Често, четете статии за вселената или физиката на елементарните частици, можете да намерите на фразата се отнася до "материята и енергията", тъй като, ако те - две противоположности, два или партньори, или двете страни на една и съща монета, или два класа, които правят останалите. То се появява в много контексти. Понякога можете да видите как поетично описва Големия взрив като в момента на цялата "материята и енергията" на Вселената. Човек може да прочетете, че "материята и антиматерията унищожи в чиста енергия." И, разбира се, не забравяйте двете велики тайни на астрономията - ". Тъмна енергия" "тъмна материя" и
• Материята и енергията не принадлежат към един и същи клас на концепции и не следва да се образува на лицето, представящо някои пара.
• Материята - двусмислен термин. За нея има няколко различни дефиниции, използвани както в научната литература и в популярната наука. Всяка дефиниция обхваща определена подгрупа от частици. Това означава, че този въпрос - тя винаги е някаква субстанция, но какво е то - зависи от контекста.
• Energy - недвусмислен срок (най-малко по физика). Но енергията - това няма значение. Това е, което е най-веществото.
• Терминът "тъмна енергия" е объркващо, тъй като не е само енергията. Това не е вещество. Едно вещество може да бъде частично отговорен за нейното присъствие, но подробностите не са известни.
• Фотоните не наричат "енергия" или "чиста енергия". Всички частици - смущение на областта, както и те имат енергията. Фотоните са нищо особено стойка. Фотоните - веществото и енергията - не.
• Всички материали свят се състои от областта (простият компоненти Вселената) и частици. Тази гледна точка се отнася за времето след 1973 година.
Какъв е въпросът (и енергия)?
За да започнете да се дефинират понятията.
"Материя" - ужасно Пояснения. За него няма универсално определение, което не зависи от контекста. В различни места, използвани за най-малко три дефиниции. Майките могат да се обаждат:
1. Атомите са основните градивни елементи на това, което ние възприемаме като "материал" - една маса, въздух, камък, кожа, портокалов сок - и тези частици, които изграждат самите атоми, включително електроните и протоните и неутроните, които съставляват ядрото атом.
2. Начални "материал на частици" характер: електрони, мюони, тау, три вида неутрино, шест вида извара - Всички видове частици не могат да понасят взаимодействието (т.е., освен фотона, глуони гравитони, W и Z). Интересното е, че частицата Хигс не иска да се побере в удобно отделяне на частици на материята и частиците взаимодействия, тъй като тази класификация е първоначално малко изкуствено.
3. Класове частици, които могат да бъдат намерени в вселената, и които се движат по-бавно средно светлина.
"Енергетика", за щастие (в смисъла, в който тя се използва физиката) - доста добре дефинирано понятие, с което всички са съгласни, физика. За съжаление, тази дума има много значения на английски [и руски език] език, който е много лесно да се объркате, фигуриращ това означава физика. Описах накратко различните форми на физическа енергия в статията на масата и енергията. Засега е достатъчно да се каже, че енергията - това не е обект. Atom - обектът, енергията - не. Енергията може да притежават обекти и групи от обекти - собственост на обекти, които описват поведението и отношенията им един към друг. Това, което трябва да знаете е, че частиците се сами, които се движат в пространството, може да има два типа енергия: маса енергия (E = MC 2. независимо от движението на частиците) и енергията на движение (тази енергия е равна на нула в една частица в покой и става по-голяма отколкото тя се движи по-бързо).
Унищожаването на частици и античастици - не е превръщането на материята в енергия
Помислете за представяне на това как "материя и антиматерия, унищожават в чиста енергия." Просто казано, това не е вярно по няколко причини.
Малко по-високи, аз ви даде три различни определения на материята. Говорейки за унищожаването на частици и античастици, говорителят може да означава един или друг от тях. Искам да обсъдим анихилация на електрон и антиелектрон (или позитрон), или унищожаването на мюоните и antimuon. Подробностите на този процес са описани в статията за унищожаването на частици и античастици.
Какво се разбира под "чиста енергия"? Най-често се описва като фотони, и обикновено - в контекста на електрон и позитрон (или други твърди частици и античастици). Но за да се направи това е много лошо. Енергия - това е, което фотоните, а не това, което те са. Аз са се увеличили и тегло - но това не означава, че аз - това е височината и теглото.
Терминът "чиста енергия" - смес от поезия, кратко описание и отломки. Тъй като фотоните нямат никаква маса, те нямат маса енергия, така че тяхната енергия - е "чиста енергия на движение." Но това не е едно и също нещо да казва: "Фотон - на" чиста енергия '', в строгите физиката, че в представителството на дилетант. Фотоните - на частиците, същите като електрони. И тези, и други - пулсации съответните области и двете имат енергия. Ние унищожена електрони и позитрони също имаме енергия - същата енергия като фотони ще, в които те са унищожени, защото енергията се запазва (общата сума на енергия не се променя в унищожаването).
Освен това, процесът на преобразуване и мюон antimuon две фотони се среща в точно същото се случва с почти еднаква вероятност, тъй като процесът на преобразуване и мюон antimuon в електрон и позитрон унищожение т.е. материя и антиматерия в различен вид материя и антиматерия. Без значение какви думи да изразя, че е невъзможно да се каже, че материята и антиматерията унищожи винаги в нещо, което може да бъде дори приблизително да се нарече "енергия"; има и други възможности.
античастици частиците 1 + 1 + 2 → античастици частиците 2
С тази терминология, ясно е защо един мюон и унищожи antimuon два фотона или електрон и позитрон или неутрино и antineutrinos същия начин. Всичко това е един клас процеси. Не е необходимо да се създаде несъществуващ класификация объркващо гъвкавост на процеса на унищожение на една частица / античастица.
Като цяло, материя и енергия - това не е всичко
Защо хората понякога говорят за "материя и енергия", като че ли всичко наоколо - или материя или енергия? Аз не знам в какъв контекст изразът измислена. Език отразява историята, а често и бавно, за да се отговори на нова информация. Част от проблема е, че има огромна промяна във физическите понятия, свързани с света 1900-1980 и на факта, от какво е то. Сега този процес е почти спряло. В хода на кариерата си, той е изключително стабилна.
Сегашната ни разбиране за физическия свят се формира благодарение на широка гама от експерименти и открития, които се появяват през 1950, 60-те и 70-те години. Но предишните начини на мислене и разсъждения за физиката на елементарните частици не са изчезнали до 1980 г. и 90-те години, когато бях млад и е учен. И не е чудно - хората, които са израснали със старите идеи, отнема много време, за да се възстанови новото, а някои никога не наново. Нова визия на време е необходимо, за да се поставят и да се справят с всички дребни недостатъци на.
Днес говорим за света в контекста на съвременна гледна точка, ние първо трябва да се говори за "полета и частици". Невярно - основните компоненти на света, в съответствие с текущия доминираща парадигма. Полетата да ни изглежда да е по-фундаментална от частицата като една елементарна частица не се случва без поле и областта, без частици - се случи. Но се оказва, че всеки един от известните полета са частици, известни на нас.
Какво е общото между "полета и частици" с "материята и енергията"? Не само това. Някои от полетата и частици, може да се обадите на "въпроса", но някои от тях - въпроса, и какво - не, зависи от вашата дефиниция на материята използва. Но във всички полета и частици могат да бъдат енергия в същото време те не са на енергия.
Частиците на материята и взаимодействия на частиците
Налице е напълно различен дивизия, който има смисъл: това, което аз наричам частиците на материята, то фермиони, и това, което аз наричам взаимодействието на частиците - бозони. Но това може да се промени, след като нови открития.
Всъщност, всичко се свежда до факта, че всички частици в природата - това е просто частиците, някои от които са античастици едно от друго, и няма уникален начин да ги разделят на класове. Аз използвам думата "материя" и "взаимодействие", тъй като не звучи толкова абстрактно, като "фермиони" и "бозони" - но е възможно, че аз съжалявам за това, защото ние може да открие на частиците, които нарушават тази дивизия.
Материя и енергия във Вселената
Друго място, където се срещаме с тези думи - това е история и свойства на космоса като цяло. Четем за материята, радиация, тъмната материя и тъмната енергия. Използването на тези думи от космолозите е различен от очаквания - и в действителност те имат две или три различни значения, в зависимост от контекста.
Материя и антиматерия: говорим за тях хора, отнасящи се до първото определение от трите. Те обикновено се говори за разпространението на материята над антиматерията във Вселената - това, че частиците, които съставляват обикновената материя (електрони, протони и неутрони) са много по-големи, отколкото техните античастици.
Материя и лъчение: такова разделяне включва трета определението от списъка. През Вселената има температурата. В началото беше много горещо, а след това постепенно се охлаждат, а сега тя е на ниво от 2.7 градуса над абсолютната нула. Ако има газ (или плазма) на частицата при дадена температура Т, и измерва енергията на тези частици, ще установи, че средната енергия на движение на частиците е к Т, където к - известния Болцман константа. В този смисъл, значение - е всяка частица, чиято маса енергия MC 2 е по-голяма от средната енергия движението КТ. Такава скорост на частиците ще бъде много по-малка от скоростта на светлината. Радиация - някаква маса на частиците, чиято енергия е малко в сравнение с КТ, и следователно, тя се движи със скорост близка до светлината.
Какво е тъмна материя? Въз основа на изследването на движението на звездите и други техники, можем да кажем, че по-голямата част от масата на галактиките е нещо, което не свети, и доказателствата, че за него не отговаря на известни частици, които се държат по обичайния начин, прекарали голяма част от сили. За да се обясни този ефект бе предложено много теории, много от които са били опровергани (обикновено чрез наблюдение на външния вид и поведението на галактики). От останалите в една от водещите теории предполагат, че тъмната материя се състои от тежки частици от неизвестен тип. Но повечето от тях не знаем нищо. Експерименти може да ни даде нова информация, въпреки че това не е гарантирано. Забележка: Може да се окаже, че няма смисъл да се говори за тъмните античастиците, защото тъмната материя частици, като фотони или Z-частици, могат да бъдат свои античастици.
А тъмната енергия? Наскоро тя е била открита, че Вселената се разширява с ускорение, а не забавяне, както е било в по-ранните години. Предполага се, че за това, че е в това, което се нарича "тъмна енергия", но в действителност това не е енергия. Той обича да говори, моят колега Шон Карол, е напрежението, а не мощност - комбинация от натиск и енергийна плътност. Защо се нарича енергия? Частично - заради връзките с обществеността. Тъмната енергия звучи готино. Тъмно напрежение звучи странно, като всеки друг, повече или по-малко е точната дума. В известен смисъл, това е безвреден нещо. Учените знаят какво е заложено на карта, и терминологията не причинява проблеми на техническата страна. По-голямата част на обществото не се грижи за това, което се случва, така че можем да кажем, че с не-техническата страна, също няма проблем. Но ако наистина искате да разберете това, че е важно да се разбере, че тъмната енергия - това не е форма на тъмната енергия, но нещо по-тънък. Освен това, тъй като енергията, тъмна енергия - това не е обект или съвкупност от обекти и свойства, които могат да имат поле или комбинация от полета в Космоса на време. Ние все още не знаем какво е отговорен за тъмната енергия, съществуването на които биваме съдени от ускоряващото се вселена. И преди да разберем, че може да отнеме дълго време.
Между другото, знаеш ли какво се разбира от астрономите, "метали"? Не е това, което си мислиш ...
С четене на статията, можете да останете с впечатлението, че съвременната физика не е особено находчиви, творчески или освобождава точно с езика. Очевидно е, че това не е нашата сила. Големия взрив? Черната дупка? Поети на света никога няма да ни простят за избора на такива глупави имена за тези фантастични събития ...
Свързани статии