العالم كله ، بدءا من أعماق الأرض وقبل الفضاء الخارجي ، يتكون من عدد لا يحصى من الأجسام ، كل منها مادة. يعتقد العلماء أن المادة لا يمكن تدميرها أو إنشاؤها ، فهي لانهائية وأبدية. الحركة هي إحدى الصفات المصاحبة في جوهرها للمادة. هذه ليست فقط الحركة المكانية للأجسام نفسها ، ولكنها أيضًا تغيير في حالاتها وخصائصها وما إلى ذلك.
المادة وأنظمتها
يعتبر المكان والزمان شكلاً من أشكال الوجود للمادة. إحدى خصائصه الأساسية هي القدرة على الانعكاس في أذهان الناس.
في العلم اليوم ، تتميز المستويات التالية للمادة وأنظمتها:
- الجسيمات الأولية؛
- ذرات.
- الجزيئات.
- مجالات؛
- الأجسام مجهرية
- أنظمة جيولوجية
- كوكب الأرض؛
- النجوم؛
- المجرات.
- أنظمة المجرات
- أكوان.
- أنظمة الأكوان.
جميع أنظمة المواد مصنوعة من المعيشةالمواد ، أي الكائنات الحية المختلفة التي ، على عكس الآخرين ، قادرة على التكاثر. الجسيمات الأولية هي نوع من عناصر بناء المادة. يمكن أن يكون أصغر جسيم متعادل كهربائيًا لعنصر كيميائي ، والذي يحتوي على شحنة أو أخرى.
الجسيمات الأولية
مجموع الجسيمات الأولية ، والتي تكون مفتوحة فيحاليًا ، هناك ما يصل إلى ثلاثمائة. إذا كان للجسيم شحنة ، فلا بد من وجود الجسيم المضاد أيضًا. الاستثناء هو أصغر جسيم متعادل كهربائيًا لعنصر كيميائي.
تنقسم جميعها إلى:
- الهادرونات ، التي تشارك في جميع التفاعلات ، وهي مقسمة إلى باريونات (هايبرونات ونيوكليونات) وميزونات ؛
- تشارك اللبتونات في جميع التفاعلات ، باستثناء التفاعلات القوية (من بينها الإلكترونات والميونات والنيوترينوات).
والفوتونات فقط لا تنتمي إلى أي من المجموعات المسماة.
يتم تقسيم على أساسالتفاعلات الأساسية ، وهي قوية أو ضعيفة ، كهرومغناطيسية ، جاذبية. التفاعل القوي أكبر بكثير من الكهرومغناطيسي (مائة مرة). يظهر التأثير على مسافة قصيرة جدًا - 10 أمتار. بالطبع ، الضعيف أقل بكثير من الكهرومغناطيسية ، لكنه يتجاوز الجاذبية عدة مرات.
هيكل واستقرار الخصائص
ترسيمات واضحة من أصغرهاجسيم متعادل كهربائيًا لعنصر كيميائي وجسيمات أولية أخرى ، لا. على سبيل المثال ، من المعروف أن لديهم بنية معقدة تتضمن ما يسمى بالكواركات.
إذا أخذنا في الاعتبار الخصائص في الوقت المناسب ، ثم الجسيماتعرضها بثبات أو عدم استقرار. من بين أولى الفوتونات والنيوترينوات الميونية والإلكترونية والبروتونات مع الإلكترونات والجسيمات المضادة الخاصة بها. يمكن للجسيمات الأولية الأخرى أن تتحلل في الفترة من 10 للنيوترونات في حالة حرة ، إلى 10ˉ²-10ˉ²⁴ لتلك الجسيمات التي تسمى الرنين.
الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات
تسمى الجسيمات الأولية التي تتكون منها الأجسام المادية بالإلكترونات والبروتونات والنيوترونات.
السابق له شحنة سالبة مستقرة والوزن 9 * 10 كيلو جرام. إنها لبتونات ، لأنها تشارك في جميع التفاعلات باستثناء التفاعلات القوية. تتمتع البروتونات أيضًا بخصائص مستقرة ، لكن كتلتها أكبر بمقدار 1836 مرة من الكتلة الإلكترونية. إنه باريون من نواة نظير خفيف من ذرة الهيدروجين. النيوترونات ، كما يوحي الاسم ، هي جسيمات محايدة كتلتها أعلى من كتلة البروتون. هم أيضا باريونات. إنها غير مستقرة ولها عمر يصل إلى ستة عشر دقيقة. تشكل البروتونات والنيوترونات نوى الذرات.
تكوين الذرة
أصغر جسيم متعادل كهربائيًاعنصر كيميائي يسمى ذرة. يوجد في وسطها اللب ، الذي له كل كتلته تقريبًا. النواة مشحونة إيجابيا لأنها تحتوي فقط على البروتونات والنيوترونات. يمكن تحديد عدد البروتونات من خلال رقم العنصر والجدول الدوري: يتطابق عددها مع الرقم التسلسلي.
تتحرك الإلكترونات حول النواة ، وعددها هوهو نفسه بالنسبة للبروتونات. أصغر جسيم محايد كهربائيًا قادر على التبرع بالإلكترونات أو ، على العكس من ذلك ، ربطها. بناءً على ذلك ، تكتسب الذرة شحنة سالبة أو موجبة. تتجلى الخواص الكيميائية اعتمادًا على عدد الإلكترونات التي يمكن أن تقع من النواة على مسافات مختلفة وتتحرك في مدارات مختلفة بسرعات وطاقات مختلفة.
الجسيمات الأولية المحايدة الكهربائية ليست كذلكيمكن التعبير عنها بيانيا. يتخيل الفيزيائيون اليوم أن الذرة كنواة ثقيلة مع سحابة إلكترونية صلبة حولها. من المستحيل تحديد موقع الإلكترونات ، نظرًا لعدم وجود معدات مقابلة ، وأيضًا لأنها تعرض في نفس الوقت خصائص الموجة.
بفضل ميكانيكا الكم ، تم إثبات ذلكيمكن أن يحتوي كل جسيم أولي محايد كهربائيًا على عدة مجموعات من الإلكترونات ، والتي تخلق أغلفة إلكترونية كروية ، وأقصى عدد منها هو سبعة.
الذهاب إلى مستوى أعمق ، الإلكترونينبعث كمية - فوتون. كل إلكترون ، من بين أمور أخرى ، يدور على محوره. الخاصية تسمى "تدور". تعتبر هذه السرعة ثابتة ولا يمكن تغييرها بأي شكل من الأشكال.
تجميع الذرات
كيف يتم بناء جسيم متعادل كهربائيًادرس باستخدام الطيف. تنبعث من الذرة أو تمتص خطوط الضوء. يصبح هذا ممكنًا بسبب الطاقة ، التي تأخذ قيمًا منفصلة تتوافق مع الحالات الذرية والتغيرات في التحولات الكمية.
العديد من الذرات بشحنة واحدة تصبح عنصرًا كيميائيًا. يوجد اليوم 107 منها معروفة ، و 19 تم الحصول عليها في الأصل بشكل مصطنع وبعد ذلك فقط تم اكتشافها في الطبيعة.
النوى ذات الكتلة الثقيلة غير مستقرة ، لذلك يتم الحصول على الأمريسيوم والعناصر الكيميائية التالية فقط في التفاعلات النووية.
عندما يكون الجسيم متعادل كهربائيًايتحد عنصر كيميائي مع عنصر آخر (يمكن أن يصل عدد الذرات إلى ألفي) ، ويتكون الجزيء ، وهو أصغر جسيم في مادة ما بكل خصائصه الكيميائية. لكن هذا موضوع لمقال آخر.
