üldarusaadavaks (tõlkida inimkeelde). Füüsika põhiküsimus: Mis on põhjuslikkuse põhjus? Kaasaegne vastus sellele kõlab: fermionide ja bosonite supersümmeetria. Maailmapildi moodustab kõik see, mis eristab inimest teistest elusolenditest. See on süstematiseeritud info, mida inimindiviid maailma kohta omab. Füüsikalise maailmapildi omamine tähendab indiviidi suutlikkust tajuda füüsikaliste teadmiste konteksti (sisemise veendumusega öelda, et nii see peabki olema, see fakt sobib täpselt minu varasemate teadmistega looduse kohta).
Relativistlik maailmapilt tekkis 19051916 Albert Einsteini tööde põhjal. Lisas varasemale Absoluutse kiiruse printsiibi. Ilmnes pikkuse ja aja suhtelisus (relatiivsus). Kvantmehaaniline maailmapilt kujunes välja 19241930 Niels Bohri, de Broglie, Schrödingeri, Heisenbergi, Pauli ja Diraci tööde tulemusena. Lisandusid dualismiprintsiip ja tõenäosuslikuse printsiip. Kaasaegne maailmapilt kujunes 20. sajandi teisel poolel seoses spinni jõudmisega statistilisse füüsikasse (fermionide ja bosonite eristamine), tugeva ja nõrga vastastikmõju avastamisega ning algosakeste standardmudeli loomisega. 33.Mateeria põhivormid Aine,väli Vastasmõju liigid, jäävusseadused, põhiprintsiibid Gravitatsioon, elektromagnetiline, nõrk ja tugev vastastikmõju, Laengu, massi ja energia jäävus. Mateeria põhivormid ja vastastikmõju liigid Füüsika on loodusteadus, mis täppisteaduslike meetoditega uurib mateeria
Elementaarosakesed ja Pauli printsiip Elementaarosakesed jaotatakse kõige laiemalt bosoniteks (vastasmõjude vahendajad ehk väljade kvandid nagu näiteks footon) ja fermionideks (aine kvandid) vastavalt sellele, kas nad alluvad nn Pauli printsiibile või mitte. Pauli printsiip väidab, et kaks fermioni tüüpi osakest ei saa omada sama kvantolekut. Piltlikult tähendab see, et kaks identset fermioni ei saa samaaegselt eksisteerida ühes aegruumi punktis. Etteruttavalt tuleb täpsustada, et fermionide üheks kvantiseloomustajaks on spinn, mis võib omada nii päri- kui vastupäevast suunda. Seega samas ruumis võivad eksisteerida kaks fermioni juhul kui neil on vastupidised spinnid. Fermionid jagunevad edasi kvarkideks ning leptoniteks. Kvargid alluvad tugevale vastasmõjule ning grupeeruvad kahe või kolme kaupa hadroniteks, millest tuntuimad on aatomituuma ehituskivid prootonid ja neutronid. Leptonite kõi- ge tuntum esindaja on elektron
Sellele keelule alluvad 1/2 spinniga aineosakesed. Seepärast ei saa aineosakesed koonduda olekusse, mille tihedus on ülisuur. Fermionid on osakesed, mille spinnid ( ehk omaimpulsimomendid ) on poolarvulised näiteks elektronid, prootonid, neutronid, neutriinod jt. Kuid bosonid on täisarvulise või nullise spinniga osakesed näiteks footonid, mesonid jt. Osakesed, mis on samaliigilised, on üksteisest eristamatud. Pauli keeluprintsiip kehtib fermionide jaoks, kuid bosonitele see printsiip ei kehti. Kuid eelnevalt oli juba märgitud seda, et aine ja väli on mateeria põhivormid, kuid aeg ja ruum on mateeria eksisteerimise põhivormid. See tähendab ka seda, et aja ( ja seega ruumi ) mitteolemasolu korral ei ole olemas ka mateeriat ennast. See tähendab seda, et ei ole olemas ka Universumit, sest selle põhilisteks eksisteerimisvormideks on aegruum ja mateeria. Nähtava Universumi olemasolu on illusioon
Sellele keelule alluvad 1/2 spinniga aineosakesed. Seepärast ei saa aineosakesed koonduda olekusse, mille tihedus on ülisuur. Fermionid on osakesed, mille spinnid ( ehk omaimpulsimomendid ) on poolarvulised näiteks elektronid, prootonid, neutronid, neutriinod jt. Kuid bosonid on täisarvulise või nullise spinniga osakesed näiteks footonid, mesonid jt. Osakesed, mis on samaliigilised, on üksteisest eristamatud. Pauli keeluprintsiip kehtib fermionide jaoks, kuid bosonitele see printsiip ei kehti. Kuid eelnevalt oli juba märgitud seda, et aine ja väli on mateeria põhivormid, kuid aeg ja ruum on mateeria eksisteerimise põhivormid. See tähendab ka seda, et aja ( ja seega ruumi ) mitteolemasolu korral ei ole olemas ka mateeriat ennast. See tähendab seda, et ei ole olemas ka Universumit, sest selle põhilisteks eksisteerimisvormideks on aegruum ja mateeria. Nähtava Universumi olemasolu on illusioon
Sellele keelule alluvad 1/2 spinniga aineosakesed. Seepärast ei saa aineosakesed koonduda olekusse, mille tihedus on ülisuur. Fermionid on osakesed, mille spinnid ( ehk omaimpulsimomendid ) on poolarvulised – näiteks elektronid, prootonid, neutronid, neutriinod jt. Kuid bosonid on täisarvulise või nullise spinniga osakesed – näiteks footonid, mesonid jt. Osakesed, mis on samaliigilised, on üksteisest eristamatud. Pauli keeluprintsiip kehtib fermionide jaoks, kuid bosonitele see printsiip ei kehti. Kuid eelnevalt oli juba märgitud seda, et aine ja väli on mateeria põhivormid, kuid aeg ja ruum on mateeria eksisteerimise põhivormid. See tähendab ka seda, et aja ( ja seega ruumi ) mitteolemasolu korral ei ole olemas ka mateeriat ennast. See tähendab seda, et ei ole olemas ka Universumit, sest selle põhilisteks eksisteerimisvormideks on aegruum ja mateeria. Nähtava Universumi olemasolu on illusioon
annaabi.ee 
