✅Менше або більше

З двох натуральних чисел менше те, яке за рахунку називають раніше, і більше те, яке за рахунку називають пізніше. Число 4 менше, ніж 7, а число 8 більше, ніж 7.

Одиниця – найменше натуральне число.

Точка з меншою координатою лежить на координатному промені лівіше точки з більшою координатою.

Результат порівняння двох чисел записують у вигляді нерівності, застосовуючи знаки (більше). Наприклад, 4 7. Число 3 менше, ніж 6, і більше, ніж 2. Це записують у вигляді подвійного нерівності 2

Багатозначні числа порівнюють так. Число 2305 більше, ніж 984, тому що 2305 – чотиризначне число, а 984 – тризначне. Числа 2305 і 1178 – чотиризначні, але 2305> 1178, тому що в першому числі більше тисяч, ніж у другому. У чотиризначних числах 2305 і 2186 порівну тисяч, але сотень у першому числі більше, і тому 2305> 2186.

Знаками ≤ і> позначають також результат порівняння відрізків. Якщо відрізок АВ коротше відрізка CD, то пишуть: АВ ≤ CD. Якщо ж відрізок АВ довше відрізка CD, то пишуть: АВ> CD.

Что меньше: кварк или нейтрино? Узнайте нечто необычное!

Что меньше – кварк или нейтрино? Этот вопрос задают нередко в научных кругах. Исследователи углубляются в изучение элементарных частиц, чтобы разобраться в самых мелких составных частях Вселенной. Кварки и нейтрино являются одними из этих составных частиц, и каждая из них имеет свои уникальные характеристики. К примеру, кварки являются основными строительными блоками протона и нейтрона, в то время как нейтрино – элементарными частицами без электрического заряда. Ответ на вопрос о том, что меньше – кварк или нейтрино, требует более глубокого понимания и изучения этих частиц и их свойств. Погрузимся в этот захватывающий мир элементарных частиц и узнаем больше!

Размеры кварков

Однако в контексте размеров кварков, важно понимать, что они не имеют точноопределенного размера в традиционном понимании. Согласно стандартной модели элементарных частиц, кварки считаются точечными частицами без объема или внутренней структуры. То есть их размер считается нулевым. Однако это не означает, что кварки являются материальными точками, а скорее указывает на то, что их структура и размер не могут быть измерены привычными методами.

Несмотря на то, что кварки сами по себе не имеют физического размера, они обладают энергией, массой и силами взаимодействия с другими частицами. Когда несколько кварков объединяются вместе, они формируют более сложные частицы, такие как мезоны и барионы, которые уже имеют конечный размер.

Еще одной интересной особенностью кварков является то, что их заряд и цветовые состояния могут меняться в процессе взаимодействия с другими частицами. Это явление называется кварковой конфайнментацией, и оно объясняет, почему кварки никогда не могут быть наблюдаемы отдельно, а всегда присутствуют в состоянии связи внутри нуклона или другой частицы.

Таким образом, хотя размеры кварков самих по себе нелепотенциальны, их взаимодействия и объединения с другими частицами играют решающую роль в понимании структуры и свойств элементарных частиц в целом.

Масса нейтрино

Массу нейтрино довольно сложно определить точно. Изначально, ученые считали нейтрино безмассовыми частицами. Однако в последние годы наблюдения и эксперименты показали, что нейтрино имеют массу, хоть и очень маленькую.

На данный момент не существует единого значения для массы нейтрино. Вместо этого, ученые разделяют нейтрино на три рода: электронное, мюонное и тау-нейтрино. Каждый род нейтрино имеет свою массу, которая до сих пор не определена точно.

Наиболее точной оценкой массы нейтрино является результат эксперимента под названием KamLAND (Kamioka Liquid scintillator Anti-Neutrino Detector). Этот эксперимент показал, что масса электронного нейтрино составляет около 0,009 эВ/c^2, что очень мало сравнимо с массой кварка.

Однако, следует отметить, что эта оценка основана на ограниченных данных и требует дальнейших исследований для получения более точного результата. Ученые по-прежнему работают над экспериментами и теоретическими моделями, чтобы точно определить массу нейтрино.

В целом, можно сказать, что масса нейтрино существенно меньше, чем масса кварка, но точное значение массы остается открытым вопросом, требующим дополнительных исследований и экспериментов.

Похожие записи:

Кварк – це що за частинка? Дізнайтеся, з чого складаються кварки. Яка частка менше кварка?

Тільки лише рік тому Пітер Хіггс і ФрансуаЕнглер отримали Нобелівську премію за роботу, яка була присвячена дослідженню субатомних частинок. Це може здатися безглуздим, але свої відкриття вчені зробили ще півстоліття тому, але до цього дня їм не надавали хоч скільки-небудь великого значення.

У 1964 році ще два талановитих фізика тежвиступали зі своєю новаторською теорією. Спершу вона також не притягнула практично ніякої уваги. Це дивно, тому що описувала вона структуру адронів, без яких неможливо жодне сильне міжатомна взаємодія. Це була теорія кварків.

Що це таке?

До речі, що таке кварк? Це одна з найважливіших складових частин адрону. Важливо! Ця частка має «половинним» спіном, фактично будучи ферміоном. Залежно від кольору (про це нижче) заряд кварка може дорівнювати третини або двом третинам від заряду протона. Що стосується кольорів, то їх налічується шість (покоління кварків). Потрібні вони для того, щоб не порушувався принцип Паулі.

Основні відомості

У складі адронів дані частинки знаходяться навідстані, що не перевищує значення конфайнмента. Пояснюється це просто: вони обмінюються векторами каліброваного поля, тобто глюонами. Чому так важливий кварк? Глюонная плазма (насичена кварками) – це стан речовини, в якому знаходилося все світобудову відразу після великого вибуху. Відповідно, існування кварків і глюонів – пряме підтвердження того, що він дійсно був.

Вони також мають свій колір, а тому під часрухи створюють свої віртуальні копії. Відповідно, при збільшенні відстані між кварками сила взаємодії між ними значно збільшується. Як можна здогадатися, при мінімальній відстані взаємодія практично зникає (асимптотична свобода).

Таким чином, будь-яке сильне взаємодія вадронів пояснюється переходом глюонів між кварками. Якщо ж говорити про взаємодії між адронами, то вони пояснюються передачею пі-мезонного резонансу. Простіше кажучи, побічно все знову-таки зводиться до обміну глюонами.

Скільки кварків входить до складу нуклонів?

Кожен нейтрон складається з пари d-кварків, а тажеєдиного u-кварка. Кожен протон, навпаки, – з єдиного d-кварка і пари u-кварків. До слова кажучи, букви ставляться в залежності від квантових чисел.

Пояснимо. Наприклад, бета-розпад пояснюється якраз таки перетворенням одного з однотипних кварків в складі нуклона в інший. Щоб було краще зрозуміло, у вигляді формули цей процес можна записати ось так: d = u + w (це нейтронний розпад). Відповідно, протонний записується дещо інший формулою: u = d + w.

До речі кажучи, саме останнім процесомпояснюється постійний потік нейтрино і позитронів з великих зоряних скупчень. Так що в масштабах Всесвіту мало настільки важливих частинок, який є кварк: глюонная плазма, як ми вже і говорили, підтверджує факт великого вибуху, а дослідження цих частинок дозволяють вченим краще пізнати саму суть того світу, в якому ми живемо.

Що менше кварка?

До речі, а з чого складаються кварки? Їх складовою часткою є преонов. Частинки ці дуже малі і погано вивчені, так що навіть на сьогоднішній день про них відомо не дуже багато. Ось що менше кварка.

Звідки вони взялися?

На сьогоднішній день найбільш поширені двігіпотези формування преонов: теорія струн і теорія Більсона-Томпсона. У першому випадку виникнення даних частинок пояснюється осциляцією струн. Друга гіпотеза припускає, що їх поява викликана збудженим станом простору і часу.

Цікаво, що в другому випадку явище цілкомможна описати, користуючись матрицею паралельного перенесення уздовж кривих спінової мережі. Властивості цієї самої матриці і зумовлюють такі для преонов. Ось з чого складаються кварки.

Підводячи деякі підсумки, можна сказати, щокварки – своєрідні «кванти» в складі адронів. Вражені? А зараз ми поговоримо про те, як взагалі був відкритий кварк. Це дуже захоплююча історія, яка, до всього іншого, повніше розкриває деякі нюанси, описані вище.

дивні частки

Відразу після закінчення Другої Світової вченіпочали активно досліджувати світ субатомних частинок, який до того часу виглядав до примітивного просто (за тими уявленнями). Протони, нейтрони (нуклони) і електрони утворювали атом. У 1947 році були відкриті півонії (а передбачили їх існування ще в 1935 році), які відповідали за взаємне притягання нуклонів в ядрі атомів. Цій події свого часу була присвячена не одна наукова виставка. Кварки ще не були відкриті, але момент нападу на їх «слід» був все ближче.

Нейтрино на той час відкриті ще не були. Але їх явна важливість для пояснення бета-розпадів атомів була настільки велика, що вчені практично не сумнівалися в їх існуванні. Крім того, вже встигли виявити або передбачити деякі античастинки. Залишалася неясна тільки ситуація з мюонами, які утворювалися при розпаді півоній і надалі переходили в стан нейтрино, електрона або позитрона. Фізики не розуміли, для чого взагалі потрібна ця проміжна станція.

На жаль, але настільки проста і невибаглива модельзовсім ненадовго пережила момент відкриття півоній. У 1947 році два англійських фізика, Джордж Рочестер і Кліффорд Батлер, опублікували одну цікаву статтю в науковому журналі Nature. Матеріалом для неї послужило їх дослідження космічних променів за допомогою камери Вільсона, в ході якого вони отримали дуже цікаві відомості. На одній з фотографій, знятих в процесі спостереження, була виразна видна пара треків з загальним початком. Так як розбіжність нагадувало латинську V, то відразу стало ясно – заряд у цих частинок виразно різний.

Вчені відразу припустили, що ці трекивказують на факт розпаду якоїсь невідомої частинки, яка не залишила після себе інших слідів. Розрахунки показали, що її маса – близько 500 МеВ, що набагато більше цього значення для електрона. Зрозуміло, дослідники нарекли своє відкриття V-часткою. Втім, це був ще не кварк. Частка ця ще чекала свого часу.

Все тільки починається

З цього відкриття все і почалося. У 1949 році в таких же умовах був виявлений слід частинки, яка дала початок відразу трьом півонії. Незабаром з’ясувалося, що вона, так само як і V-частка – абсолютно різні представники сімейства, що складається з чотирьох часток. Згодом їх назвали К-мезонами (каона).

Пара заряджених каонов мають масу 494 МеВ, а ввипадку з нейтральним зарядом – 498 МеВ. До речі кажучи, в 1947 році вченим пощастило сфотографувати якраз таки досить рідкісний випадок розпаду позитивного каона, але в той час вони просто не змогли правильно інтерпретувати знімок. Втім, якщо бути до кінця справедливими, то взагалі-то перше спостереження каона було зроблено ще в далекому 1943 році, але інформація про це ледь не загубилася на тлі численних повоєнних наукових публікацій.

нові дивацтва

А далі вчених чекало ще більше відкриттів. У 1950 і 1951 роках дослідники з Манчестерського і Мельнбурского університетів зуміли відшукати частки, набагато важче протонів і нейтронів. Вона знову не мала ніякого заряду, але розпадалася на протон і півонія. Останній, як можна зрозуміти, мав негативний заряд. Нову частинку позначили буквою Λ (лямбда).

Чим більше проходило часу, тим більшез’являлося питань у вчених. Проблема була в тому, що нові частинки виникали виключно при сильних атомних взаємодіях, швидко розпадаючись на відомі протони і нейтрони. Крім того, вони завжди з’являлися парами, одиночних проявів не було ніколи. А тому група фізиків з США і Японії запропонувала використовувати в їх описі нове квантове число – дивина. За їхнім визначенням, дивина всіх інших відомих частинок дорівнювала нулю.

подальші дослідження

Прорив в пошуках трапився тільки післявиникнення нової систематизації адронів. Найвизначнішою постаттю в цьому став ізраїльтянин Юваль Неєман, який поміняв кар’єру видатного військового на настільки ж блискучий шлях вченого.

Він звернув увагу, що відкриті на той часмезони і баріони розпадаються, утворюючи скупчення родинних частинок, мультіплети. Члени кожного такого об’єднання мають абсолютно однаковою дивиною, але протилежними електричними зарядами. Так як дійсно сильні ядерні взаємодії від електричних зарядів не залежить зовсім, у всьому іншому частинки з мультиплета виглядають досконалими близнюками.

Вчені припустили, що за виникненняподібних утворень відповідає якась природна симетрія, і незабаром їм вдалося її відшукати. Вона виявилася простим узагальненням спінової групи SU (2), якій вчені всього світу користувалися для опису квантових чисел. Ось тільки на той час було відомо вже 23 адрону, причому їх спини були рівні 0, ½ або цілої одиниці, а тому користуватися такою класифікацією не представлялося можливим.

В результаті довелося використовувати длякласифікації відразу два квантових числа, за рахунок чого класифікація значно розширилася. Так і з’явилася група SU (3), яку ще на початку століття створив французький математик Елі Картан. Щоб визначити систематичне положення в ній кожної частинки, вченими була розроблена дослідницька програма. Кварк згодом легко увійшов в систематичний ряд, що підтвердило абсолютну правоту фахівців.

Нові квантові числа

Так вчені підійшли до ідеї використанняабстрактних квантових чисел, якими стали гіперзаряд і ізотопічний спин. Втім, з тим же успіхом можна брати дивина і електричний заряд. Дана схема була умовно названа восьмеричний Шляхом. У цьому вловлюється аналогія з буддизмом, де до досягнення нірвани також потрібно пройти вісім рівнів. Втім, все це лірика.

Свої роботи Нееман і його колега, Гелл-Манн,надрукували в 1961 році, а кількість відомих тоді мезонів не перевищувало семи. Але в своїх роботах дослідники не побоялися згадати про високу ймовірність існування восьмого мезона. У тому ж 1961 році їх теорія блискуче підтвердилося. Знайдену частку назвали ця-мезонів (грецька буква η).

Подальші знахідки і експерименти з блискомпідтвердили абсолютну правильність класифікації SU (3). Ця обставина стала потужним стимулом для дослідників, які виявили, що стоять на вірному шляху. Навіть сам Гелл-Манн вже не сумнівався в тому, що в природі існують кварки. Відгуки про його теорії були не надто позитивними, але вчений був упевнений в своїй правоті.

Ось і кварки!

Незабаром вийшла стаття «Схематична модельбаріонів і мезонів ». У ній вчені змогли далі розвинути ідею систематизації, яка виявилася настільки корисною. Вони з’ясували, що SU (3) цілком допускає існування цілих триплетів фермионов, електричний заряд яких коливається від 2/3 до 1/3 і -1/3, причому в триплеті одна частинка завжди відрізняється ненульовий дивиною. Уже відомий нам Гелл-Манн назвав їх «елементарні частинки кварки».

Згідно зарядів, він позначив їх як u, d і s(Від англійських слів up, down і strange). Відповідно до нової схеми, кожен баріон утворений відразу трьома кварками. Мезони влаштовані куди простіше. До їх складу входить один кварк (це правило є непорушним) і антікварк. Тільки після цього в науковому співтоваристві стало відомо про існування цих частинок, яким і присвячена наша стаття.

Ще трохи передісторії

Ця стаття, яка багато в чому визначиларозвиток фізики на роки вперед, має досить цікаву передісторію. Гелл-Манн думав про існування такого роду триплетів задовго до її публікації, але ні з ким не обговорював свої припущення. Справа в тому, що його припущення про існування частинок, що володіють дробовим зарядом, виглядали як марення. Однак після розмови з видатним фізиком-теоретиком Робертом Сербер він дізнався, що його колега зробив точно такі ж висновки.

Крім того, вчений зробив єдино правильнийвисновок: існування подібних частинок можливо тільки в тому випадку, якщо вони не є вільними фермионами, а входять до складу адронів. Адже в цьому випадку їх заряди становлять єдине ціле! Спершу Гелл-Манн назвав їх кворкамі і навіть згадав про них в MTI, але реакція студентів і викладачів була вельми стриманою. А тому вчений дуже довго думав про те, чи варто йому виносити свої дослідження на суд публіки.

Саме слово «кварк» (це звук, що нагадує криккачок) було взято з твору Джеймса Джойса. Як не дивно, але американський вчений відправив свою статтю в престижний європейський науковий журнал Physics Letters, так як всерйоз побоювався того, що редакція аналогічного за рівнем американського видання Physical Review Letters не прийме її в друк. До речі, якщо ви хочете поглянути хоча б на копію тієї статті – вам пряма дорога в той же Берлінський музей. Кварки в його експозиції не маються, зате повна історія їх відкриття (точніше, документальні свідчення) є.

Початок кварковой революції

Справедливості заради варто відзначити, щопрактично в той же час до аналогічної думки дійшов вчений з ЦЕРНу, Джордж Цвейг. Спершу його наставником був сам Гелл-Манн, а потім Ричард Фейнман. Цвейг також визначив реальність існування фермионов, які володіли дробовими зарядами, тільки назвав їх тузами. Більш того, талановитий фізик також розглядав баріони як трійку кварків, а мезони – як комбінацію кварка і антікварка.

Простіше кажучи, учень повністю повторив висновкисвого вчителя, причому абсолютно окремо від нього. Його робота з’явилася навіть на пару тижнів раніше публікації Манна, але тільки в якості «домашньої заготовки» інституту. Втім, саме наявність двох незалежних робіт, висновки за якими були практично ідентичними, відразу переконало деяких вчених у вірності запропонованої теорії.

Від неприйняття до довіри

Але багато дослідників прийняли цю теорію далеконе відразу. Так, журналісти і теоретики швидко полюбили її за наочність і простоту, але серйозні фізики взяли її тільки через цілих 12 років. Не варто дорікати їх в зайвому консерватизмі. Справа в тому, що спочатку теорія кварків різко суперечила принципу Паулі, про який ми згадували на самому початку статті. Якщо припустити, що в протоні міститься пара u-кварків і єдиний d-кварк, то перші повинні знаходитися строго в одному і тому ж квантовому стані. Згідно ж Паулі, таке неможливо.

Ось тоді-то і з’явилося додаткове квантовечисло, виражене у вигляді кольору (про що ми також згадували вище). Крім того, було абсолютно незрозуміло, як взагалі елементарні частинки кварки взаємодіють один з одним, чому не зустрічаються їх вільні різновиди. Всі ці таємниці сильно допомогла розгадати Теорія Калібрувальних полів, яку «довели до розуму» тільки в середині 70-х років. Приблизно в той же час кварковую теорію адронів органічно включили в неї.

Але найсильніше стримувало розвиток теоріїповна відсутність хоч якихось експериментальних дослідів, які б підтверджували як саме існування, так і взаємодію кварків між собою і з іншими частинками. А вони поступово почали з’являтися тільки з кінця 60-х років, коли швидкий розвиток технологій дозволило провести досвід з «просвічуванням» протонів електронними потоками. Саме ці досліди дозволили довести, що всередині протонів дійсно «ховаються» якісь частинки, які спочатку назвали Партон. Згодом все ж переконалися, що це не що інше, як істинний кварк, але це сталося тільки в кінці 1972 року.

експериментальне підтвердження

Зрозуміло, для остаточного переконання науковоїгромадськості було потрібно набагато більше експериментальних даних. У 1964 році Джеймс Бьyoркен і Шелдон Глешоу (майбутній лауреат Нобелівської премії, до речі) зробили припущення, нібито може існувати ще й четверта різновид кварка, яку вони назвали зачарованої (charmed).

Саме завдяки цій гіпотезі вчені вже в 1970році змогли пояснити багато дивацтва, які спостерігалися під час розпаду нейтрально заряджених каонов. Через чотири роки відразу дві незалежні групи американських фізиків зуміли зафіксувати розпад мезона, до складу якого входив якраз один «зачарований» кварк, а також його антікварк. Не дивно, що ця подія відразу охрестили Листопадової Революцією. Вперше теорія кварків отримала більш-менш «наочне» підтвердження.

Про важливість відкриття говорить хоча б той факт, щокерівники проекту, Семюель Тінг і Бартон Ріхтер, вже через два роки брали свою Нобелівську премію: це подія відображена в багатьох статтях. З деякими з них ви зможете ознайомитися в оригіналі, якщо відвідаєте Нью-Йоркський природничо-науковий музей. Кварки, як ми вже і говорили, – вкрай важливе відкриття сучасності, а тому і уваги в науковому середовищі їм приділяється дуже багато.

Останній аргумент

Тільки в 1976 році дослідники все ж знайшлиодну частинку з ненульовим чарівністю, нейтральний D-мезон. Це досить складна комбінація з одного зачарованого кварка і u-антікварка. Тут навіть закоренілі противники існування кварків змушені були визнати правоту теорії, вперше викладеної більше двох десятків років тому. Один з найвідоміших фізиків-теоретиків, Джон Елліс, назвав чарівність «важелем, що перевернув світ».

Незабаром до переліку нових відкриттів увійшла і параособливо масивних кварків, top і bottom, які без зусиль вдалося співвіднести з уже прийнятою на той час систематизацією SU (3). В останні роки вчені говорять про те, що існують так звані тетракварк, які деякі вчені вже встигли охрестити «Адрон молекулами».

Деякі висновки та умовиводи

Потрібно розуміти, що відкриття і науковеобгрунтування існування кварків і справді можна сміливо вважати науковою революцією. Початком її можна вважати 1947 рік (у принципі, 1943), а кінець її доводиться на виявлення першого «зачарованого» мезона. Виходить, що тривалість останнього на сьогоднішній день відкриття такого рівня становить, ні багато ні мало, цілих 29 років (або навіть 32 року)! І весь цей час було витрачено не тільки заради того, щоб відшукати кварк! Глюонная плазма як первинний об’єкт у Всесвіті незабаром привернула куди більшу увагу вчених.

Втім, чим складніше стає область вивчення,тим більше часу потрібно для здійснення справді важливих відкриттів. А що стосується обговорюваних нами частинок, то важливість такого відкриття не зможе недооцінювати ніхто. Вивчаючи будову кварків, людина зможе глибше проникнути в таємниці світобудови. Можливо, що тільки після повного їх дослідження ми зможемо дізнатися, як відбувався великий вибух і за якими законами розвивається наш Всесвіт. В усякому разі саме їх відкриття дозволило переконати багатьох фізиків в тому, що навколишня дійсність куди складніше колишніх уявлень.

Ось ви і дізналися, що таке кварк. Частка ця свого часу наробила багато шуму в науковому світі, та й сьогодні дослідники сповнені надій остаточно розкрити всі її таємниці.