দুটি উপ-পরমাণু কণা সংঘর্ষ হলে কি হবে? অতিপারমাণবিক কণার

এবং পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা।

সাবটমিক কণা হল পারমাণবিক উপাদান: ইলেক্ট্রন, নিউট্রন এবং প্রোটন। প্রোটন এবং নিউট্রন পালাক্রমে কোয়ার্ক নিয়ে গঠিত।

আরো দেখুন

"সাবটমিক পার্টিকেল" নিবন্ধটি সম্পর্কে একটি পর্যালোচনা লিখুন

লিঙ্ক

সাবটমিক পার্টিকেল বৈশিষ্ট্যযুক্ত উদ্ধৃতি

"বিয়েন ফাইট এট লা বিউট ডু ডায়েবল, [সুনির্মাণ এবং তারুণ্যের সৌন্দর্য," এই লোকটি বলল, এবং রোস্তভকে দেখে সে কথা বলা বন্ধ করে ভ্রুকুটি করে।
-আপনি কি চান? অনুরোধ?…
- কি আছে? [এটা কি?] - অন্য ঘর থেকে কেউ জিজ্ঞেস করল।
“এনকোর আন পিটিশননেয়ার, [আরেক আবেদনকারী,”] সাহায্যের সাথে লোকটিকে উত্তর দিল।
- তার পরের কথা বলুন। এটা এখন বেরিয়ে আসছে, আমাদের যেতে হবে।
- পরশু পরশু। দেরিতে…
রোস্তভ ঘুরে বেরিয়ে যেতে চাইল, কিন্তু বাহুতে থাকা লোকটি তাকে থামিয়ে দিল।
- কার থেকে? তুমি কে?
"মেজর ডেনিসভের কাছ থেকে," রোস্তভ উত্তর দিল।
- তুমি কে? অফিসার?
- লেফটেন্যান্ট, কাউন্ট রোস্তভ।
- কি সাহস! আদেশে দিন। এবং যাও, যাও... - এবং সে ভ্যালেটের হাতে দেওয়া ইউনিফর্মটি পরতে লাগল।
রোস্তভ আবার হলওয়েতে গিয়েছিলেন এবং লক্ষ্য করেছিলেন যে বারান্দায় ইতিমধ্যেই পুরো পোশাকের ইউনিফর্মে অনেক অফিসার এবং জেনারেল রয়েছেন, যাদের তাকে পাশ দিয়ে যেতে হয়েছিল।
তার সাহসকে অভিশাপ দিয়ে, যে কোনো মুহূর্তে তিনি সার্বভৌমের সাথে দেখা করতে পারেন এবং তার উপস্থিতিতে তাকে অপমানিত করে গ্রেফতার করা হতে পারে, তার কাজের অশ্লীলতাকে পুরোপুরি বুঝতে পেরে এবং এর জন্য অনুতপ্ত হয়ে রোস্তভ, নিচু চোখে, তার পথ ছেড়ে দিয়েছিলেন। ঘরের চারপাশে জমকালো রেটিনিউয়ের ভিড়, যখন কারও পরিচিত কণ্ঠ তাকে ডাকে এবং কারও হাত তাকে থামিয়ে দেয়।
- তুমি এখানে কি করছ বাবা, টেলকোটে? - তার বাস কন্ঠ জিজ্ঞাসা.
তিনি ছিলেন একজন অশ্বারোহী জেনারেল যিনি এই অভিযানের সময় সার্বভৌমের বিশেষ অনুগ্রহ অর্জন করেছিলেন, রোস্তভ যে বিভাগের দায়িত্ব পালন করেছিলেন তার প্রাক্তন প্রধান।
রোস্তভ ভয়ে অজুহাত দিতে শুরু করলেন, কিন্তু জেনারেলের সদালাপী কৌতুকপূর্ণ মুখ দেখে তিনি পাশে চলে গেলেন এবং একটি উত্তেজিত কন্ঠে পুরো বিষয়টি তাকে জানিয়ে দিলেন, তাকে জেনারেলের পরিচিত ডেনিসভের জন্য সুপারিশ করতে বললেন। জেনারেল, রোস্তভের কথা শুনে গম্ভীরভাবে মাথা নাড়লেন।
- এটি একটি দুঃখের বিষয়, এটি সহকর্মীর জন্য একটি দুঃখের বিষয়; আমাকে একটি চিঠি দাও
রোস্তভের কাছে চিঠিটি হস্তান্তর করার এবং ডেনিসভের পুরো ব্যবসার কথা বলার সময় ছিল যখন সিঁড়ি থেকে দ্রুত পদক্ষেপের শব্দ হতে শুরু করে এবং জেনারেল তার কাছ থেকে সরে গিয়ে বারান্দার দিকে চলে গেল। সার্বভৌম তত্ত্বাবধায়কের ভদ্রলোকেরা সিঁড়ি বেয়ে দৌড়ে ঘোড়ার কাছে গেল। বেরিয়েটর এনি, যিনি অস্টারলিটজে ছিলেন, তিনিই সার্বভৌমের ঘোড়াটি নিয়ে এসেছিলেন, এবং সিঁড়িতে একটি হালকা চিৎকার শোনা গেল, যা রোস্তভ এখন চিনতে পেরেছে। স্বীকৃত হওয়ার বিপদ ভুলে গিয়ে, রোস্তভ বেশ কিছু কৌতূহলী বাসিন্দাদের সাথে বারান্দায় চলে গেলেন এবং আবার, দুই বছর পরে, তিনি একই বৈশিষ্ট্যগুলি দেখতে পেলেন যা তিনি পছন্দ করেছিলেন, একই মুখ, একই চেহারা, একই চালনা, একই মহানতা এবং একই সংমিশ্রণ। নম্রতা... এবং সার্বভৌমের প্রতি আনন্দ এবং ভালবাসার অনুভূতি রোস্তভের আত্মায় একই শক্তিতে পুনরুত্থিত হয়েছিল। প্রিওব্রাজেনস্কি ইউনিফর্মে সম্রাট, সাদা লেগিংস এবং হাই বুট পরে, রোস্তভ জানেন না এমন একটি তারকা নিয়ে (এটি ছিল লিজিয়ন ডি'অনার) [লিজিয়ন অফ অনারের তারকা] হাতে তার টুপি ধরে বারান্দায় চলে গেলেন এবং একটি গ্লাভস পরা। তিনি থামলেন, চারপাশে তাকাচ্ছেন এবং এটিই তার দৃষ্টিতে চারপাশকে আলোকিত করছে। তিনি কয়েকজন জেনারেলকে কয়েকটি কথা বললেন। তিনি ডিভিশনের প্রাক্তন প্রধান রোস্তভকেও চিনতে পেরে হাসলেন এবং তাকে ডেকে পাঠালেন। .
পুরো অবসরপ্রাপ্তরা পিছু হটল, এবং রোস্তভ দেখল যে এই জেনারেল কীভাবে দীর্ঘকাল ধরে সার্বভৌমকে কিছু বলেছিলেন।
সম্রাট তাকে কিছু কথা বললেন এবং ঘোড়ার কাছে যাওয়ার জন্য একটি পদক্ষেপ নিলেন। আবার রেটিনিউয়ের ভিড় এবং রোস্তভ যে রাস্তায় ছিল তার ভিড় সার্বভৌমের কাছাকাছি চলে গেল। ঘোড়ার কাছে থেমে এবং তার হাতে জিন ধরে, সার্বভৌম অশ্বারোহী সেনাপতির দিকে ফিরে গেলেন এবং জোরে কথা বললেন, স্পষ্টতই সকলের তাকে শোনার ইচ্ছা ছিল।
"আমি পারি না, জেনারেল, এবং সেই কারণেই আমি পারি না কারণ আইন আমার চেয়ে শক্তিশালী," সার্বভৌম বললেন এবং তার পা বাড়ালেন। জেনারেল সম্মানের সাথে মাথা নিচু করলেন, সার্বভৌম বসে পড়লেন এবং রাস্তায় নেমে পড়লেন। রোস্তভ, আনন্দে নিজের পাশে, ভিড়ের সাথে তার পিছনে দৌড়ে গেল।

সার্বভৌম যে স্কোয়ারে গিয়েছিলেন, সেখানে প্রিওব্রাজেনস্কি সৈন্যদের একটি ব্যাটালিয়ন ডানদিকে মুখোমুখি দাঁড়িয়ে ছিল এবং বামদিকে বিয়ারস্কিন টুপি পরা ফরাসি গার্ডের একটি ব্যাটালিয়ন।
সার্বভৌম যখন পাহারার দায়িত্বে থাকা ব্যাটালিয়নের এক প্রান্তের কাছে আসছিলেন, তখন ঘোড়সওয়ারদের আরেকটি ভিড় বিপরীত দিকে ঝাঁপিয়ে পড়ে এবং তাদের সামনে রোস্তভ নেপোলিয়নকে চিনতে পেরেছিল। এটা অন্য কেউ হতে পারে না. কাঁধে সেন্ট অ্যান্ড্রু'স ফিতা দিয়ে, সাদা ক্যামিসোলের উপরে খোলা নীল ইউনিফর্মে, একটি অস্বাভাবিকভাবে পুঙ্খানুপুঙ্খ আরবীয় ধূসর ঘোড়ায়, একটি লাল রঙের, সোনার এমব্রয়ডারি করা স্যাডল কাপড়ের উপরে তিনি একটি ছোট টুপিতে ছুটেছিলেন। আলেকজান্ডারের কাছে এসে, তিনি তার টুপি তুলেছিলেন এবং এই আন্দোলনের সাথে, রোস্তভের অশ্বারোহী চোখ সাহায্য করতে পারেনি তবে লক্ষ্য করতে পারে যে নেপোলিয়ন তার ঘোড়ার উপর দৃঢ়ভাবে বসে ছিল না। ব্যাটালিয়নরা চিৎকার করে উঠল: হুররে এবং ভিভ l "সম্রাট! [সম্রাট দীর্ঘজীবী হোন!] নেপোলিয়ন আলেকজান্ডারকে কিছু বলেছিলেন। উভয় সম্রাট তাদের ঘোড়া থেকে নেমে একে অপরের হাত ধরলেন। নেপোলিয়নের মুখে একটি অপ্রীতিকর ভঙ্গিপূর্ণ হাসি। আলেকজান্ডার কিছু বললেন। তাকে একটি স্নেহপূর্ণ অভিব্যক্তি সঙ্গে.
রোস্তভ, চোখ সরিয়ে না নিয়ে, ভিড়কে ঘিরে থাকা ফরাসি জেন্ডারমের ঘোড়াদের পদদলিত করা সত্ত্বেও, সম্রাট আলেকজান্ডার এবং বোনাপার্টের প্রতিটি পদক্ষেপ অনুসরণ করেছিলেন। তিনি অবাক হয়েছিলেন যে আলেকজান্ডার বোনাপার্টের সাথে সমান আচরণ করেছিলেন এবং বোনাপার্ট সম্পূর্ণ স্বাধীন ছিলেন, যেন সার্বভৌমের সাথে এই ঘনিষ্ঠতা তার কাছে স্বাভাবিক এবং পরিচিত ছিল, তিনি রাশিয়ান জারকে সমান হিসাবে ব্যবহার করেছিলেন।
সাথে আলেকজান্ডার এবং নেপোলিয়ন দীর্ঘ পুচ্ছরেটিনিউরা প্রিওব্রাজেনস্কি ব্যাটালিয়নের ডান দিকের দিকে, সরাসরি এখানে দাঁড়িয়ে থাকা ভিড়ের দিকে। ভিড় হঠাৎ নিজেকে সম্রাটদের এত কাছে পেয়ে গেল যে সামনের সারিতে দাঁড়িয়ে থাকা রোস্তভ ভয় পেয়ে গেল যে তারা তাকে চিনবে।
"স্যার, je vous demande la permission de donner la legion d"honneur au plus brave de vos soldats, [স্যার, আপনার সবচেয়ে সাহসী সৈন্যদের অর্ডার অফ দ্য লিজিয়ন অফ অনার দেওয়ার জন্য আমি আপনার অনুমতি চাইছি,] একটি তীক্ষ্ণ বলেছিল, সুনির্দিষ্ট কণ্ঠস্বর, প্রতিটি অক্ষর শেষ করা ছোট বোনাপার্ট যে কথা বলেছিল, নীচে থেকে আলেকজান্ডারের চোখের দিকে তাকাচ্ছিল। আলেকজান্ডার তাকে যা বলা হয়েছিল তা মনোযোগ সহকারে শুনলেন, এবং মাথা নিচু করে আনন্দিতভাবে হাসলেন।
"A celui qui s"est le plus vaillament conduit dans cette derieniere guerre, [যিনি নিজেকে যুদ্ধের সময় সবচেয়ে সাহসী দেখিয়েছেন]," নেপোলিয়ন যোগ করেছেন, প্রতিটি শব্দাংশের উপর জোর দিয়ে, রোস্তভের জন্য শান্ত এবং আত্মবিশ্বাসের সাথে, র‍্যাঙ্কের চারপাশে তাকিয়ে রাশিয়ানদের সামনে প্রসারিত সৈন্যরা আছে, সবকিছু পাহারা দিয়ে এবং স্থিরভাবে তাদের সম্রাটের মুখের দিকে তাকিয়ে আছে।

…ঈশ্বর সর্বপ্রথম পদার্থকে কঠিন, বৃহদায়তনের রূপ দিয়েছেন,

দুর্ভেদ্য, এই ধরনের আকার এবং আকারের মোবাইল কণা

এবং এই ধরনের বৈশিষ্ট্য এবং অনুপাতের সাথে সম্পর্কিত

স্থান যে উদ্দেশ্য জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত হবে

যার জন্য তিনি তাদের সৃষ্টি করেছেন।

I. নিউটন

দর্শন ও বিজ্ঞানের ইতিহাসে, ক্ষুদ্র স্তরে প্রকৃতির গঠন বোঝার জন্য কেউ মোটামুটিভাবে তিনটি পদ্ধতির পার্থক্য করতে পারে:

সেখানে অবিভাজ্য কণিকা বা পরমাণু রয়েছে, বিশ্বটি মৌলিক "ইট" (ডেমোক্রিটাস, নিউটন) হয়ে গেছে;

বস্তু ক্রমাগত এবং অবিরামভাবে ছোট এবং ছোট টুকরা মধ্যে চূর্ণ করা হয়, একটি অবিভাজ্য পরমাণু পৌঁছাতে না (অ্যারিস্টটল);

বিংশ শতাব্দীতে একটি ধারণার উদ্ভব হয়েছিল যা সমস্ত জিনিসের আন্তঃসংযোগের ভিত্তিতে বিশ্বকে ব্যাখ্যা করে: একটি কণা বস্তুর একটি "ইট" নয়, তবে সমগ্র মহাবিশ্বের একটি প্রক্রিয়া, লিঙ্ক বা প্যাটার্ন (W. Heisenberg, J. Chu, F. কাপরা)।

প্রথম "প্রাথমিক" কণাটি 1897 সালে জে.জে. থমসন, ক্যাথোড রশ্মি অধ্যয়ন করার সময়, তিনি অস্তিত্ব প্রমাণ করেছিলেন ইলেকট্রন . পদার্থের সংস্পর্শে এলে, নেতিবাচক বিদ্যুৎ সহজেই মুক্তি পায়, যা স্ক্রিনে আলোর ঝলক হিসাবে রেকর্ড করা হয়। ঋণাত্মক বিদ্যুতের কণাকে বলা হতো ইলেকট্রন। একটি বিরল গ্যাসে বৈদ্যুতিক স্রাবের সময় একটি ইলেকট্রনের চার্জের সমান ন্যূনতম পরিমাণ বিদ্যুৎ পরিলক্ষিত হয়েছিল। 70 এর দশক পর্যন্ত। XX শতাব্দী ইলেক্ট্রনের অভ্যন্তরীণ কাঠামোর সমস্যা সমাধান করা হয়নি, এখনও এর অভ্যন্তরীণ কাঠামোর কোন ইঙ্গিত নেই (Anderson 1968; Weiskopf 1977)।

এক বছর আগে, এ. বেকারেল ইউরেনিয়াম লবণের তেজস্ক্রিয় ক্ষয় আবিষ্কার করেছিলেন - আলফা কণার নির্গমন (হি নিউক্লিয়াস), এই কণাগুলি রাদারফোর্ড ব্যবহার করেছিলেন, যারা পরীক্ষামূলকভাবে পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের অস্তিত্ব প্রমাণ করেছিলেন। 1919 সালে, ই. রাদারফোর্ড প্রথম কৃত্রিম পারমাণবিক বিক্রিয়া করেছিলেন: আলফা কণা দিয়ে N কে বিকিরণ করে, তিনি O আইসোটোপ প্রাপ্ত করেছিলেন এবং প্রমাণ করেছিলেন যে পরমাণুর নিউক্লিয়াসে N রয়েছে প্রোটন 27 (সীমাবদ্ধ কণা বিবেচনা করা হয়)।

1932 সালে, জে. চ্যাডউইক আরেকটি পারমাণবিক কণা আবিষ্কার করেন - একটি চার্জহীন নিউট্রন 28। নিউট্রনের আবিষ্কার, যা একটি নতুন বিজ্ঞানের ভিত্তি স্থাপন করেছিল - নিউট্রন পদার্থবিদ্যা , নিউট্রনের মৌলিক বৈশিষ্ট্য, নিউট্রনের প্রয়োগ S.F এর বইতে উৎসর্গ করা হয়েছে। শেবালিনা নিউট্রন . একটি ক্লাউড চেম্বারে নিউট্রনের চিহ্ন পরিলক্ষিত হয়েছিল। একটি প্রোটনের ভর একটি ইলেকট্রনের 1836.1 ভরের সমান, একটি নিউট্রনের ভর 1838.6। ভি. হাইজেনবার্গ, এবং স্বাধীনভাবে তার থেকে ডি.ডি. ইভানেঙ্কো, আই.ই. তাই, প্রোটন এবং নিউট্রন থেকে পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন সম্পর্কে একটি অনুমান প্রকাশ করুন: নিউক্লিয়াস সি, উদাহরণস্বরূপ, 6টি প্রোটন এবং 6টি নিউট্রন নিয়ে গঠিত। প্রারম্ভে. 30s বিশ্বাস করা হয়: পদার্থ পরমাণু নিয়ে গঠিত, এবং পরমাণু 3টি "প্রাথমিক" কণা, "বিল্ডিং ব্লক" নিয়ে গঠিত: প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন (শেবালিন 1969; ফোল্টা, নভি 1987; ক্যাপ্রা 1994: 66-67)।

একই বছরে, E.O. ক্যালিফোর্নিয়ায় লরেন্স প্রথম সাইক্লোট্রন (পার্টিকেল এক্সিলারেটর) তৈরি করেন। কণা ত্বরণকারী এমন সুবিধা যা উচ্চ-শক্তির কণার সাথে সংঘর্ষ করে। যখন উচ্চ গতিতে চলমান উপ-পরমাণু কণার সংঘর্ষ হয়, উচ্চস্তরশক্তি এবং মিথস্ক্রিয়া, ক্ষেত্র এবং কণার জগতের জন্ম ঘটে, যেহেতু মৌলিকতার স্তর শক্তির স্তরের উপর নির্ভর করে। আপনি যদি একটি মুদ্রাকে এমন গতিতে ত্বরান্বিত করেন, তবে এর শক্তি এক হাজার মিলিয়ন ডলার মূল্যের শক্তি উৎপাদনের সমান হবে। জেনেভার কাছে 27 কিলোমিটার পর্যন্ত টানেলের পরিধি সহ একটি রিং এক্সিলারেটর তৈরি করা হয়েছিল। আজ, কিছু তত্ত্ব পরীক্ষা করার জন্য, উদাহরণস্বরূপ, সমস্ত কণার গ্র্যান্ড একীকরণের তত্ত্ব, সৌরজগতের আকারের একটি অ্যাক্সিলারেটর প্রয়োজন (ফোল্টা, নভি 1987: 270-271; ডেভিস 1989: 90-91)।

প্রাকৃতিক ত্বরকগুলিতেও কণা আবিষ্কৃত হয়, মহাজাগতিক রশ্মি একটি পরীক্ষামূলক যন্ত্রের পরমাণুর সাথে সংঘর্ষ হয় এবং প্রভাবের ফলাফলগুলি অধ্যয়ন করা হয় (এইভাবে পূর্বাভাসিত পজিট্রন, মিউন এবং মেসন আবিষ্কৃত হয়েছিল)। এক্সিলারেটর এবং মহাজাগতিক বিকিরণ গবেষণার সাহায্যে, উপ-পরমাণু কণার একটি বৃহৎ এবং বৈচিত্র্যময় জগত প্রকাশিত হয়েছে। 1932 সালে, 3টি কণা আবিষ্কৃত হয়েছিল, 1947 - 14 সালে, 1955 - 30, 1969 - 200 টিরও বেশি। একই সাথে পরীক্ষার সাথে, তাত্ত্বিক গবেষণাও করা হয়েছিল। কণা প্রায়শই আলোর গতিতে চলে,  , এটা একাউন্টে আপেক্ষিক তত্ত্ব গ্রহণ করা প্রয়োজন. কণার একটি সাধারণ তত্ত্ব তৈরি করা পদার্থবিদ্যায় একটি অমীমাংসিত সমস্যা থেকে যায় (ক্যাপ্রা 1994: 67)।

1967 সালে, অস্তিত্ব সম্পর্কে একটি অনুমান প্রকাশিত হয়েছিল tachyons - যে কণাগুলির গতিবেগ আলোর গতির চেয়ে বেশি। পদার্থের নতুন "বিল্ডিং ব্লক" আবিষ্কৃত হয়েছে, অনেক অস্থির, স্বল্পস্থায়ী ("অনুরণন" 10-27 সেকেন্ড) কণা যা সাধারণ কণাতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। পরে এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে যে নতুন কণা: অনুরণন এবং হাইপারন, মেসন - অন্যান্য কণার উত্তেজিত অবস্থা: প্রোটন এবং লেপটন বিভিন্ন রাজ্যে একটি উত্তেজিত H পরমাণুর মতো, যা 3টি বর্ণালী রেখা হিসাবে প্রদর্শিত হয়, এটি অন্য একটি পরমাণু নয় (জন্ম 1967: 127-129)।

এটি প্রমাণিত হয়েছে যে কণাগুলি ক্ষয়প্রাপ্ত হয় না, তবে একে অপরের মধ্যে বা ক্ষেত্র কোয়ান্টার শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, "তাদের অন্য" তে রূপান্তরিত হয়, যে কোনও কণা হতে পারে অবিচ্ছেদ্য অংশঅন্য কেউ. কণাগুলি বিকিরণে "অদৃশ্য" হতে পারে এবং তরঙ্গ বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করতে পারে। প্রথম কৃত্রিম রূপান্তরের পর, যখন লি নিউক্লিয়াস হে নিউক্লিয়াসে রূপান্তরিত হয়, পারমাণবিক, পারমাণবিক পদার্থবিদ্যা (জন্ম 1967; উইস্কপফ 1977: 50)।

1963 সালে, M. Gell-Mann এবং J. Zweig একটি হাইপোথিসিস প্রস্তাব করেন কোয়ার্ক . সব হ্যাড্রন ছোট কণা থেকে নির্মিত - 3 ধরনের কোয়ার্ক এবং তাদের অ্যান্টিকোয়ার্ক। একটি প্রোটন এবং একটি নিউট্রন 3টি কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত (এগুলিকেও বলা হয় ব্যারিয়ন - ভারী বা নিউক্লিয়ন - পারমাণবিক কণা)। প্রোটন স্থিতিশীল, ধনাত্মক চার্জযুক্ত, নিউট্রন অস্থির, একটি প্রোটনে পরিণত হয়। কোয়ার্ক-অ্যান্টিকুয়ার্ক জোড়া (প্রতিটি কণার একটি প্রতিকণা থাকে) মেসন (ইলেক্ট্রন এবং প্রোটনের মধ্যে ভরের মধ্যবর্তী) গঠন করে। হ্যাড্রোনিক প্যাটার্নের বৈচিত্র্য ব্যাখ্যা করার জন্য, পদার্থবিদদের অতিরিক্ত কোয়ার্কের অস্তিত্ব অনুমান করতে হয়েছিল। এখন 12টি কোয়ার্ক রয়েছে: 4টি জাত বা স্বাদ (উপরের, নিম্নগামী, অদ্ভুত এবং কমনীয়), যার প্রতিটি 3টি রঙে থাকতে পারে। বেশিরভাগ পদার্থবিদরা কোয়ার্ককে প্রকৃতপক্ষে প্রাথমিক, গঠন ছাড়াই বিবেচনা করেন। যদিও সমস্ত হ্যাড্রন কোয়ার্কের প্রতিসাম্য দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, হ্যাড্রন প্রায়ই এমন আচরণ করে যেন তারা আসলে বিন্দু উপাদান দিয়ে তৈরি, কিন্তু কোয়ার্কের রহস্য এখনও বিদ্যমান (ডেভিস 1989: 100; হকিং 1990: 69; ক্যাপ্রা 1994: 228, 229)।

অনুসারে বুটস্ট্র্যাপ অনুমান প্রকৃতিকে কোয়ার্কের মতো পদার্থের "বিল্ডিং ব্লক" হিসাবে হ্রাস করা যায় না, তবে সংযোগের ভিত্তিতে বুঝতে হবে। হাইজেনবার্গ, যিনি কোয়ার্ক মডেলে বিশ্বাস করতেন না, ঘটনাগুলির একটি আন্তঃসংযুক্ত নেটওয়ার্কে গতিশীল প্যাটার্ন হিসাবে কণার বুটস্ট্র্যাপ ছবির সাথে একমত হন (Capra 1996: 43-49)।

মহাবিশ্বের সমস্ত পরিচিত কণা দুটি গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে: "কঠিন" পদার্থের কণা এবং ভার্চুয়াল কণা, মিথস্ক্রিয়া বাহক , কোন "বিশ্রাম" ভর আছে. পদার্থের কণাগুলিও দুটি দলে বিভক্ত: হ্যাড্রন 29 , নিউক্লিয়ন 30 , ব্যারিয়ন বা ভারী কণা এবং লেপটন 31 .

লেপটনের মধ্যে রয়েছে ইলেকট্রন, muon , টাউ লেপটন এবং 3 প্রকার নিউট্রিনো . বর্তমানে একটি ইলেক্ট্রনকে একটি প্রাথমিক, বিন্দু-সদৃশ বস্তু হিসাবে বিবেচনা করা প্রথাগত। ইলেক্ট্রন নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়, প্রোটনের চেয়ে 1836 গুণ হালকা (Weiskopf 1997: 79; Davis 1989: 93-102; Hawking 1990: 63; Feynman, Weinberg 2000)।

1931 সালে, ডব্লিউ. পাওলি একটি নিরপেক্ষ কণার অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন নিউট্রিনো , 1955 সালে, একটি পারমাণবিক চুল্লিতে, একটি ইলেকট্রন এবং একটি নিউট্রন গঠনের জন্য একটি প্রোটন থেকে একটি নিউট্রিনোর জন্ম হয়েছিল।

এটি সবচেয়ে আশ্চর্যজনক কণা: BV এর সাথে, নিউট্রিনো প্রায় পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে না, লেপটনের মধ্যে সবচেয়ে হালকা। এর ভর একটি ইলেকট্রনের ভরের এক দশ হাজার ভাগেরও কম, তবে এটি সম্ভবত মহাবিশ্বের সবচেয়ে প্রচুর কণা এবং এটির পতন ঘটাতে পারে। নিউট্রিনো খুব কমই পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, এর মধ্যে দিয়ে এমনভাবে প্রবেশ করে যেন এটি সেখানে নেই (অ-একমাত্রিক রূপের অস্তিত্বের একটি উদাহরণ)। একটি গামা কোয়ান্টাম সীসা নিয়ে 3 মিটার ভ্রমণ করে এবং একটি সীসা পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং একটি নিউট্রিনোকে অবশ্যই 4·10 13 কিমি ভ্রমণ করতে হবে। নিউট্রিনো শুধুমাত্র দুর্বল মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। নিউট্রিনোর আসলে একটি "বিশ্রাম" ভর আছে কিনা তা এখনও সুনির্দিষ্টভাবে প্রতিষ্ঠিত হয়নি। নিউট্রিনো 3 প্রকার: ইলেকট্রন, মিউন এবং টাউ।

1936 সালে, মহাজাগতিক রশ্মির মিথস্ক্রিয়া পণ্যগুলিতে তারা আবিষ্কার করেছিল muon , একটি অস্থির কণা যা একটি ইলেক্ট্রন এবং 2 নিউট্রিনোতে পরিণত হয়। 70 এর দশকের শেষের দিকে, সবচেয়ে ভারী কণা, লেপটন আবিষ্কৃত হয়েছিল। টাউ লেপটন (ডেভিস 1989: 93-95)।

1928 সালে, পি. ডিরাক ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন এবং 1932 সালে একটি ইতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেকট্রন আবিষ্কার করেছিলেন ( পজিট্রন – ইলেক্ট্রনের প্রতিকণা।): একটি γ-কোয়ান্টাম থেকে একটি ইলেকট্রন এবং একটি পজিট্রন - একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রন - জন্মগ্রহণ করে। যখন একটি ইলেক্ট্রন একটি পজিট্রনের সাথে সংঘর্ষ হয়, তখন দুটি গামা রশ্মি উৎপন্ন হয়, যেহেতু শূন্য বজায় রাখতে বিনাশ 32 দুটি ফোটন প্রয়োজন, বিভিন্ন দিকে ছড়িয়ে পড়ছে।

পরে দেখা গেল: সব কণা আছে প্রতিকণা , মিথস্ক্রিয়া, কণা এবং প্রতিকণা শক্তি কোয়ান্টা গঠনের সাথে ধ্বংস করে। পদার্থের প্রতিটি কণার একটি প্রতিকণা আছে। যখন একটি কণা এবং প্রতিকণার সংঘর্ষ হয়, তখন তারা ধ্বংস হয়ে যায়, যার ফলস্বরূপ শক্তি নির্গত হয় এবং অন্যান্য কণার জন্ম হয়। প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে প্রতিকণার চেয়ে বেশি কণা ছিল, অন্যথায় বিনাশ মহাবিশ্বকে বিকিরণ দিয়ে পূর্ণ করে দিত, এবং সেখানে কোন ব্যাপারই থাকত না (সিল্ক 1982: 123-125; হকিং 1990: 64, 71-72)।

একটি পরমাণুতে ইলেকট্রনের অবস্থা নির্ণয় করা হয় সংখ্যার একটি সিরিজ ব্যবহার করে কোয়ান্টাম সংখ্যা , এবং কক্ষপথের অবস্থান এবং আকৃতি নির্দেশ করুন:

সংখ্যা (n) – এটি হল কক্ষপথ সংখ্যা, যা কক্ষপথ, ব্যাসার্ধে থাকার জন্য একটি ইলেক্ট্রনের শক্তির পরিমাণ নির্ধারণ করে;

সংখ্যা (ℓ) কক্ষপথে ইলেক্ট্রন তরঙ্গের সঠিক আকৃতি নির্ধারণ করে;

সংখ্যা (মি) চৌম্বক বলা হয় এবং ইলেক্ট্রনকে ঘিরে থাকা ক্ষেত্রের চার্জ নির্ধারণ করে;

সংখ্যা(গুলি) , তথাকথিত স্পিন (ঘূর্ণন) ইলেকট্রনের ঘূর্ণনের গতি এবং দিক নির্ধারণ করে, যা কক্ষপথের নির্দিষ্ট বিন্দুতে বিদ্যমান কণার সম্ভাব্যতার পরিপ্রেক্ষিতে ইলেকট্রন তরঙ্গের আকৃতি দ্বারা নির্ধারিত হয়।

যেহেতু এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে পূর্ণসংখ্যায় প্রকাশ করা হয়, এর অর্থ হল ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণনের পরিমাণ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায় না, তবে হঠাৎ করে - একটি নির্দিষ্ট মান থেকে অন্যটিতে। ভর, বৈদ্যুতিক চার্জ, স্পিন (ঘূর্ণন বৈশিষ্ট্য, পদার্থের কণার স্পিন +1/2, –1/2, মিথস্ক্রিয়া 0, 1 এবং 2 বহনকারী কণা) এবং জীবনকাল (Erdei-Gruz) এর উপস্থিতি বা অনুপস্থিতি দ্বারা কণাগুলি চিহ্নিত করা হয় 1976; ডেভিস 1989 : 38-41, 92; হকিং 1990: 62-63; ক্যাপ্রা 1994: 63)।

1925 সালে, ডব্লিউ. পাওলি প্রশ্ন করেছিলেন: কেন একটি পরমাণুর ইলেকট্রন একটি কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত অবস্থান দখল করে (প্রথম কক্ষপথে 2, দ্বিতীয়টিতে 8, চতুর্থটিতে 32টি)? বর্ণালী বিশ্লেষণ করে, তিনি একটি সাধারণ নীতি প্রকাশ করেছিলেন: দুটি অভিন্ন কণা একই অবস্থায় থাকতে পারে না , অর্থাৎ তাদের একই স্থানাঙ্ক, বেগ, কোয়ান্টাম সংখ্যা থাকতে পারে না। বস্তুর সমস্ত কণা মেনে চলে ডব্লিউ পাওলির বর্জন নীতি .

এই নীতিটি কাঠামোর একটি স্পষ্ট সংগঠনের উপর জোর দেয়, যার বাইরে কণাগুলি একটি সমজাতীয় এবং ঘন জেলিতে পরিণত হবে। বর্জন নীতিটি বাইরের অপূর্ণ শেলগুলির ইলেকট্রন দ্বারা নির্ধারিত উপাদানগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাখ্যা করা সম্ভব করে, যা উপাদানগুলির পর্যায় সারণির ভিত্তি প্রদান করে। পাউলি নীতি নতুন আবিষ্কার এবং ধাতু এবং সেমিকন্ডাক্টরের তাপ এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা সম্পর্কে বোঝার দিকে পরিচালিত করে। বর্জন নীতি ব্যবহার করে, পরমাণুর বৈদ্যুতিন শেলগুলি তৈরি করা হয়েছিল এবং মেন্ডেলিভের উপাদানগুলির সিস্টেম পরিষ্কার হয়ে গিয়েছিল (ডুবনিশ্চেভা 1997: 450-452)।

কিন্তু এমন কিছু কণা আছে যেগুলো ডব্লিউ. পাওলির বর্জন নীতি মেনে চলে না (বিনিময় কণার সংখ্যার কোনো সীমা নেই, মিথস্ক্রিয়া বল যে কোনো হতে পারে), বাহক কণা বা ভার্চুয়াল কণা যেগুলোর কোনো "বিশ্রাম" ভর নেই এবং শক্তি তৈরি করে পদার্থের কণার মধ্যে (Hawking 1990: 64 -65)।

6. উপপারমাণবিক কণার জগত

পরমাণু বিভক্ত করা

এটা প্রায়ই বলা হয় যে দুটি ধরনের বিজ্ঞান আছে - বড় বিজ্ঞান এবং ছোট বিজ্ঞান। পরমাণু বিভাজন- বড় বিজ্ঞান. এটির বিশাল পরীক্ষামূলক সুবিধা রয়েছে, প্রচুর বাজেট রয়েছে এবং নোবেল পুরস্কারের সিংহভাগই পেয়েছে।

কেন পদার্থবিদদের পরমাণু বিভক্ত করার প্রয়োজন ছিল? সহজ উত্তর - পরমাণু কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য - সত্যের শুধুমাত্র অংশ রয়েছে, তবে আরও সাধারণ কারণ রয়েছে। পরমাণুর বিভাজন সম্পর্কে আক্ষরিক অর্থে কথা বলা সম্পূর্ণ সঠিক নয়। বাস্তবে, আমরা উচ্চ-শক্তি কণার সংঘর্ষের কথা বলছি। যখন উচ্চ গতিতে চলমান উপ-পরমাণু কণার সংঘর্ষ হয়, তখন মিথস্ক্রিয়া এবং ক্ষেত্রগুলির একটি নতুন জগতের জন্ম হয়। বিশাল শক্তি বহনকারী পদার্থের টুকরোগুলি, সংঘর্ষের পরে বিক্ষিপ্ত, প্রকৃতির গোপন রহস্যগুলিকে লুকিয়ে রাখে, যা "জগতের সৃষ্টি" থেকে পরমাণুর গভীরতায় সমাহিত ছিল।

যেসব স্থাপনায় উচ্চ-শক্তির কণার সংঘর্ষ হয় - কণা ত্বরক - তাদের আকার এবং খরচে আকর্ষণীয়। তারা কয়েক কিলোমিটার জুড়ে পৌঁছায়, এমনকি পরীক্ষাগার তৈরি করে যেগুলি কণা সংঘর্ষগুলি অধ্যয়ন করে তুলনামূলকভাবে ছোট বলে মনে হয়। বৈজ্ঞানিক গবেষণার অন্যান্য ক্ষেত্রগুলিতে, সরঞ্জামগুলি একটি পরীক্ষাগারে অবস্থিত; উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যায়, পরীক্ষাগারগুলি একটি এক্সিলারেটরের সাথে সংযুক্ত থাকে। সম্প্রতি ইউরোপীয় কেন্দ্রজেনেভার কাছে অবস্থিত নিউক্লিয়ার রিসার্চ (CERN), একটি রিং এক্সিলারেটর নির্মাণের জন্য কয়েকশ মিলিয়ন ডলার বরাদ্দ করেছে। এই উদ্দেশ্যে নির্মিত টানেলের পরিধি 27 কিলোমিটারে পৌঁছেছে। এলইপি (লার্জ ইলেক্ট্রন-পজিট্রন রিং) নামক অ্যাক্সিলারেটরটি ইলেক্ট্রন এবং তাদের অ্যান্টিকণাগুলিকে (পজিট্রন) গতিতে ত্বরান্বিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যা আলোর গতি থেকে মাত্র এক চুলের প্রস্থ। শক্তির স্কেল সম্পর্কে ধারণা পেতে, কল্পনা করুন যে ইলেকট্রনের পরিবর্তে, একটি পয়সা মুদ্রা এই ধরনের গতিতে ত্বরান্বিত হয়। ত্বরণ চক্রের শেষে, এটিতে $1,000 মিলিয়ন মূল্যের বিদ্যুৎ উৎপাদন করার জন্য যথেষ্ট শক্তি থাকবে! এতে অবাক হওয়ার কিছু নেই অনুরূপ পরীক্ষাসাধারণত "উচ্চ শক্তি" পদার্থবিদ্যা হিসাবে উল্লেখ করা হয়. রিংয়ের ভিতরে একে অপরের দিকে অগ্রসর হলে, ইলেকট্রন এবং পজিট্রনগুলির বিমগুলি মুখোমুখি সংঘর্ষের সম্মুখীন হয়, যেখানে ইলেকট্রন এবং পজিট্রনগুলি ধ্বংস হয়ে যায় এবং কয়েক ডজন অন্যান্য কণা তৈরি করার জন্য যথেষ্ট শক্তি মুক্ত করে।

এই কণা কি? তাদের মধ্যে কয়েকটি হল "বিল্ডিং ব্লক" যা থেকে আমরা তৈরি করেছি: প্রোটন এবং নিউট্রন যা পারমাণবিক নিউক্লিয়াস তৈরি করে এবং ইলেক্ট্রনগুলি নিউক্লিয়াসের চারপাশে প্রদক্ষিণ করে। অন্যান্য কণা সাধারণত আমাদের আশেপাশের বিষয়গুলিতে পাওয়া যায় না: তাদের জীবনকাল অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত, এবং এটি শেষ হওয়ার পরে তারা সাধারণ কণাতে বিভক্ত হয়ে যায়। এই ধরনের অস্থির স্বল্পস্থায়ী কণার বৈচিত্র্যের সংখ্যা আশ্চর্যজনক: তাদের কয়েকশো ইতিমধ্যে পরিচিত। নক্ষত্রের মতো, অস্থির কণাগুলি নাম দ্বারা চিহ্নিত করা যায় এমন অনেক বেশি। তাদের মধ্যে অনেকগুলি শুধুমাত্র গ্রীক অক্ষর দ্বারা নির্দেশিত হয়, এবং কিছু শুধুমাত্র সংখ্যা দ্বারা।

এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এই সমস্ত অসংখ্য এবং বিভিন্ন অস্থির কণা কোনভাবেই আক্ষরিক অর্থে নয় উপাদানপ্রোটন, নিউট্রন বা ইলেকট্রন। সংঘর্ষের সময়, উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রন এবং পজিট্রনগুলি অনেকগুলি উপ-পরমাণু খণ্ডে ছড়িয়ে পড়ে না। এমনকি উচ্চ-শক্তির প্রোটনের সংঘর্ষেও, যা স্পষ্টতই অন্যান্য বস্তু (কোয়ার্ক) নিয়ে গঠিত, তারা, একটি নিয়ম হিসাবে, স্বাভাবিক অর্থে তাদের উপাদান অংশে বিভক্ত হয় না। এই ধরনের সংঘর্ষে যা ঘটে তা সংঘর্ষের শক্তি থেকে সরাসরি নতুন কণার সৃষ্টি হিসাবে ভাল দেখা হয়।

প্রায় বিশ বছর আগে, পদার্থবিদরা নতুন উপ-পরমাণু কণার সংখ্যা এবং বৈচিত্র্য দ্বারা সম্পূর্ণরূপে বিস্মিত হয়েছিলেন, যার শেষ নেই বলে মনে হয়েছিল। এটা বোঝা অসম্ভব ছিল কি জন্যঅনেক কণা সম্ভবত প্রাথমিক কণাগুলি একটি চিড়িয়াখানার বাসিন্দাদের মতো, তাদের অন্তর্নিহিত পারিবারিক সম্পর্ক সহ, তবে কোনও স্পষ্ট শ্রেণিবিন্যাস ছাড়াই। অথবা সম্ভবত, যেমন কিছু আশাবাদী বিশ্বাস করেছেন, প্রাথমিক কণা মহাবিশ্বের চাবিকাঠি ধরে রেখেছে? পদার্থবিদদের দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা কণাগুলি কী: পদার্থের নগণ্য এবং এলোমেলো টুকরো বা আমাদের চোখের সামনে উদিত একটি অস্পষ্টভাবে অনুভূত আদেশের রূপরেখা, সাবনিউক্লিয়ার জগতের একটি সমৃদ্ধ এবং জটিল কাঠামোর অস্তিত্ব নির্দেশ করে? এখন এই ধরনের কাঠামোর অস্তিত্ব সম্পর্কে কোন সন্দেহ নেই। মাইক্রোওয়ার্ল্ডের একটি গভীর এবং যুক্তিসঙ্গত আদেশ রয়েছে এবং আমরা এই সমস্ত কণার অর্থ বুঝতে শুরু করি।

মাইক্রোওয়ার্ল্ড বোঝার প্রথম পদক্ষেপটি 18 শতকের মতোই সমস্ত পরিচিত কণাগুলির পদ্ধতিগতকরণের ফলে তৈরি হয়েছিল। জীববিজ্ঞানীরা উদ্ভিদ ও প্রাণীর প্রজাতির বিস্তারিত ক্যাটালগ সংকলন করেছেন। সাবঅ্যাটমিক কণাগুলির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে ভর, বৈদ্যুতিক চার্জ এবং স্পিন।

যেহেতু ভর এবং ওজন সম্পর্কিত, উচ্চ ভরযুক্ত কণাকে প্রায়ই "ভারী" বলা হয়। আইনস্টাইনের সম্পর্ক ই = এমসি^ 2 নির্দেশ করে যে একটি কণার ভর তার শক্তির উপর নির্ভর করে এবং তাই তার গতির উপর। একটি চলমান কণা একটি স্থির থেকে ভারী। যখন তারা একটি কণার ভর সম্পর্কে কথা বলে তখন তারা এটি বোঝায় বিশ্রাম ভর,যেহেতু এই ভর গতির অবস্থার উপর নির্ভর করে না। শূন্য বিশ্রাম ভর সহ একটি কণা আলোর গতিতে চলে। শূন্য বিশ্রাম ভর সহ একটি কণার সবচেয়ে স্পষ্ট উদাহরণ হল ফোটন। এটা বিশ্বাস করা হয় যে ইলেকট্রন হল সবচেয়ে হালকা কণা যার ভর শূন্য নয়। প্রোটন এবং নিউট্রন প্রায় 2,000 গুণ বেশি ভারী, যখন পরীক্ষাগারে তৈরি সবচেয়ে ভারী কণা (Z কণা) ইলেকট্রনের ভরের প্রায় 200,000 গুণ।

কণার বৈদ্যুতিক চার্জ একটি বরং সংকীর্ণ পরিসরে পরিবর্তিত হয়, কিন্তু, যেমনটি আমরা উল্লেখ করেছি, এটি সর্বদা চার্জের মৌলিক এককের একাধিক। কিছু কণা, যেমন ফোটন এবং নিউট্রিনো, কোন বৈদ্যুতিক চার্জ নেই। যদি ধনাত্মক চার্জযুক্ত প্রোটনের চার্জকে +1 ধরা হয়, তবে ইলেকট্রনের চার্জ -1 হয়।

ছ. 2 আমরা কণার আরেকটি বৈশিষ্ট্য প্রবর্তন করেছি - স্পিন। এটি সর্বদা এমন মানও নেয় যা কিছু মৌলিক এককের গুণিতক, যা ঐতিহাসিক কারণে 1 হিসাবে বেছে নেওয়া হয় /2. সুতরাং, একটি প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেক্ট্রন একটি স্পিন আছে 1/2, এবং ফোটনের স্পিন হল 1। স্পিন 0, 3/2 এবং 2 সহ কণাও পরিচিত। 2-এর বেশি স্পিন সহ মৌলিক কণা আবিষ্কৃত হয়নি এবং তাত্ত্বিকরা বিশ্বাস করেন যে এই ধরনের স্পিন সহ কণার অস্তিত্ব নেই।

একটি কণার ঘূর্ণন একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, এবং এর মানের উপর নির্ভর করে, সমস্ত কণা দুটি শ্রেণীতে বিভক্ত। 0, 1 এবং 2 স্পিন সহ কণাগুলিকে "বোসন" বলা হয় - ভারতীয় পদার্থবিদ চত্যেন্দ্রনাথ বোসের পরে, এবং অর্ধ-পূর্ণসংখ্যা স্পিন সহ কণাগুলি (অর্থাৎ 1/2 বা 3/2 স্পিন সহ - এনরিকো ফার্মির সম্মানে "ফার্মিয়নস"। একটি কণার বৈশিষ্ট্যের তালিকায় এই দুটি শ্রেণীর একটির অন্তর্গত সম্ভবত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।

একটি কণার আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল তার জীবনকাল। সম্প্রতি পর্যন্ত, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে ইলেকট্রন, প্রোটন, ফোটন এবং নিউট্রিনো একেবারে স্থিতিশীল, যেমন অবিরাম আছে বড় সময়জীবন নিউট্রন স্থিতিশীল থাকে যখন এটি নিউক্লিয়াসে "লক" থাকে, কিন্তু একটি মুক্ত নিউট্রন প্রায় 15 মিনিটের মধ্যে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। অন্যান্য পরিচিত কণাগুলি অত্যন্ত অস্থির, তাদের জীবনকাল কয়েক মাইক্রোসেকেন্ড থেকে 10-23 সেকেন্ড পর্যন্ত। এই ধরনের সময়ের ব্যবধানগুলি বোধগম্যভাবে ছোট বলে মনে হয়, তবে আমাদের ভুলে যাওয়া উচিত নয় যে আলোর গতির কাছাকাছি গতিতে উড়ে যাওয়া একটি কণা (এবং এক্সিলারেটরে জন্মগ্রহণকারী বেশিরভাগ কণাই ঠিক এই ধরনের গতিতে চলে) মাইক্রোসেকেন্ডে 300 মিটার দূরত্ব উড়তে পরিচালনা করে।

অস্থির কণাগুলি ক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায়, যা একটি কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া, এবং তাই ক্ষয়ের মধ্যে সর্বদা অনির্দেশ্যতার একটি উপাদান থাকে। একটি নির্দিষ্ট কণার জীবনকাল আগে থেকে অনুমান করা যায় না। পরিসংখ্যানগত বিবেচনার ভিত্তিতে, শুধুমাত্র গড় জীবনকাল ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে। সাধারণত তারা একটি কণার অর্ধ-জীবন সম্পর্কে কথা বলে - যে সময়ে অভিন্ন কণার জনসংখ্যা অর্ধেক কমে যায়। পরীক্ষাটি দেখায় যে জনসংখ্যার আকার হ্রাস দ্রুতগতিতে ঘটে (চিত্র 6 দেখুন) এবং অর্ধ-জীবন গড় জীবনকালের 0.693।

এই বা সেই কণাটির অস্তিত্ব আছে তা জানা পদার্থবিদদের পক্ষে যথেষ্ট নয় - তারা এর ভূমিকা কী তা বোঝার চেষ্টা করে। এই প্রশ্নের উত্তর উপরে তালিকাভুক্ত কণার বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, সেইসাথে বাইরে থেকে এবং ভিতরে থেকে কণার উপর কাজ করে এমন শক্তির প্রকৃতির উপর। প্রথমত, একটি কণার বৈশিষ্ট্য শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করার ক্ষমতা (বা অক্ষমতা) দ্বারা নির্ধারিত হয়। শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী কণা একটি বিশেষ শ্রেণী গঠন করে এবং বলা হয় অ্যান্ড্রনযেসব কণা দুর্বল মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে এবং শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না তাদেরকে বলা হয় লেপটন,যার অর্থ "ফুসফুস"। আসুন এই পরিবারের প্রতিটির সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া যাক।

লেপটন

লেপটনের মধ্যে সবচেয়ে বেশি পরিচিত ইলেকট্রন। সমস্ত লেপটনের মতো, এটি একটি প্রাথমিক, বিন্দু-সদৃশ বস্তু বলে মনে হয়। যতদূর জানা যায়, ইলেক্ট্রনের কোন অভ্যন্তরীণ গঠন নেই, অর্থাৎ অন্য কোন কণা গঠিত হয় না. যদিও লেপটনের বৈদ্যুতিক চার্জ থাকতে পারে বা নাও থাকতে পারে, তাদের সকলের স্পিন একই 1/2, অতএব, তারা ফার্মিয়ন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়.

আরেকটি সুপরিচিত লেপটন, কিন্তু চার্জ ছাড়াই, নিউট্রিনো। ইতিমধ্যে চ্যাপে উল্লেখ করা হয়েছে. 2, নিউট্রিনো ভূতের মত অধরা। যেহেতু নিউট্রিনো শক্তিশালী বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না, তাই তারা বস্তুটিকে প্রায় সম্পূর্ণরূপে উপেক্ষা করে, এর মধ্য দিয়ে এমনভাবে অনুপ্রবেশ করে যেন এটি সেখানে নেই। দীর্ঘ সময়ের জন্য নিউট্রিনোগুলির উচ্চ অনুপ্রবেশ ক্ষমতা পরীক্ষামূলকভাবে তাদের অস্তিত্ব নিশ্চিত করা খুব কঠিন করে তুলেছিল। নিউট্রিনোগুলির ভবিষ্যদ্বাণী করার প্রায় তিন দশক পরে তারা অবশেষে পরীক্ষাগারে আবিষ্কৃত হয়েছিল। পদার্থবিদদের পারমাণবিক চুল্লি তৈরির জন্য অপেক্ষা করতে হয়েছিল, যার সময় বিপুল সংখ্যক নিউট্রিনো নির্গত হয়, এবং শুধুমাত্র তখনই তারা একটি নিউক্লিয়াসের সাথে একটি কণার মুখোমুখি সংঘর্ষ নিবন্ধন করতে সক্ষম হয়েছিল এবং এর মাধ্যমে প্রমাণ করতে হয়েছিল যে এটি সত্যিই বিদ্যমান। আজ নিউট্রিনো রশ্মি নিয়ে অনেক বেশি পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা সম্ভব, যা একটি এক্সিলারেটরে কণার ক্ষয় থেকে উদ্ভূত এবং প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে। বেশিরভাগ নিউট্রিনো লক্ষ্যকে "উপেক্ষা" করে, তবে সময়ে সময়ে নিউট্রিনো এখনও লক্ষ্যের সাথে যোগাযোগ করে, যা এটি অর্জন করা সম্ভব করে তোলে দরকারী তথ্যঅন্যান্য কণার গঠন এবং দুর্বল মিথস্ক্রিয়া প্রকৃতি সম্পর্কে. অবশ্যই, নিউট্রিনোর সাথে পরীক্ষা চালানোর জন্য, অন্যান্য সাবটমিক কণার সাথে পরীক্ষার ভিন্ন, বিশেষ সুরক্ষা ব্যবহারের প্রয়োজন হয় না। নিউট্রিনোগুলির অনুপ্রবেশ ক্ষমতা এতটাই বেশি যে তারা সম্পূর্ণরূপে নিরীহ এবং এটির সামান্যতম ক্ষতি না করেই মানবদেহের মধ্য দিয়ে চলে যায়।

তাদের অস্পষ্টতা সত্ত্বেও, নিউট্রিনোগুলি অন্যান্য পরিচিত কণাগুলির মধ্যে একটি বিশেষ অবস্থান দখল করে কারণ তারা সমগ্র মহাবিশ্ব জুড়ে সর্বাধিক প্রচুর কণা, ইলেকট্রন এবং প্রোটনের সংখ্যা এক বিলিয়ন থেকে এক। মহাবিশ্ব মূলত নিউট্রিনোর একটি সমুদ্র, মাঝে মাঝে পরমাণুর আকারে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। এমনকি এটাও সম্ভব যে নিউট্রিনোর মোট ভর নক্ষত্রের মোট ভরকে ছাড়িয়ে যায়, এবং তাই এটি নিউট্রিনো যা মহাজাগতিক মাধ্যাকর্ষণে প্রধান অবদান রাখে। সোভিয়েত গবেষকদের একদলের মতে, নিউট্রিনোর একটি ক্ষুদ্র, কিন্তু শূন্য নয়, বাকি ভর (একটি ইলেকট্রনের ভরের দশ হাজার ভাগের কম); যদি এটি সত্য হয়, তাহলে মহাকর্ষীয় নিউট্রিনো মহাবিশ্বের উপর আধিপত্য বিস্তার করে, যা ভবিষ্যতে এর পতন ঘটাতে পারে। এইভাবে, নিউট্রিনো, প্রথম নজরে সবচেয়ে "নিরাপদ" এবং নিরীহ কণা, সমগ্র মহাবিশ্বের পতন ঘটাতে সক্ষম।

অন্যান্য লেপটনের মধ্যে, একটি মিউন উল্লেখ করা উচিত, যা 1936 সালে মহাজাগতিক রশ্মির মিথস্ক্রিয়া পণ্যগুলিতে আবিষ্কৃত হয়েছিল; এটি প্রথম পরিচিত অস্থির উপ-পরমাণু কণাগুলির মধ্যে একটি হিসাবে পরিণত হয়েছিল। স্থিতিশীলতা ব্যতীত সমস্ত ক্ষেত্রে, মিউন একটি ইলেক্ট্রনের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ: এটির একই চার্জ এবং স্পিন রয়েছে, একই মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, তবে একটি বৃহত্তর ভর রয়েছে। এক সেকেন্ডের প্রায় দুই মিলিয়ন ভাগের মধ্যে, মিউন একটি ইলেক্ট্রন এবং দুটি নিউট্রিনোতে ক্ষয় হয়ে যায়। Muons প্রকৃতিতে বিস্তৃত এবং পটভূমি মহাজাগতিক বিকিরণের একটি উল্লেখযোগ্য অংশের জন্য দায়ী যা একটি Geiger কাউন্টার দ্বারা পৃথিবীর পৃষ্ঠে সনাক্ত করা হয়।

বহু বছর ধরে, ইলেকট্রন এবং মিউনই একমাত্র পরিচিত চার্জযুক্ত লেপটন ছিল। তারপর, 1970 এর দশকের শেষের দিকে, একটি তৃতীয় চার্জযুক্ত লেপটন আবিষ্কৃত হয়, যাকে বলা হয় টাউ লেপটন। প্রায় 3500 ইলেক্ট্রন ভরের ভরের সাথে, টাউ লেপটন স্পষ্টতই চার্জযুক্ত লেপটনের ত্রয়ীটির "ভারী ওজন", তবে অন্য সব দিক থেকে এটি একটি ইলেকট্রন এবং একটি মিউনের মতো আচরণ করে।

পরিচিত লেপটনের এই তালিকাটি কোনভাবেই শেষ হয়নি। 60 এর দশকে এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে বিভিন্ন ধরণের নিউট্রিনো রয়েছে। এক ধরনের নিউট্রিনো একটি নিউট্রনের ক্ষয়ের সময় একটি ইলেক্ট্রনের সাথে একত্রে জন্মগ্রহণ করে এবং অন্য ধরণের নিউট্রিনো একটি মিউনের জন্মের সময় জন্ম নেয়। প্রতিটি ধরণের নিউট্রিনো তার নিজস্ব চার্জযুক্ত লেপটনের সাথে জোড়ায় বিদ্যমান; সুতরাং, একটি "ইলেক্ট্রন নিউট্রিনো" এবং একটি "মিউন নিউট্রিনো" আছে। সব সম্ভাবনায়, তৃতীয় ধরণের নিউট্রিনোও থাকা উচিত - তাউ লেপটনের জন্মের সাথে। এই ক্ষেত্রে, নিউট্রিনো জাতের মোট সংখ্যা তিনটি এবং লেপটনের মোট সংখ্যা ছয়টি (সারণী 1)। অবশ্যই, প্রতিটি লেপটনের নিজস্ব প্রতিকণা আছে; এইভাবে বিভিন্ন লেপটনের মোট সংখ্যা হল বারোটি।

1 নং টেবিল

ছয়টি লেপটন চার্জযুক্ত এবং নিরপেক্ষ পরিবর্তনের সাথে মিলে যায় (প্রতিকণাগুলি টেবিলে অন্তর্ভুক্ত নয়)। ভর এবং চার্জ যথাক্রমে ইলেক্ট্রন ভর এবং চার্জের এককে প্রকাশ করা হয়। নিউট্রিনোর ভর কম থাকতে পারে এমন প্রমাণ রয়েছে

হ্যাড্রনস

মুষ্টিমেয় পরিচিত লেপটনের বিপরীতে, আক্ষরিক অর্থে শত শত হ্যাড্রন রয়েছে। এটি একাই পরামর্শ দেয় যে হ্যাড্রনগুলি প্রাথমিক কণা নয়, তবে ছোট উপাদানগুলি থেকে তৈরি। সমস্ত হ্যাড্রন শক্তিশালী, দুর্বল এবং মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, তবে দুটি প্রকারে পাওয়া যায় - বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত এবং নিরপেক্ষ। হ্যাড্রনগুলির মধ্যে, সবচেয়ে বিখ্যাত এবং ব্যাপকভাবে বিতরণ করা হয় নিউট্রন এবং প্রোটন। বাকী হ্যাড্রনগুলি স্বল্পস্থায়ী এবং দুর্বল মিথস্ক্রিয়ার কারণে এক সেকেন্ডের এক মিলিয়নতম ভাগেরও কম সময়ে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, অথবা অনেক দ্রুত (10-23 সেকেন্ডের মধ্যে) - শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ার কারণে।

1950-এর দশকে, পদার্থবিদরা হ্যাড্রনের সংখ্যা এবং বৈচিত্র্য দ্বারা অত্যন্ত বিস্মিত হয়েছিলেন। কিন্তু ধীরে ধীরে, কণা তিনটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছিল: ভর, চার্জ এবং স্পিন। ধীরে ধীরে, শৃঙ্খলার লক্ষণ দেখা দিতে শুরু করে এবং একটি পরিষ্কার চিত্র ফুটে উঠতে শুরু করে। তথ্যের আপাত বিশৃঙ্খলার পিছনে লুকানো প্রতিসাম্য রয়েছে এমন ইঙ্গিত রয়েছে। 1963 সালে হ্যাড্রনের রহস্য উন্মোচনের ক্ষেত্রে একটি সিদ্ধান্তমূলক পদক্ষেপ এসেছিল, যখন ক্যালিফোর্নিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির মারে জেল-ম্যান এবং জর্জ জুইগ কোয়ার্কের তত্ত্ব প্রস্তাব করেছিলেন।

চিত্র 10 হ্যাড্রন কোয়ার্ক থেকে তৈরি। একটি প্রোটন (শীর্ষ) দুটি আপ কোয়ার্ক এবং একটি ডি কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত। লাইটার পাইওন (নীচের) একটি মেসন যা একটি ইউ-কোয়ার্ক এবং একটি ডি-অ্যান্টিকোয়ার্ক নিয়ে গঠিত। অন্যান্য হ্যাড্রনগুলি সব ধরণের কোয়ার্কের সংমিশ্রণ।

এই তত্ত্বের মূল ধারণাটি খুবই সহজ। সমস্ত হ্যাড্রনই কোয়ার্ক নামক ছোট কণা দিয়ে তৈরি। কোয়ার্ক দুটি সম্ভাব্য উপায়ে একে অপরের সাথে সংযোগ করতে পারে: হয় ট্রিপলেটে বা কোয়ার্ক-অ্যান্টিকুয়ার্ক জোড়ায়। তুলনামূলকভাবে ভারী কণা তিনটি কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত - বেরিয়ন,যার অর্থ "ভারী কণা"। সবচেয়ে পরিচিত বেরিয়ন হল নিউট্রন এবং প্রোটন। লাইটার কোয়ার্ক-অ্যান্টিকুয়ার্ক জোড়া কণা তৈরি করে যাকে বলা হয় mesons -"মধ্যবর্তী কণা"। এই নামের পছন্দটি এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে যে প্রথম আবিষ্কৃত মেসনগুলি ইলেকট্রন এবং প্রোটনের মধ্যে ভরের মধ্যবর্তী অবস্থান দখল করেছিল। তৎকালীন পরিচিত সব হ্যাড্রনকে বিবেচনায় নেওয়ার জন্য, গেল-মান এবং জুইগ কোয়ার্কের তিনটি ভিন্ন ধরনের ("স্বাদ") প্রবর্তন করেছিলেন, যেগুলি বরং অভিনব নাম পেয়েছে: এবং(থেকে আপ -উপরের), d(থেকে নিচে -নিম্ন) এবং s (থেকে অদ্ভুত- অদ্ভুত)। স্বাদের বিভিন্ন সংমিশ্রণের সম্ভাবনার অনুমতি দিয়ে, বিপুল সংখ্যক হ্যাড্রনের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রোটন দুটি নিয়ে গঠিত এবং-এবং একটি ডি-কোয়ার্ক (চিত্র 10), এবং নিউট্রন দুটি ডি-কোয়ার্ক এবং একটি ইউ-কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত।

জেল-মান এবং জুইগ দ্বারা প্রস্তাবিত তত্ত্বটি কার্যকর হওয়ার জন্য, কোয়ার্কগুলি একটি ভগ্নাংশ বৈদ্যুতিক চার্জ বহন করে বলে ধরে নেওয়া প্রয়োজন। অন্য কথায়, তাদের একটি চার্জ আছে যার মান হয় মৌলিক এককের 1/3 বা 2/3 - ইলেকট্রনের চার্জ। দুই এবং তিনটি কোয়ার্কের সমন্বয়ে মোট চার্জ শূন্য বা এক হতে পারে। সমস্ত কোয়ার্কের স্পিন 1/2 থাকে। তাই তারা ফার্মিয়ন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়. কোয়ার্কের ভর অন্যান্য কণার ভরের মতো নির্ভুলভাবে নির্ধারিত হয় না, কারণ হ্যাড্রনে তাদের বাঁধাই শক্তি কোয়ার্কের ভরের সাথে তুলনীয়। তবে এস-কোয়ার্ক বেশি ভারী বলে জানা যায় এবং-এবং ডি-কোয়ার্ক।

হ্যাড্রনের অভ্যন্তরে, কোয়ার্কগুলি উত্তেজিত অবস্থায় থাকতে পারে, অনেকটা একটি পরমাণুর উত্তেজিত অবস্থার মতো, কিন্তু অনেক বেশি শক্তি সহ। একটি উত্তেজিত হ্যাড্রনে থাকা অতিরিক্ত শক্তি তার ভরকে এতটাই বাড়িয়ে দেয় যে কোয়ার্ক তত্ত্ব তৈরির আগে, পদার্থবিদরা ভুলবশত সম্পূর্ণ ভিন্ন কণার জন্য উত্তেজিত হ্যাড্রন গ্রহণ করেছিলেন। এটি এখন প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে আপাতদৃষ্টিতে ভিন্ন হ্যাড্রনগুলির মধ্যে অনেকগুলিই প্রকৃতপক্ষে কোয়ার্কের একই মৌলিক সেটের শুধুমাত্র উত্তেজিত অবস্থা।

ইতিমধ্যে চ্যাপে উল্লেখ করা হয়েছে. 5, কোয়ার্ক শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া দ্বারা একসাথে রাখা হয়। কিন্তু তারা দুর্বল মিথস্ক্রিয়াতেও অংশগ্রহণ করে। দুর্বল মিথস্ক্রিয়া কোয়ার্কের স্বাদ পরিবর্তন করতে পারে। এভাবেই নিউট্রন ক্ষয় হয়। নিউট্রনের ডি-কোয়ার্কগুলির মধ্যে একটি ইউ-কোয়ার্কে পরিণত হয় এবং অতিরিক্ত চার্জ একই সময়ে জন্ম নেওয়া ইলেকট্রনকে বহন করে। একইভাবে, গন্ধ পরিবর্তন করে, দুর্বল মিথস্ক্রিয়া অন্যান্য হ্যাড্রনের ক্ষয়ের দিকে পরিচালিত করে।

50 এর দশকের গোড়ার দিকে আবিষ্কৃত তথাকথিত "অদ্ভুত" কণা - ভারী হ্যাড্রন নির্মাণের জন্য এস-কোয়ার্কের অস্তিত্ব প্রয়োজনীয়। এই কণাগুলির অস্বাভাবিক আচরণ, যা তাদের নাম প্রস্তাব করেছিল, তারা শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়াগুলির কারণে ক্ষয় করতে পারেনি, যদিও নিজেদের এবং তাদের ক্ষয়কারী পণ্য উভয়ই হ্যাড্রন ছিল। মা ও মেয়ে উভয় কণা যদি হ্যাড্রন পরিবারের অন্তর্ভুক্ত হয়, তবে শক্তিশালী শক্তি তাদের ক্ষয় ঘটায় না কেন তা নিয়ে পদার্থবিদরা বিভ্রান্ত হয়েছেন। কিছু কারণে, এই হ্যাড্রনগুলি অনেক কম তীব্র দুর্বল মিথস্ক্রিয়াকে "পছন্দ করেছে"। কেন? কোয়ার্ক তত্ত্ব স্বাভাবিকভাবেএই ধাঁধা সমাধান. শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া কোয়ার্কের স্বাদ পরিবর্তন করতে পারে না - শুধুমাত্র দুর্বল মিথস্ক্রিয়া এটি করতে পারে। এবং স্বাদে পরিবর্তন ছাড়াই, এস-কোয়ার্কের রূপান্তর দ্বারা অনুষঙ্গী এবং-বা ডি-কোয়ার্ক, ক্ষয় অসম্ভব।

টেবিলে চিত্র 2 তিন-গন্ধের কোয়ার্কের বিভিন্ন সম্ভাব্য সংমিশ্রণ এবং তাদের নাম (সাধারণত শুধুমাত্র একটি গ্রীক অক্ষর) উপস্থাপন করে। অসংখ্য উত্তেজিত রাজ্য দেখানো হয় না। তিনটি মৌলিক কণার বিভিন্ন সংমিশ্রণ থেকে সমস্ত পরিচিত হ্যাড্রন পাওয়া যেত তা কোয়ার্ক তত্ত্বের মূল বিজয়ের প্রতীক। কিন্তু এই সাফল্য সত্ত্বেও, মাত্র কয়েক বছর পরে কোয়ার্কের অস্তিত্বের প্রত্যক্ষ ভৌত প্রমাণ পাওয়া সম্ভব হয়েছিল।

এই প্রমাণটি 1969 সালে স্ট্যানফোর্ড (ক্যালিফোর্নিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র) - SLAC-তে বৃহৎ রৈখিক এক্সিলারেটরে পরিচালিত ঐতিহাসিক পরীক্ষার একটি সিরিজে প্রাপ্ত হয়েছিল। স্ট্যানফোর্ড পরীক্ষার্থীরা সহজভাবে যুক্তি দিয়েছিলেন। প্রোটনে যদি সত্যিই কোয়ার্ক থাকে, তবে প্রোটনের ভিতরে এই কণাগুলির সাথে সংঘর্ষ লক্ষ্য করা যায়। যা দরকার তা হল একটি সাবনিউক্লিয়ার "প্রজেক্টাইল" যা সরাসরি প্রোটনের গভীরতায় নির্দেশিত হতে পারে। এই উদ্দেশ্যে অন্য হ্যাড্রন ব্যবহার করা অকেজো, কারণ এটি একটি প্রোটন হিসাবে একই মাত্রা আছে। একটি আদর্শ প্রজেক্টাইল হবে একটি লেপটন, যেমন একটি ইলেক্ট্রন। যেহেতু ইলেক্ট্রন শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে না, তাই এটি কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত মাধ্যমে "আটকে যাবে না"। একই সময়ে, বৈদ্যুতিক চার্জের উপস্থিতির কারণে একটি ইলেকট্রন কোয়ার্কের উপস্থিতি অনুভব করতে পারে।

টেবিল ২

কোয়ার্কের তিনটি স্বাদ, u, d এবং s, চার্জের সাথে মিলে যায় +2/3, -1/3 এবং -1/3; টেবিলে দেখানো আটটি বেরিয়ন তৈরি করতে তারা তিন ভাগে একত্রিত হয়। কোয়ার্ক-অ্যান্টিকুয়ার্ক জোড়া মেসন গঠন করে। (কিছু সংমিশ্রণ, যেমন sss, বাদ দেওয়া হয়েছে।)

স্ট্যানফোর্ড পরীক্ষায়, তিন-কিলোমিটার অ্যাক্সিলারেটরটি মূলত একটি দৈত্যাকার ইলেক্ট্রন "অণুবীক্ষণ যন্ত্র" হিসাবে কাজ করেছিল যা একটি প্রোটনের ভিতরের চিত্র তৈরি করেছিল। একটি প্রচলিত ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ সেন্টিমিটারের এক মিলিয়নতম অংশের চেয়ে ছোট বিবরণকে আলাদা করতে পারে। অন্যদিকে, একটি প্রোটন কয়েক মিলিয়ন গুণ ছোট, এবং শুধুমাত্র 2.1010 eV শক্তিতে ত্বরান্বিত ইলেকট্রন দ্বারা "তদন্ত" করা যেতে পারে। স্ট্যানফোর্ড পরীক্ষার সময়, কয়েকজন পদার্থবিদ কোয়ার্কের সরলীকৃত তত্ত্ব মেনে চলেন। বেশিরভাগ বিজ্ঞানী প্রোটনের বৈদ্যুতিক চার্জ দ্বারা ইলেকট্রনগুলিকে বিচ্যুত করার আশা করেছিলেন, কিন্তু চার্জটি প্রোটনের মধ্যে সমানভাবে বিতরণ করা হয়েছে বলে ধরে নেওয়া হয়েছিল। যদি সত্যিই তাই হয়, তাহলে প্রধানত দুর্বল ইলেকট্রন বিচ্ছুরণ ঘটত, যেমন প্রোটনের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, ইলেকট্রনগুলি শক্তিশালী বিচ্যুতি সহ্য করবে না। পরীক্ষাটি দেখিয়েছে যে বিক্ষিপ্ত প্যাটার্নটি প্রত্যাশিতটির থেকে তীব্রভাবে পৃথক। সবকিছু এমনভাবে ঘটল যেন কিছু ইলেক্ট্রন ক্ষুদ্র কঠিন অন্তর্ভুক্তিতে উড়ে যায় এবং সবচেয়ে অবিশ্বাস্য কোণে সেগুলিকে বাউন্স করে। এখন আমরা জানি যে প্রোটনের ভিতরে এই ধরনের কঠিন অন্তর্ভুক্তিগুলি কোয়ার্ক।

1974 সালে, কোয়ার্ক তত্ত্বের সরলীকৃত সংস্করণ, যা ততক্ষণে তাত্ত্বিকদের মধ্যে স্বীকৃতি লাভ করেছিল, একটি সংবেদনশীল আঘাতের সম্মুখীন হয়েছিল। পরস্পরের কিছু দিনের মধ্যে, আমেরিকান পদার্থবিজ্ঞানীদের দুটি দল - একটি বার্টন রিখটারের নেতৃত্বে স্ট্যানফোর্ডে, অন্যটি স্যামুয়েল টিং-এর নেতৃত্বে ব্রুকহেভেন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে - স্বাধীনভাবে একটি নতুন হ্যাড্রন আবিষ্কারের ঘোষণা দেয়, যাকে বলা হয় psi কণা। নিজের মধ্যে, একটি নতুন হ্যাড্রনের আবিষ্কার বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য হবে না যদি একটি পরিস্থিতির জন্য না হয়: বাস্তবতা হল যে কোয়ার্কের তত্ত্ব দ্বারা প্রস্তাবিত পরিকল্পনায় একটি নতুন কণার জন্য কোন স্থান ছিল না। আপ, d, এবং s কোয়ার্ক এবং তাদের অ্যান্টিকোয়ার্কগুলির সমস্ত সম্ভাব্য সংমিশ্রণ ইতিমধ্যেই "ব্যবহার করা হয়েছে"। একটি psi কণা কি নিয়ে গঠিত?

কিছু সময়ের জন্য বাতাসে থাকা একটি ধারণার দিকে ফিরে সমস্যাটি সমাধান করা হয়েছিল: একটি চতুর্থ ঘ্রাণ থাকা উচিত যা আগে কেউ দেখেনি। নতুন সুগন্ধির ইতিমধ্যেই নাম ছিল - কবজ (কবজ), বা এস। এটি প্রস্তাব করা হয়েছে যে একটি পিএসআই কণা একটি মেসন যা একটি সি-কোয়ার্ক এবং একটি সি-অ্যান্টিকোয়ার্ক (সি), অর্থাৎ cc যেহেতু অ্যান্টিকোয়ার্কগুলি অ্যান্টি-ফ্লেভারের বাহক, তাই পিএসআই কণার কবজকে নিরপেক্ষ করা হয়, এবং সেইজন্য একটি নতুন স্বাদের (কবজ) অস্তিত্বের পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণের জন্য মেসন আবিষ্কার না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হয়েছিল, যেখানে কবজ কোয়ার্কগুলিকে অ্যান্টি-কোয়ার্ক্যাম্পের সাথে যুক্ত করা হয়েছিল। অন্যান্য স্বাদের মন্ত্রমুগ্ধ কণার একটি সম্পূর্ণ স্ট্রিং এখন পরিচিত। তারা সব খুব ভারী, তাই আকর্ষণীয় কোয়ার্ক অদ্ভুত কোয়ার্কের চেয়ে ভারী হতে দেখা যাচ্ছে।

উপরে বর্ণিত পরিস্থিতি 1977 সালে পুনরাবৃত্তি হয়েছিল, যখন তথাকথিত আপসিলন মেসন (UPSILON) দৃশ্যে উপস্থিত হয়েছিল। এই সময়, খুব দ্বিধা ছাড়াই, একটি পঞ্চম স্বাদ চালু করা হয়েছিল, যাকে বলা হয় বি-কোয়ার্ক (নীচ থেকে - নিচ থেকে, এবং প্রায়শই সৌন্দর্য - সৌন্দর্য, বা কবজ)। আপসিলন মেসন হল একটি কোয়ার্ক-অ্যান্টিকুয়ার্ক জোড়া বি কোয়ার্ক দ্বারা গঠিত এবং তাই এর একটি লুকানো সৌন্দর্য রয়েছে; কিন্তু, পূর্ববর্তী ক্ষেত্রের মতো, কোয়ার্কের একটি ভিন্ন সংমিশ্রণ শেষ পর্যন্ত "সৌন্দর্য" আবিষ্কার করা সম্ভব করেছে।

কোয়ার্কের আপেক্ষিক ভর অন্তত এই সত্য দ্বারা বিচার করা যেতে পারে যে মেসনগুলির মধ্যে সবচেয়ে হালকা, পাইওন জোড়া নিয়ে গঠিত। এবং-এবং অ্যান্টিকোয়ার্কের সাথে ডি-কোয়ার্ক। psi মেসন প্রায় 27 গুণ, এবং আপসিলন মেসন pion থেকে কমপক্ষে 75 গুণ ভারী।

লেপটনের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সমান্তরালভাবে পরিচিত স্বাদের তালিকার ক্রমান্বয়ে বিস্তৃতি ঘটেছে; তাই সুস্পষ্ট প্রশ্ন ছিল কখনও শেষ হবে কিনা। হ্যাড্রনের সম্পূর্ণ বৈচিত্র্যের বর্ণনাকে সহজ করার জন্য কোয়ার্কগুলি চালু করা হয়েছিল, কিন্তু এখনও এমন একটি অনুভূতি রয়েছে যে কণাগুলির তালিকা আবার খুব দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে।

ডেমোক্রিটাসের সময় থেকে, পরমাণুবাদের মৌলিক ধারণাটি এই স্বীকৃতি ছিল যে, যথেষ্ট ছোট স্কেলে, সত্যিকারের প্রাথমিক কণার অস্তিত্ব থাকতে হবে, যার সংমিশ্রণগুলি আমাদের চারপাশের বিষয়টি তৈরি করে। পরমাণুবাদ আকর্ষণীয় কারণ অবিভাজ্য (সংজ্ঞা অনুসারে) মৌলিক কণা অবশ্যই সীমিত সংখ্যায় বিদ্যমান থাকতে হবে। প্রকৃতির বৈচিত্র্যের কারণে একটি বড় সংখ্যাতাদের উপাদান অংশ নয়, কিন্তু তাদের সমন্বয়. যখন এটি আবিষ্কৃত হয় যে অনেকগুলি বিভিন্ন পারমাণবিক নিউক্লিয়াস ছিল, তখন আশাটি অদৃশ্য হয়ে যায় যে আমরা আজ যাকে পরমাণু বলি তা পদার্থের প্রাথমিক কণা সম্পর্কে প্রাচীন গ্রীকদের ধারণার সাথে মিলে যায়। এবং যদিও, ঐতিহ্য অনুসারে, আমরা বিভিন্ন রাসায়নিক "উপাদান" সম্পর্কে কথা বলতে থাকি, এটি জানা যায় যে পরমাণুগুলি মোটেই প্রাথমিক নয়, তবে প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন নিয়ে গঠিত। এবং যেহেতু কোয়ার্কের সংখ্যা অনেক বেশি, তাই এটা অনুমান করতে প্রলুব্ধ হয় যে তারাও ছোট কণার সমন্বয়ে গঠিত জটিল সিস্টেম।

যদিও এই কারণে কোয়ার্ক স্কিম নিয়ে কিছু অসন্তোষ রয়েছে, বেশিরভাগ পদার্থবিদরা কোয়ার্ককে সত্যিকারের প্রাথমিক কণা - বিন্দু-সদৃশ, অবিভাজ্য এবং অভ্যন্তরীণ কাঠামো ছাড়াই মনে করেন। এই ক্ষেত্রে তারা পেপটোনের সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, এবং এটি দীর্ঘকাল ধরে ধরে নেওয়া হয়েছে যে এই দুটি স্বতন্ত্র কিন্তু কাঠামোগতভাবে একই পরিবারের মধ্যে একটি গভীর সম্পর্ক থাকতে হবে। এই দৃষ্টিভঙ্গির ভিত্তি লেপটন এবং কোয়ার্কের বৈশিষ্ট্যের তুলনা থেকে উদ্ভূত হয় (সারণী 3)। প্রতিটি চার্জযুক্ত লেপটনকে সংশ্লিষ্ট নিউট্রিনোর সাথে যুক্ত করে লেপটনকে জোড়ায় জোড়ায় বিভক্ত করা যেতে পারে। কোয়ার্ককে জোড়ায় ভাগ করা যায়। টেবিল 3 এমনভাবে রচিত হয় যে প্রতিটি কোষের গঠন সরাসরি এটির সামনে অবস্থিতটির পুনরাবৃত্তি করে। উদাহরণস্বরূপ, দ্বিতীয় কোষে মিউনকে "ভারী ইলেকট্রন" হিসাবে উপস্থাপন করা হয় এবং কবজ এবং অদ্ভুত কোয়ার্কগুলিকে ভারী রূপ হিসাবে উপস্থাপন করা হয়। এবং-এবং ডি-কোয়ার্ক। পরের বাক্স থেকে আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে টাউ লেপটন একটি এমনকি ভারী "ইলেক্ট্রন" এবং b কোয়ার্ক হল d কোয়ার্কের একটি ভারী সংস্করণ। একটি সম্পূর্ণ সাদৃশ্যের জন্য, আমাদের আরও একটি (টাউ-লেপটোনিয়াম) নিউট্রিনো এবং কোয়ার্কের একটি ষষ্ঠ স্বাদের প্রয়োজন, যা ইতিমধ্যে সত্য নাম পেয়েছে। (সত্য, টি)।এই বইটি লেখার সময়, শীর্ষ কোয়ার্কের অস্তিত্বের জন্য পরীক্ষামূলক প্রমাণ এখনও যথেষ্ট বিশ্বাসযোগ্য ছিল না, এবং কিছু পদার্থবিদ সন্দেহ করেছিলেন যে শীর্ষ কোয়ার্কের অস্তিত্ব আদৌ ছিল।

টেবিল 3

লেপটন এবং কোয়ার্ক প্রাকৃতিকভাবে জোড়া লাগে। টেবিলে দেখানো হয়েছে। আমাদের চারপাশের পৃথিবী প্রথম চারটি কণা নিয়ে গঠিত। কিন্তু নিম্নলিখিত গোষ্ঠীগুলি, দৃশ্যত, উপরেরটির পুনরাবৃত্তি করে এবং নিউট্রিনোর মুকুটে, অত্যন্ত অস্থির কণার সমন্বয়ে গঠিত।

চতুর্থ, পঞ্চম, ইত্যাদি হতে পারে? এমনকি ভারী কণা ধারণকারী বাষ্প? যদি তাই হয়, তাহলে পরবর্তী প্রজন্মের এক্সিলারেটর সম্ভবত পদার্থবিদদের এই ধরনের কণা সনাক্ত করার সুযোগ দেবে। যাইহোক, একটি আকর্ষণীয় বিবেচনা প্রকাশ করা হয়েছে, যা থেকে এটি অনুসরণ করা হয়েছে যে তিনটি নাম ছাড়া অন্য কোন জোড়া নেই। এই বিবেচনা নিউট্রিনো প্রকারের সংখ্যার উপর ভিত্তি করে। আমরা শীঘ্রই শিখব যে মহাবিস্ফোরণের মুহুর্তে, যা মহাবিশ্বের উদ্ভবকে চিহ্নিত করেছিল, নিউট্রিনোগুলির একটি তীব্র সৃষ্টি হয়েছিল। এক ধরনের গণতন্ত্র প্রতিটি ধরনের কণাকে অন্যদের মতো শক্তির সমান ভাগের নিশ্চয়তা দেয়; অতএব, আরো বিভিন্ন ধরনেরনিউট্রিনো, নিউট্রিনোর সমুদ্রে যত বেশি শক্তি থাকে বাইরের মহাকাশ ভরাট করে। গণনাগুলি দেখায় যে যদি নিউট্রিনোগুলির তিনটির বেশি জাত থাকত, তবে তাদের সকলের দ্বারা সৃষ্ট মাধ্যাকর্ষণ মহাবিশ্বের জীবনের প্রথম কয়েক মিনিটে ঘটে যাওয়া পারমাণবিক প্রক্রিয়াগুলির উপর একটি শক্তিশালী বিরক্তিকর প্রভাব ফেলবে। ফলস্বরূপ, এই পরোক্ষ বিবেচনাগুলি থেকে একটি খুব যুক্তিসঙ্গত উপসংহার আসে যে তিনটি জোড়া টেবিলে দেখানো হয়েছে। 3, প্রকৃতিতে বিদ্যমান সমস্ত কোয়ার্ক এবং লেপটন নিঃশেষ হয়ে গেছে।

এটি লক্ষ্য করা আকর্ষণীয় যে মহাবিশ্বের সমস্ত সাধারণ পদার্থ মাত্র দুটি হালকা লেপটন (ইলেক্ট্রন এবং ইলেক্ট্রন নিউট্রিনো) এবং দুটি হালকা কোয়ার্ক ( এবংএবং d)যদি অন্য সব লেপটন এবং কোয়ার্কের অস্তিত্ব হঠাৎ বন্ধ হয়ে যায়, তাহলে আমাদের চারপাশের পৃথিবীতে খুব কমই হয়তো পরিবর্তন হবে।

সম্ভবত ভারী কোয়ার্ক এবং লেপটন সবচেয়ে হালকা কোয়ার্ক এবং লেপটনের জন্য এক ধরনের ব্যাকআপের ভূমিকা পালন করে। এগুলি সবই অস্থির এবং উপরের কক্ষে অবস্থিত কণাগুলিতে দ্রুত বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। উদাহরণস্বরূপ, টাউ লেপটন এবং মিউন ইলেক্ট্রনে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যখন অদ্ভুত, মোহনীয় এবং সুন্দর কণাগুলি নিউট্রন বা প্রোটন (ব্যারিয়নের ক্ষেত্রে) বা লেপটন (মেসনদের ক্ষেত্রে) হয় খুব দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। প্রশ্ন ওঠে: কি জন্যএই সব দ্বিতীয় এবং তৃতীয় প্রজন্মের কণা আছে? কেন প্রকৃতি তাদের প্রয়োজন ছিল?

কণাগুলি মিথস্ক্রিয়াগুলির বাহক

পরিচিত কণার তালিকা কোনভাবেই ছয় জোড়া লেপটন এবং কোয়ার্ক দ্বারা নিঃশেষ হয় না, যা পদার্থের বিল্ডিং উপাদান গঠন করে। তাদের মধ্যে কিছু, যেমন ফোটন, কোয়ার্ক সার্কিটের অন্তর্ভুক্ত নয়। "লেফ্ট ওভারবোর্ড" কণাগুলি "মহাবিশ্বের বিল্ডিং ব্লক" নয়, তবে এক ধরণের "আঠা" তৈরি করে যা বিশ্বকে বিচ্ছিন্ন হতে দেয় না, যেমন তারা চারটি মৌলিক মিথস্ক্রিয়া সঙ্গে যুক্ত করা হয়.

আমার মনে আছে ছোটবেলায় বলা হয়েছিল যে চাঁদ প্রতিদিনের জোয়ার-ভাটার সময় সমুদ্রের উত্থান এবং পতন ঘটায়। এটা আমার কাছে সবসময়ই একটা রহস্য ছিল যে কিভাবে মহাসাগর জানে চাঁদ কোথায় আছে এবং আকাশে তার গতিবিধি অনুসরণ করে। আমি যখন স্কুলে মাধ্যাকর্ষণ সম্পর্কে শিখেছি, তখন আমার বিভ্রান্তি আরও তীব্র হয়েছিল। চাঁদ, কিভাবে এক মিলিয়ন কিলোমিটার খালি স্থানের এক চতুর্থাংশ অতিক্রম করে, সমুদ্রে "পৌছাতে" পরিচালনা করে? স্ট্যান্ডার্ড উত্তর - চাঁদ এই খালি জায়গায় একটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র তৈরি করে, যার ক্রিয়াটি সমুদ্রে পৌঁছায়, এটিকে গতিশীল করে - অবশ্যই, কিছু অর্থবোধ করে, তবে এখনও আমাকে পুরোপুরি সন্তুষ্ট করেনি। সর্বোপরি, আমরা চাঁদের মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রটি দেখতে পারি না। হয়তো তারা কি বলে? এই সত্যিই কিছু ব্যাখ্যা করে? এটা সবসময় আমার মনে হয়েছিল যে চাঁদ কোনভাবে সমুদ্রকে বলতে হবে যে এটি কোথায় আছে। চাঁদ এবং সাগরের মধ্যে কিছু ধরণের সংকেত আদান-প্রদান থাকতে হবে যাতে জল কোথায় যেতে পারে তা জানে।

সময়ের সাথে সাথে, এটি প্রমাণিত হয়েছিল যে একটি সংকেত আকারে মহাকাশের মাধ্যমে প্রেরণ করা শক্তির ধারণাটি এই সমস্যার আধুনিক পদ্ধতি থেকে খুব বেশি দূরে নয়। এই ধারণাটি কীভাবে উদ্ভূত হয় তা বোঝার জন্য, আমাদের অবশ্যই বল ক্ষেত্রের প্রকৃতি আরও বিশদে বিবেচনা করতে হবে। একটি উদাহরণ হিসাবে, আসুন সমুদ্রের জোয়ার নয়, বরং একটি সহজ ঘটনা বেছে নেওয়া যাক: দুটি ইলেকট্রন একে অপরের কাছে আসে এবং তারপরে, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণের প্রভাবে, বিভিন্ন দিকে উড়ে যায়। পদার্থবিদরা এই প্রক্রিয়াটিকে বিক্ষিপ্ত সমস্যা বলে। অবশ্যই, ইলেকট্রন আক্ষরিকভাবে একে অপরকে ধাক্কা দেয় না। তারা প্রতিটি ইলেকট্রন দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে দূরত্বে যোগাযোগ করে।

চিত্র 11। দুটি চার্জিত কণার বিক্ষিপ্তকরণ। বৈদ্যুতিক বিকর্ষণের কারণে কণার গতিপথ বাঁকানো হয় যখন তারা একে অপরের কাছে আসে।

ইলেকট্রন-অন-ইলেক্ট্রন বিচ্ছুরণের চিত্র কল্পনা করা কঠিন নয়। প্রাথমিকভাবে, ইলেকট্রনগুলি একটি বড় দূরত্ব দ্বারা পৃথক করা হয় এবং একে অপরের উপর সামান্য প্রভাব ফেলে। প্রতিটি ইলেকট্রন প্রায় সরলরেখায় চলে (চিত্র 11)। তারপর, বিকর্ষণমূলক শক্তিগুলি কার্যকর হওয়ার সাথে সাথে, কণা যতটা সম্ভব কাছাকাছি না হওয়া পর্যন্ত ইলেক্ট্রন ট্র্যাজেক্টোরিগুলি বাঁকতে শুরু করে; এর পরে, ট্র্যাজেক্টোরিজগুলি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং ইলেকট্রনগুলি আলাদা হয়ে যায়, আবার রেক্টিলিনিয়ার বরাবর চলতে শুরু করে, কিন্তু ইতিমধ্যে ট্রাজেক্টোরিজগুলিকে বিচ্যুত করে। ইলেকট্রনের পরিবর্তে বৈদ্যুতিক চার্জযুক্ত বল ব্যবহার করে পরীক্ষাগারে এই ধরণের একটি মডেল সহজেই প্রদর্শন করা যেতে পারে। এবং আবার প্রশ্ন জাগে: কিভাবে একটি কণা অন্য কণা কোথায় "জানে" এবং সেই অনুযায়ী তার গতিবিধি পরিবর্তন করে।

যদিও বাঁকা ইলেক্ট্রন ট্র্যাজেক্টোরিজগুলির চিত্রটি বেশ চাক্ষুষ, তবে এটি বেশ কয়েকটি ক্ষেত্রে সম্পূর্ণ অনুপযুক্ত। আসল বিষয়টি হ'ল ইলেকট্রনগুলি কোয়ান্টাম কণা এবং তাদের আচরণ কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের নির্দিষ্ট নিয়ম মেনে চলে। প্রথমত, ইলেকট্রনগুলি সু-সংজ্ঞায়িত ট্র্যাজেক্টোরি বরাবর মহাকাশে চলে না। আমরা এখনও পথের সূচনা এবং শেষ বিন্দুগুলি এক বা অন্যভাবে নির্ধারণ করতে পারি - বিক্ষিপ্ত হওয়ার আগে এবং পরে, তবে আন্দোলনের শুরু এবং শেষের মধ্যবর্তী ব্যবধানে পথটি অজানা এবং অনিশ্চিত থেকে যায়। উপরন্তু, ইলেক্ট্রন এবং ক্ষেত্রের মধ্যে শক্তি এবং ভরবেগের ক্রমাগত বিনিময়ের স্বজ্ঞাত ধারণা, যেন ইলেক্ট্রনকে ত্বরান্বিত করে, ফোটনের অস্তিত্বের বিরোধিতা করে। শক্তি এবং ভরবেগ স্থানান্তর করা যেতে পারে ক্ষেত্রশুধুমাত্র অংশে, বা কোয়ান্টায়। আমরা ইলেকট্রনের গতিতে ক্ষেত্র দ্বারা প্রবর্তিত ব্যাঘাতের একটি আরও সঠিক চিত্র প্রাপ্ত করব অনুমান করে যে ইলেকট্রন, ক্ষেত্র থেকে একটি ফোটন শোষণ করে, হঠাৎ ধাক্কা অনুভব করছে। সুতরাং, কোয়ান্টাম স্তরে, একটি ইলেকট্রনের উপর একটি ইলেকট্রন বিক্ষিপ্ত করার কাজটি চিত্রে দেখানো হিসাবে চিত্রিত করা যেতে পারে। 12. দুটি ইলেকট্রনের গতিপথকে সংযুক্তকারী তরঙ্গায়িত রেখা একটি ইলেকট্রন দ্বারা নির্গত এবং অন্যটি শোষিত ফোটনের সাথে মিলে যায়। এখন বিক্ষিপ্তকরণের কাজটি প্রতিটি ইলেকট্রনের গতিপথের আকস্মিক পরিবর্তন হিসাবে উপস্থিত হয়

চিত্র 12। চার্জিত কণার বিক্ষিপ্ততার কোয়ান্টাম বর্ণনা। কণার মিথস্ক্রিয়া একটি মিথস্ক্রিয়া ক্যারিয়ার, বা ভার্চুয়াল ফোটন (তরঙ্গায়িত লাইন) বিনিময়ের কারণে হয়।

এই ধরণের ডায়াগ্রামগুলি প্রথম রিচার্ড ফাইনম্যান একটি সমীকরণের বিভিন্ন পদকে দৃশ্যমানভাবে উপস্থাপন করতে ব্যবহার করেছিলেন এবং প্রাথমিকভাবে তাদের একটি বিশুদ্ধ প্রতীকী অর্থ ছিল। কিন্তু তারপরে ফাইনম্যান ডায়াগ্রামগুলি কণার মিথস্ক্রিয়াগুলি চিত্রিতভাবে চিত্রিত করতে ব্যবহার করা শুরু হয়েছিল। এই ধরনের ছবিগুলি পদার্থবিজ্ঞানীর অন্তর্দৃষ্টির পরিপূরক বলে মনে হয়, তবে তাদের একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সতর্কতার সাথে ব্যাখ্যা করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, ইলেক্ট্রন ট্র্যাজেক্টোরিতে কখনও তীক্ষ্ণ বিরতি হয় না। যেহেতু আমরা শুধুমাত্র ইলেক্ট্রনের প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত অবস্থান জানি, তাই আমরা ঠিক জানি না কখন ফোটন বিনিময় হয় এবং কোন কণা নির্গত হয় এবং কোনটি ফোটন শোষণ করে। এই সমস্ত বিবরণ কোয়ান্টাম অনিশ্চয়তার আবরণ দ্বারা লুকানো হয়.

এই সতর্কতা সত্ত্বেও, ফাইনম্যান ডায়াগ্রামগুলি কোয়ান্টাম মিথস্ক্রিয়া বর্ণনা করার একটি কার্যকর উপায় হিসাবে প্রমাণিত হয়েছে। ইলেক্ট্রনগুলির মধ্যে আদান-প্রদান করা ফোটনটিকে একটি ইলেকট্রন থেকে অন্যটিকে বলে এক ধরণের বার্তাবাহক হিসাবে ভাবা যেতে পারে: "আমি এখানে আছি, তাই চলুন!" অবশ্যই, সমস্ত কোয়ান্টাম প্রক্রিয়া প্রাকৃতিকভাবে সম্ভাব্য, তাই এই ধরনের বিনিময় শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট সম্ভাবনার সাথে ঘটে। এটা ঘটতে পারে যে ইলেকট্রন দুই বা ততোধিক ফোটন বিনিময় করে (চিত্র 13), যদিও এর সম্ভাবনা কম।

এটি উপলব্ধি করা গুরুত্বপূর্ণ যে বাস্তবে আমরা ফোটনগুলিকে এক ইলেকট্রন থেকে অন্য ইলেক্ট্রনে ছুটে যেতে দেখি না। মিথস্ক্রিয়া বাহক দুটি ইলেকট্রনের "অভ্যন্তরীণ বিষয়"। ইলেকট্রনকে কীভাবে সরানো যায় তা বলার জন্যই এগুলি বিদ্যমান, এবং যদিও তারা শক্তি এবং ভরবেগ বহন করে, ধ্রুপদী পদার্থবিজ্ঞানের সংশ্লিষ্ট সংরক্ষণ আইনগুলি তাদের জন্য প্রযোজ্য নয়। এই ক্ষেত্রে ফোটনগুলিকে একটি বলের সাথে তুলনা করা যেতে পারে যা টেনিস খেলোয়াড়রা কোর্টে বিনিময় করে। একটি টেনিস বল যেমন খেলার মাঠে টেনিস খেলোয়াড়দের আচরণ নির্ধারণ করে, তেমনি একটি ফোটন ইলেকট্রনের আচরণকে প্রভাবিত করে।

একটি বাহক কণা ব্যবহার করে মিথস্ক্রিয়াটির সফল বর্ণনা একটি ফোটনের ধারণার সম্প্রসারণের সাথে ছিল: একটি ফোটন কেবল আমাদের কাছে দৃশ্যমান আলোর কণা নয়, বরং একটি ভৌতিক কণাও যা শুধুমাত্র চার্জের মাধ্যমে "দেখা যায়"। বিক্ষিপ্ত কণা। কখনও কখনও আমরা পর্যবেক্ষণ করা ফোটন বলা হয় বাস্তব,এবং মিথস্ক্রিয়া বহনকারী ফোটনগুলি হল অপার্থিব,যা আমাদের তাদের ক্ষণস্থায়ী, প্রায় ভুতুড়ে অস্তিত্বের কথা মনে করিয়ে দেয়। বাস্তব এবং ভার্চুয়াল ফোটনের মধ্যে পার্থক্য কিছুটা নির্বিচারে, কিন্তু তবুও এই ধারণাগুলি ব্যাপক হয়ে উঠেছে।

ভার্চুয়াল ফোটনের ধারণা ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়া - এর বাহক - এর তাত্পর্য একটি কোয়ান্টাম প্রকৃতির চিত্রের বাইরে চলে যায়। বাস্তবে, আমরা একটি তত্ত্ব সম্পর্কে কথা বলছি যা ক্ষুদ্রতম বিশদে চিন্তা করা হয়েছে এবং একটি নিখুঁত গাণিতিক যন্ত্রপাতি দিয়ে সজ্জিত, যা নামে পরিচিত কোয়ান্টাম ইলেক্ট্রোডাইনামিকস, QED হিসাবে সংক্ষিপ্ত। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পরপরই যখন QED প্রথম প্রণয়ন করা হয়েছিল, তখন পদার্থবিদদের কাছে একটি তত্ত্ব ছিল যা কোয়ান্টাম তত্ত্ব এবং আপেক্ষিকতা উভয়ের মৌলিক নীতিগুলিকে সন্তুষ্ট করেছিল। নতুন পদার্থবিজ্ঞানের দুটি গুরুত্বপূর্ণ দিকগুলির সম্মিলিত প্রকাশ দেখতে এটি একটি দুর্দান্ত সুযোগ। পরীক্ষামূলকভাবে তাদের পরীক্ষা করুন।

তাত্ত্বিকভাবে, QED তৈরি একটি অসামান্য অর্জন ছিল। ফোটন এবং ইলেকট্রনের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে পূর্ববর্তী গবেষণায় গাণিতিক অসুবিধার কারণে খুব সীমিত সাফল্য ছিল। কিন্তু যত তাড়াতাড়ি তাত্ত্বিকরা গণনা সঠিকভাবে চালাতে শিখেছে, অন্য সব কিছু জায়গায় পড়ে গেছে। QED ফোটন এবং ইলেক্ট্রন জড়িত যত জটিল প্রক্রিয়াই হোক না কেন ফলাফল পাওয়ার জন্য একটি পদ্ধতির প্রস্তাব করেছে।

চিত্র 13। দুটি ভার্চুয়াল ফোটনের আদান-প্রদানের ফলে ইলেকট্রন বিচ্ছুরণ ঘটে। এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলি চিত্রে দেখানো মূল প্রক্রিয়াটির একটি ছোট সংশোধন গঠন করে। এগারো

তত্ত্বটি বাস্তবতার সাথে কতটা ভালভাবে মিলেছে তা পরীক্ষা করার জন্য, পদার্থবিদরা দুটি প্রভাবের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিলেন যা বিশেষ আগ্রহের ছিল। প্রথমটি হাইড্রোজেন পরমাণুর শক্তির স্তরের সাথে সম্পর্কিত, সবচেয়ে সহজ পরমাণু। QED ভবিষ্যদ্বাণী করেছে যে ভার্চুয়াল ফোটনের অস্তিত্ব না থাকলে স্তরগুলি যে অবস্থানে থাকবে তা থেকে কিছুটা সরানো উচিত। তত্ত্বটি এই স্থানান্তরের মাত্রাটি খুব সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল। চরম নির্ভুলতার সাথে স্থানচ্যুতি সনাক্ত এবং পরিমাপ করার পরীক্ষাটি ইউনিভার্সিটি অফ স্টেট থেকে উইলিস ল্যাম্ব দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল। অ্যারিজোনা। প্রত্যেকের আনন্দের জন্য, গণনার ফলাফল পরীক্ষামূলক ডেটার সাথে পুরোপুরি মিলে গেছে।

QED-এর দ্বিতীয় নির্ণায়ক পরীক্ষাটি ইলেক্ট্রনের নিজস্ব চৌম্বক মুহুর্তের অত্যন্ত ছোট সংশোধনের সাথে সম্পর্কিত। এবং আবার, তাত্ত্বিক গণনা এবং পরীক্ষার ফলাফল সম্পূর্ণভাবে মিলে গেছে। তাত্ত্বিকরা তাদের গণনাকে পরিমার্জিত করতে শুরু করে এবং পরীক্ষকরা তাদের যন্ত্রের উন্নতি করতে শুরু করে। কিন্তু, যদিও তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণী এবং পরীক্ষামূলক ফলাফল উভয়ের যথার্থতা ক্রমাগত উন্নত হয়েছে, QED এবং পরীক্ষার মধ্যে চুক্তিটি অনবদ্য রয়ে গেছে। আজকাল, তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক ফলাফল এখনও অর্জিত নির্ভুলতার সীমার মধ্যে একমত, যার মানে নয় দশমিকের বেশি স্থানের কাকতালীয় ঘটনা। এই ধরনের একটি আকর্ষণীয় চিঠিপত্র QED কে বিদ্যমান প্রাকৃতিক বিজ্ঞান তত্ত্বগুলির মধ্যে সবচেয়ে উন্নত বিবেচনা করার অধিকার দেয়।

বলা বাহুল্য, এই ধরনের বিজয়ের পরে, QED কে অন্য তিনটি মৌলিক মিথস্ক্রিয়াগুলির কোয়ান্টাম বর্ণনার জন্য একটি মডেল হিসাবে গৃহীত হয়েছিল। অবশ্যই, অন্যান্য মিথস্ক্রিয়াগুলির সাথে যুক্ত ক্ষেত্রগুলি অবশ্যই অন্যান্য বাহক কণার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হতে হবে। অভিকর্ষ বর্ণনা করার জন্য এটি চালু করা হয়েছিল মহাকর্ষ,একটি ফোটন হিসাবে একই ভূমিকা পালন করে. দুটি কণার মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন, তাদের মধ্যে মহাকর্ষ বিনিময় হয়। এই মিথস্ক্রিয়াটি চিত্রে দেখানো অনুরূপ চিত্রগুলি ব্যবহার করে কল্পনা করা যেতে পারে। 12 এবং 13. এটি মহাকর্ষ যা চাঁদ থেকে মহাসাগরে সংকেত বহন করে, যা অনুসরণ করে তারা উচ্চ জোয়ারের সময় উঠে এবং ভাটার সময় পড়ে। পৃথিবী এবং সূর্যের মাঝখানে ছুটে চলা মহাকর্ষ আমাদের গ্রহকে কক্ষপথে রাখে। গ্র্যাভিটন দৃঢ়ভাবে আমাদের পৃথিবীতে বেঁধে রাখে।

ফোটনের মতো, মহাকর্ষগুলি আলোর গতিতে ভ্রমণ করে, তাই গ্র্যাভিটনগুলি "শূন্য বিশ্রাম ভর" সহ কণা। কিন্তু এখানেই গ্র্যাভিটন এবং ফোটনের মিল শেষ হয়। যেখানে একটি ফোটনের স্পিন 1, একটি গ্র্যাভিটনের স্পিন 2।

টেবিল 4

চারটি মৌলিক মিথস্ক্রিয়া বহন করে এমন কণা। ভর প্রোটন ভর এককে প্রকাশ করা হয়।

এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য কারণ এটি বলের দিক নির্ধারণ করে: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়ায়, একইভাবে চার্জযুক্ত কণা, যেমন ইলেকট্রন, বিকর্ষণ করে, যখন মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়ায়, সমস্ত কণা একে অপরের প্রতি আকৃষ্ট হয়।

গ্র্যাভিটন বাস্তব বা ভার্চুয়াল হতে পারে। একটি বাস্তব মহাকর্ষ একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গের একটি কোয়ান্টাম ছাড়া আর কিছুই নয়, ঠিক যেমন একটি বাস্তব ফোটন একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের একটি কোয়ান্টাম। নীতিগতভাবে, প্রকৃত মহাকর্ষকে "পর্যবেক্ষন করা" যেতে পারে। কিন্তু মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া অবিশ্বাস্যভাবে দুর্বল হওয়ার কারণে, মহাকর্ষ সরাসরি সনাক্ত করা যায় না। অন্যান্য কোয়ান্টাম কণার সাথে গ্র্যাভিটনের মিথস্ক্রিয়া এতটাই দুর্বল যে গ্র্যাভিটনের বিক্ষিপ্ত বা শোষণের সম্ভাবনা, উদাহরণস্বরূপ, একটি প্রোটন দ্বারা অসীম।

বাহক কণার বিনিময়ের মূল ধারণাটি অন্যান্য মিথস্ক্রিয়াগুলির ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য (সারণী 4) - দুর্বল এবং শক্তিশালী। যাইহোক, বিস্তারিত গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য আছে. আমাদের স্মরণ করা যাক যে শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়া কোয়ার্কগুলির মধ্যে সংযোগ প্রদান করে। এই ধরনের সংযোগ একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এক মত একটি বল ক্ষেত্রের দ্বারা তৈরি করা যেতে পারে, কিন্তু আরো জটিল. বৈদ্যুতিক শক্তি বিপরীত চিহ্নের চার্জ সহ দুটি কণার একটি আবদ্ধ অবস্থার গঠনের দিকে পরিচালিত করে। কোয়ার্কের ক্ষেত্রে, তিনটি কণার আবদ্ধ অবস্থার উদ্ভব হয়, যা বল ক্ষেত্রের আরও জটিল প্রকৃতি নির্দেশ করে, যার সাথে তিন ধরনের "চার্জ" মিলে যায়। কণা - কোয়ার্কের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার বাহক, তাদের জোড়া বা ত্রিপলে সংযুক্ত করে, বলা হয় গ্লুন

দুর্বল মিথস্ক্রিয়া ক্ষেত্রে পরিস্থিতি কিছুটা ভিন্ন। এই মিথস্ক্রিয়া ব্যাসার্ধ অত্যন্ত ছোট. অতএব, দুর্বল মিথস্ক্রিয়া বাহক বৃহৎ বিশ্রাম ভর সঙ্গে কণা হতে হবে. এই ধরনের ভরের মধ্যে থাকা শক্তিকে হাইজেনবার্গের অনিশ্চয়তা নীতি অনুসারে "ধার" করতে হবে, যা ইতিমধ্যে পৃ-এ আলোচনা করা হয়েছে। 50. কিন্তু যেহেতু "ধার করা" ভর (এবং শক্তি) এত বড়, তাই অনিশ্চয়তার নীতির জন্য প্রয়োজন যে এই ধরনের ঋণের পরিশোধের সময়কাল অত্যন্ত কম - মাত্র 10^-28 সেকেন্ড। এই ধরনের স্বল্পস্থায়ী কণাগুলির খুব বেশি দূরে সরে যাওয়ার সময় নেই এবং তারা যে মিথস্ক্রিয়া বহন করে তা খুব ছোট।

আসলে দুই ধরনের দুর্বল শক্তি পরিবহণকারী আছে। তাদের মধ্যে একটি বিশ্রাম ভর ছাড়া সবকিছুতে একটি ফোটনের মতো। এই কণাগুলোকে বলা হয় Z কণা। Z কণা মূলত একটি নতুন ধরনের আলো। আরেক ধরনের দুর্বল বল বাহক, W কণা, বৈদ্যুতিক চার্জের উপস্থিতি দ্বারা Z কণা থেকে পৃথক। ছ. 7 আমরা জেড এবং ডাব্লু কণার বৈশিষ্ট্যগুলি আরও বিশদে আলোচনা করব, যেগুলি শুধুমাত্র 1983 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল।

কোয়ার্ক, লেপটন এবং মিথস্ক্রিয়া বাহক কণার শ্রেণীবিভাগ পরিচিত সাবঅ্যাটমিক কণার তালিকা সম্পূর্ণ করে। এই কণাগুলির প্রতিটি তার নিজস্ব, কিন্তু মহাবিশ্ব গঠনে সিদ্ধান্তমূলক ভূমিকা পালন করে। যদি কোনও বাহক কণা না থাকে তবে কোনও মিথস্ক্রিয়া থাকবে না এবং প্রতিটি কণা তার অংশীদারদের সম্পর্কে অন্ধকারে থাকবে। জটিল সিস্টেমের উদ্ভব হতে পারে না, কোন কার্যকলাপ অসম্ভব হবে. কোয়ার্ক না থাকলে পারমাণবিক নিউক্লিয়াস বা সূর্যালোক থাকবে না। লেপটন না থাকলে পরমাণু থাকতে পারত না, রাসায়নিক কাঠামো এবং জীবন নিজেই উঠবে না।

কণা পদার্থবিদ্যার লক্ষ্য কি?

প্রভাবশালী ব্রিটিশ সংবাদপত্র দ্য গার্ডিয়ান একবার কণা পদার্থবিদ্যার বিকাশের প্রজ্ঞা নিয়ে প্রশ্ন করে একটি সম্পাদকীয় প্রকাশ করেছিল, এটি একটি ব্যয়বহুল উদ্যোগ যা শুধুমাত্র দেশের বিজ্ঞানের বাজেটের একটি উল্লেখযোগ্য অংশই খায় না, বরং সেরা মনের সিংহভাগও গ্রহণ করে। "পদার্থবিদরা কি জানেন যে তারা কি করছেন?" গার্ডিয়ান জিজ্ঞাসা করলেন। "যদিও তারা তা করে, তাহলে কি লাভ? পদার্থবিদ ছাড়া আর কার এই সমস্ত কণার প্রয়োজন?"

এই প্রকাশনার কয়েক মাস পরে, আমি বাল্টিমোরে মার্কিন রাষ্ট্রপতির বিজ্ঞান বিষয়ক উপদেষ্টা জর্জ কিওয়ার্থের একটি বক্তৃতায় অংশ নেওয়ার সুযোগ পেয়েছি। কিওয়ার্থ কণা পদার্থবিদ্যাকেও সম্বোধন করেছিলেন, কিন্তু তার বক্তৃতাটি সম্পূর্ণ ভিন্ন সুর নিয়েছিল। আমেরিকান পদার্থবিদরা CERN, ইউরোপের নেতৃস্থানীয় কণা পদার্থবিদ্যা গবেষণাগারের একটি সাম্প্রতিক রিপোর্ট দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিলেন, মৌলিক W এবং Z কণার আবিষ্কার সম্পর্কে, যা অবশেষে একটি বৃহৎ প্রোটন-অ্যান্টিপ্রোটন সংঘর্ষকারী বিম কোলাইডারে প্রাপ্ত হয়েছিল। আমেরিকানরা এই সত্যে অভ্যস্ত যে সমস্ত চাঞ্চল্যকর আবিষ্কার তাদের উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যার গবেষণাগারে তৈরি করা হয়। তাদের হাতের তালু হারিয়ে যাওয়াটা কি বৈজ্ঞানিক এমনকি জাতীয় পতনের লক্ষণ নয়?

কীওয়ার্থের কোন সন্দেহ ছিল না যে সাধারণভাবে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং বিশেষ করে আমেরিকান অর্থনীতির উন্নতির জন্য, দেশটিকে বৈজ্ঞানিক গবেষণার অগ্রভাগে থাকা দরকার। প্রধান প্রকল্প মৌলিক গবেষণা, Keyworth বলেন, অগ্রগতির শীর্ষে আছে. মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রকে কণা পদার্থবিদ্যায় তার আধিপত্য পুনরুদ্ধার করতে হবে,

সেই একই সপ্তাহে, নিউজ চ্যানেলগুলি কণা পদার্থবিদ্যায় নতুন প্রজন্মের পরীক্ষা চালানোর জন্য ডিজাইন করা একটি বিশাল ত্বরণকারীর জন্য একটি আমেরিকান প্রকল্প সম্পর্কে প্রতিবেদন প্রচার করে। মূল খরচ আনুমানিক $2 বিলিয়ন, এই এক্সিলারেটরটিকে মানুষের দ্বারা নির্মিত সবচেয়ে ব্যয়বহুল মেশিনে পরিণত করেছে। এই আঙ্কেল স্যাম দৈত্য, যা এমনকি CERN-এর নতুন LEP এক্সিলারেটরকেও বামন করবে, এত বড় যে পুরো লুক্সেমবার্গ রাজ্যটি তার রিংয়ের মধ্যে ফিট করতে পারে! দৈত্যাকার সুপারকন্ডাক্টিং চুম্বকগুলি তীব্র চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যা কণার একটি মরীচিকে কার্ল করবে, এটি একটি রিং-আকৃতির চেম্বার বরাবর নির্দেশ করবে; এটি এত বিশাল কাঠামো যে নতুন এক্সিলারেটরটি মরুভূমিতে অবস্থিত বলে অনুমিত হয়। গার্ডিয়ান পত্রিকার সম্পাদক এ বিষয়ে কী ভাবছেন তা জানতে চাই।

সুপারকন্ডাক্টিং সুপার কোলাইডার (এসএসসি) নামে পরিচিত, তবে প্রায়শই "ডি-জারট্রন" হিসাবে উল্লেখ করা হয় (ইংরেজি থেকে। মরুভূমি -মরুভূমি - এড।),এই দানবীয় মেশিনটি বাকি শক্তির (ভর) থেকে প্রায় 20 হাজার গুণ বেশি শক্তিতে প্রোটনকে ত্বরান্বিত করতে সক্ষম হবে। এই সংখ্যাগুলি বিভিন্ন উপায়ে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। সর্বোচ্চ ত্বরণে, কণাগুলি মাত্র 1 কিমি/ঘন্টা বেগে চলে যাবে কম গতিআলো - মহাবিশ্বের সর্বোচ্চ গতি। আপেক্ষিক প্রভাব এত বেশি যে প্রতিটি কণার ভর বিশ্রামের তুলনায় 20 হাজার গুণ বেশি। এই জাতীয় কণার সাথে যুক্ত সিস্টেমে, সময় এতটাই প্রসারিত হয় যে 1 s আমাদের রেফারেন্সের ফ্রেমে 5.5 ঘন্টার সাথে মিলে যায়। চেম্বারের প্রতিটি কিলোমিটার যার মধ্যে দিয়ে কণাটি ঝাড়ু দেয় "মনে হবে" শুধুমাত্র 5.0 সেমিতে সংকুচিত হবে।

কোন ধরনের চরম প্রয়োজন রাষ্ট্রগুলিকে পরমাণুর আরও ধ্বংসাত্মক বিদারণে এত বিপুল সম্পদ ব্যয় করতে বাধ্য করে? এই ধরনের গবেষণার কোন ব্যবহারিক সুবিধা আছে কি?

যে কোনো মহান বিজ্ঞান, অবশ্যই, জাতীয় অগ্রাধিকারের জন্য সংগ্রামের চেতনা থেকে বিজাতীয় নয়। এখানে, শিল্প বা খেলাধুলার মতোই, পুরষ্কার জেতা ভাল এবং বিশ্বব্যাপী স্বীকৃতি. কণা পদার্থবিদ্যা রাষ্ট্র ক্ষমতার এক ধরনের প্রতীক হয়ে উঠেছে। যদি এটি সফলভাবে বিকশিত হয় এবং বাস্তব ফলাফল তৈরি করে, তবে এটি নির্দেশ করে যে বিজ্ঞান, প্রযুক্তি এবং সেইসাথে দেশের অর্থনীতি মূলত সঠিক স্তরে রয়েছে। এটি অন্যান্য সাধারণ প্রযুক্তি শাখা থেকে পণ্যের উচ্চ মানের উপর আস্থা সমর্থন করে। একটি এক্সিলারেটর এবং সমস্ত সম্পর্কিত সরঞ্জাম তৈরি করার জন্য একটি খুব উচ্চ স্তরের পেশাদারিত্ব প্রয়োজন। নতুন প্রযুক্তির বিকাশ থেকে অর্জিত মূল্যবান অভিজ্ঞতা বৈজ্ঞানিক গবেষণার অন্যান্য ক্ষেত্রে অপ্রত্যাশিত এবং উপকারী প্রভাব ফেলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, "ডেজার্টন" এর জন্য প্রয়োজনীয় সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটের উপর গবেষণা এবং উন্নয়ন বিশ বছর ধরে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পরিচালিত হয়েছে। যাইহোক, তারা সরাসরি সুবিধা প্রদান করে না এবং তাই মূল্য দেওয়া কঠিন। কোন আরো বাস্তব ফলাফল আছে?

মৌলিক গবেষণার সমর্থনে কখনও কখনও একজন অন্য যুক্তি শুনতে পান। পদার্থবিদ্যা প্রযুক্তির চেয়ে প্রায় পঞ্চাশ বছর এগিয়ে থাকে। এক বা অন্য ব্যবহারিক প্রয়োগ বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারযদিও প্রথমে স্পষ্ট নয়, মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের উল্লেখযোগ্য কিছু অর্জন সময়ের সাথে সাথে ব্যবহারিক প্রয়োগ খুঁজে পায়নি। আসুন ম্যাক্সওয়েলের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের তত্ত্বটি মনে রাখা যাক: এর স্রষ্টা কি আধুনিক টেলিকমিউনিকেশন এবং ইলেকট্রনিক্সের সৃষ্টি এবং সাফল্যের পূর্বাভাস দিতে পারেন? আর রাদারফোর্ডের কথায় যে পারমাণবিক শক্তিব্যবহারিক আবেদন খুঁজে পাওয়ার সম্ভাবনা নেই? প্রাথমিক কণা পদার্থবিজ্ঞানের বিকাশের ফলে কী হতে পারে তা কি ভবিষ্যদ্বাণী করা সম্ভব, কোন নতুন শক্তি এবং নতুন নীতিগুলি আবিষ্কৃত হবে যা আমাদের চারপাশের বিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বোধগম্যতাকে প্রসারিত করবে এবং বিস্তৃত মানুষের উপর আমাদের ক্ষমতা দেবে? শারীরিক ঘটনা. এবং এটি প্রযুক্তির বিকাশের দিকে নিয়ে যেতে পারে যা রেডিও বা পারমাণবিক শক্তির চেয়ে প্রকৃতিতে কম বিপ্লবী নয়।

বিজ্ঞানের বেশিরভাগ শাখা অবশেষে কিছু সামরিক প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। এই ক্ষেত্রে, কণা পদার্থবিদ্যা (পরমাণু পদার্থবিদ্যার বিপরীতে) এখনও পর্যন্ত অস্পৃশ্য রয়ে গেছে। কাকতালীয়ভাবে, কীওয়ার্থের বক্তৃতাটি ক্ষেপণাস্ত্র-বিরোধী, তথাকথিত মরীচি, অস্ত্র তৈরির জন্য রাষ্ট্রপতি রেগানের বিতর্কিত প্রকল্পের প্রচার প্রচারণার সাথে মিলে যায় (এই প্রকল্পটি কৌশলগত প্রতিরক্ষা উদ্যোগ, এসডিআই নামে একটি প্রোগ্রামের অংশ)। এই প্রকল্পের সারমর্ম হল শত্রু ক্ষেপণাস্ত্রের বিরুদ্ধে উচ্চ-শক্তির কণা বিম ব্যবহার করা। কণা পদার্থবিদ্যার এই প্রয়োগ সত্যিই অশুভ।

প্রচলিত মতামত হল এই ধরনের ডিভাইস তৈরি করা সম্ভব নয়। প্রাথমিক কণা পদার্থবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে কাজ করা বেশিরভাগ বিজ্ঞানী এই ধারণাগুলিকে অযৌক্তিক এবং অপ্রাকৃতিক বলে মনে করেন এবং রাষ্ট্রপতির প্রস্তাবের বিরুদ্ধে তীব্রভাবে কথা বলেন। বিজ্ঞানীদের নিন্দা করে, কীওয়ার্থ তাদের এই প্রকল্পে "তারা কী ভূমিকা পালন করতে পারে তা বিবেচনা করার জন্য" অনুরোধ করেছিলেন মরীচি অস্ত্র. পদার্থবিজ্ঞানীদের কাছে কীওয়ার্থের আবেদন (অবশ্যই দৈবক্রমে) উচ্চ-শক্তির পদার্থবিজ্ঞানের অর্থায়ন সম্পর্কিত তাঁর কথাগুলি অনুসরণ করেছিল।

এটা আমার দৃঢ় বিশ্বাস যে উচ্চ-শক্তির পদার্থবিদদের অ্যাপ্লিকেশন (বিশেষ করে সামরিক), ঐতিহাসিক অ্যানালগ বা সম্ভাব্য প্রযুক্তিগত অলৌকিকতার অস্পষ্ট প্রতিশ্রুতি উদ্ধৃত করে মৌলিক গবেষণার প্রয়োজনকে ন্যায্যতা দেওয়ার প্রয়োজন নেই। পদার্থবিদরা প্রাথমিকভাবে আমাদের পৃথিবী কীভাবে কাজ করে তা খুঁজে বের করার জন্য, প্রকৃতিকে আরও বিশদভাবে বোঝার ইচ্ছার নামে এই গবেষণাগুলি পরিচালনা করেন। অন্যান্য মানব ক্রিয়াকলাপের মধ্যে কণা পদার্থবিদ্যা অতুলনীয়। আড়াই সহস্রাব্দ ধরে, মানবতা মহাবিশ্বের আসল "বিল্ডিং ব্লক" খুঁজে বের করার চেষ্টা করছে, এবং এখন আমরা চূড়ান্ত লক্ষ্যের কাছাকাছি। দৈত্যাকার স্থাপনাগুলি আমাদেরকে পদার্থের একেবারে হৃদয়ে প্রবেশ করতে এবং প্রকৃতি থেকে এর গভীরতম গোপনীয়তাগুলি কেড়ে নিতে সাহায্য করবে। মানবতা নতুন আবিষ্কার, পূর্বে অজানা প্রযুক্তির অপ্রত্যাশিত অ্যাপ্লিকেশন আশা করতে পারে, তবে এটি দেখা যেতে পারে যে উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যা অনুশীলনের জন্য কিছুই দেবে না। কিন্তু এমনকি একটি রাজকীয় ক্যাথেড্রাল বা কনসার্ট হলের ব্যবহারিক ব্যবহার খুব কম। এই বিষয়ে, কেউ সাহায্য করতে পারে না কিন্তু ফ্যারাডে এর কথাগুলি স্মরণ করতে পারে, যিনি একবার মন্তব্য করেছিলেন: "একটি নবজাতক শিশুর কী ভাল?" মানুষের ক্রিয়াকলাপের ধরন যা অনুশীলন থেকে দূরে, যার মধ্যে প্রাথমিক কণার পদার্থবিদ্যা অন্তর্ভুক্ত, মানব আত্মার প্রকাশের প্রমাণ হিসাবে কাজ করে, যা ছাড়া আমরা আমাদের অত্যধিক বস্তুগত এবং বাস্তববাদী জগতে ধ্বংস হয়ে যাব।

"পরমাণুর বৈশিষ্ট্য" বিষয়ে

১ম বর্ষের ছাত্র দ্বারা সম্পন্ন করা হয়েছে

গ্রুপ Ke-DLI-401

এলিসিভ ভ্লাদিস্লাভ

চেক করা হয়েছে:

মেদভেদেভা ওলগা আলেকসেভনা

কেমেরোভো 2015

পরমাণুর গঠন।

সুদূর অতীতে, প্রাচীন গ্রিসের দার্শনিকরা ধরে নিয়েছিলেন যে সমস্ত পদার্থ এক, কিন্তু তার "সারাংশ" এর উপর নির্ভর করে কিছু বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। তাদের মধ্যে কেউ কেউ যুক্তি দিয়েছিলেন যে পদার্থটি পরমাণু নামক ক্ষুদ্র কণা নিয়ে গঠিত। পরমাণু-আণবিক শিক্ষার বৈজ্ঞানিক ভিত্তি পরে রাশিয়ান বিজ্ঞানী এম.ভি. লোমোনোসভ, ফরাসি রসায়নবিদ এল. ল্যাভোসিয়ার এবং জে. প্রুস্ট, ইংরেজ রসায়নবিদ ডি. ডাল্টন, ইতালীয় পদার্থবিদ এ. অ্যাভোগাড্রো এবং অন্যান্য গবেষকরা।

পর্যায়ক্রমিক আইন D.I. মেন্ডেলিভ সমস্ত রাসায়নিক উপাদানের মধ্যে একটি প্রাকৃতিক সম্পর্কের অস্তিত্ব দেখান। এটি পরামর্শ দেয় যে সমস্ত পরমাণুর কিছু মিল রয়েছে। 19 শতকের শেষ অবধি, রসায়নে প্রচলিত বিশ্বাস ছিল যে একটি পরমাণু হল একটি সরল পদার্থের ক্ষুদ্রতম অবিভাজ্য কণা। এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে সমস্ত রাসায়নিক রূপান্তরের সময়, শুধুমাত্র অণুগুলি ধ্বংস এবং তৈরি হয়, যখন পরমাণু অপরিবর্তিত থাকে এবং অংশে বিভক্ত হতে পারে না। এবং অবশেষে, 19 শতকের শেষে, আবিষ্কারগুলি করা হয়েছিল যা পরমাণুর গঠনের জটিলতা এবং কিছু পরমাণুকে অন্যগুলিতে রূপান্তরিত করার সম্ভাবনা দেখায়।

এটি ছিল রসায়নের একটি নতুন বিভাগ, "পরমাণুর কাঠামো" গঠন ও বিকাশের প্রেরণা। পরমাণুর জটিল কাঠামোর প্রথম ইঙ্গিত ছিল অত্যন্ত বিরল গ্যাসে বৈদ্যুতিক স্রাবের সময় উত্পন্ন ক্যাথোড রশ্মির অধ্যয়নের উপর পরীক্ষা। এই রশ্মিগুলি পর্যবেক্ষণ করার জন্য, একটি কাচের নল থেকে যতটা সম্ভব বায়ু পাম্প করা হয় যার মধ্যে দুটি ধাতব ইলেক্ট্রোড সোল্ডার করা হয় এবং তারপরে এটির মধ্য দিয়ে একটি উচ্চ ভোল্টেজ প্রবাহিত হয়। এই ধরনের পরিস্থিতিতে, "অদৃশ্য" ক্যাথোড রশ্মি তার পৃষ্ঠে লম্ব নলের ক্যাথোড থেকে প্রচার করে, যেখানে তারা আঘাত করে সেখানে একটি উজ্জ্বল সবুজ আভা সৃষ্টি করে। ক্যাথোড রশ্মি নড়াচড়া করার ক্ষমতা রাখে। তাদের পথে, চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে (পরবর্তীতে ধনাত্মক চার্জযুক্ত প্লেটের দিকে) সহজে চলমান দেহগুলি তাদের মূল পথ থেকে বিচ্যুত হয়। ক্যাথোড রশ্মির প্রভাব শুধুমাত্র টিউবের ভিতরে সনাক্ত করা হয়, যেহেতু কাচ তাদের জন্য দুর্ভেদ্য। ক্যাথোড রশ্মির বৈশিষ্ট্যগুলির অধ্যয়ন এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছে যে তারা ক্ষুদ্র কণা নিয়ে গঠিত যা একটি ঋণাত্মক চার্জ বহন করে এবং আলোর গতির অর্ধেক গতিতে ভ্রমণ করে। তাদের চার্জের ভর এবং মাত্রা নির্ণয় করাও সম্ভব ছিল। প্রতিটি কণার ভর ছিল 0.00055 কার্বন কণার সমান। চার্জ 1.602 এর শক্তি 10 থেকে বিয়োগ 19 এর সমান। এটি বিশেষভাবে লক্ষণীয় যে কণার ভর এবং তাদের চার্জের মাত্রা টিউবে অবশিষ্ট গ্যাসের প্রকৃতির উপর বা যে পদার্থ থেকে ইলেক্ট্রোড তৈরি হয় তার উপর বা অন্যান্য পরীক্ষামূলক অবস্থার উপর নির্ভর করে না। উপরন্তু, ক্যাথোড কণাগুলি শুধুমাত্র একটি চার্জযুক্ত অবস্থায় পরিচিত এবং তাদের চার্জ ছাড়া থাকতে পারে না, বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ কণাতে রূপান্তরিত করা যায় না: বৈদ্যুতিক চার্জ তাদের প্রকৃতির সারাংশ গঠন করে। এই কণাগুলোকে ইলেকট্রন বলা হয়। ক্যাথোড টিউবে, বৈদ্যুতিক চার্জের প্রভাবে ক্যাথোড থেকে ইলেকট্রনগুলি পৃথক করা হয়। কিন্তু এগুলি বৈদ্যুতিক চার্জের সাথে কোনও সংযোগ ছাড়াই উঠতে পারে। এইভাবে, উদাহরণস্বরূপ, ইলেকট্রন নির্গমনের সময়, ধাতুগুলি ইলেকট্রন নির্গত করে; ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের সময়, অনেক পদার্থ ইলেকট্রন নির্গত করে। বিভিন্ন ধরনের পদার্থ দ্বারা ইলেকট্রন মুক্তি ইঙ্গিত করে যে এই কণাগুলি সমস্ত পরমাণুর অংশ; তাই, পরমাণু হল জটিল গঠন যা ছোট "উপাদান অংশ" থেকে তৈরি।

পরমাণুর গঠন অধ্যয়ন কার্যত 1897-1898 সালে শুরু হয়েছিল, যখন ইলেকট্রনের একটি প্রবাহ হিসাবে ক্যাথোড রশ্মির প্রকৃতি অবশেষে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল এবং ইলেকট্রনের চার্জ এবং ভর নির্ধারণ করা হয়েছিল। ইলেক্ট্রনগুলি বিভিন্ন ধরণের পদার্থের দ্বারা নির্গত হওয়ার ফলে এই সিদ্ধান্তে পৌঁছে যে ইলেকট্রনগুলি সমস্ত পরমাণুর অংশ। কিন্তু পরমাণু, যেমনটি জানা যায়, বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, এটি থেকে এটি অনুসরণ করা হয়েছে যে এর গঠনে অন্য একটি উপাদান অন্তর্ভুক্ত করা উচিত ছিল যা ইলেকট্রনের ঋণাত্মক চার্জের সমষ্টিকে ভারসাম্যপূর্ণ করে। পরমাণুর এই ইতিবাচক চার্জযুক্ত অংশটি 1911 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল। রাদারফোর্ডগতি অধ্যয়ন মধ্যে

গ্যাস এবং অন্যান্য পদার্থের কণা।

রাদারফোর্ড আর্নেস্ট (1871-1937)

সক্রিয় উপাদানগুলির পদার্থ দ্বারা নির্গত কণাগুলি ইতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত হিলিয়াম আয়ন, যার গতি 20,000 কিমি/সেকেন্ডে পৌঁছে। এই ধরনের প্রচণ্ড গতির জন্য ধন্যবাদ, কণাগুলি বাতাসের মধ্য দিয়ে উড়ে যায় এবং গ্যাসের অণুর সাথে সংঘর্ষ করে তাদের থেকে ইলেকট্রনগুলিকে ছিটকে দেয়। যে অণুগুলি ইলেকট্রন হারিয়েছে তারা ইতিবাচকভাবে চার্জ হয়ে যায়, যখন ছিটকে যাওয়া ইলেকট্রনগুলি অবিলম্বে অন্যান্য অণুর সাথে যোগ দেয়, তাদের নেতিবাচকভাবে চার্জ করে। এইভাবে, কণার পথ ধরে বাতাসে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক চার্জযুক্ত গ্যাস আয়ন তৈরি হয়। বায়ু আয়নিত করার জন্য কণার ক্ষমতা একজন ইংরেজ পদার্থবিদ ব্যবহার করেছিলেন উইলসনপৃথক কণার চলাচলের পথ দৃশ্যমান করার জন্য এবং তাদের ছবি তোলার জন্য।

পরবর্তীকালে, কণার ছবি তোলার যন্ত্রটিকে ক্লাউড চেম্বার বলা হয়। (আধানযুক্ত কণার প্রথম ট্র্যাক ডিটেক্টর। 1912 সালে চার্লস উইলসন দ্বারা উদ্ভাবিত। উইলসন চেম্বারের ক্রিয়াটি ট্র্যাকের (ট্র্যাক) বরাবর উপস্থিত আয়নের উপর সুপারস্যাচুরেটেড বাষ্পের (তরল ছোট ফোঁটাগুলির গঠন) ঘনীভবনের উপর ভিত্তি করে। চার্জযুক্ত কণা। পরে এটি অন্যান্য ট্র্যাক ডিটেক্টর দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।)

ক্যামেরা ব্যবহার করে কণা গতির পথগুলি অধ্যয়ন করার সময়, রাদারফোর্ড লক্ষ্য করেছিলেন যে চেম্বারে তারা সমান্তরাল (পথ), কিন্তু যখন সমান্তরাল রশ্মির একটি মরীচি গ্যাসের একটি স্তর বা একটি পাতলা ধাতব প্লেটের মধ্য দিয়ে যায়, তখন তারা সমান্তরালভাবে বেরিয়ে আসে না। , কিন্তু কিছুটা ভিন্ন, যেমন কণা তাদের মূল পথ থেকে বিচ্যুত হয়। কিছু কণা খুব শক্তিশালীভাবে বিচ্যুত হয়েছিল, কিছু পাতলা প্লেটের মধ্য দিয়ে যায় নি।

এই পর্যবেক্ষণগুলির উপর ভিত্তি করে, রাদারফোর্ড পরমাণুর গঠনের নিজস্ব চিত্রের প্রস্তাব করেছিলেন: পরমাণুর কেন্দ্রে একটি ধনাত্মক নিউক্লিয়াস রয়েছে, যার চারপাশে নেতিবাচক ইলেকট্রনগুলি বিভিন্ন কক্ষপথে ঘোরে। তাদের ঘূর্ণনের সময় কেন্দ্রীভূত শক্তিগুলি তাদের কক্ষপথে রাখে এবং তাদের দূরে উড়তে বাধা দেয়। এই পারমাণবিক মডেলটি সহজেই কণার বিচ্যুতির ঘটনাটি ব্যাখ্যা করে। নিউক্লিয়াস এবং ইলেকট্রনের মাত্রা সমগ্র পরমাণুর মাত্রার তুলনায় খুবই ছোট, যা নিউক্লিয়াস থেকে সবচেয়ে দূরে অবস্থিত ইলেকট্রনের কক্ষপথ দ্বারা নির্ধারিত হয়; অতএব, বেশিরভাগ কণা লক্ষণীয় বিচ্যুতি ছাড়াই পরমাণুর মধ্য দিয়ে উড়ে যায়। শুধুমাত্র সেই ক্ষেত্রে যেখানে কণাটি নিউক্লিয়াসের খুব কাছাকাছি আসে বৈদ্যুতিক বিকর্ষণ এটিকে তার মূল পথ থেকে তীব্রভাবে বিচ্যুত করে। এইভাবে, কণা বিচ্ছুরণের অধ্যয়ন পরমাণুর পারমাণবিক তত্ত্বের ভিত্তি স্থাপন করেছিল। এর বিকাশের শুরুতে পারমাণবিক কাঠামোর তত্ত্বের মুখোমুখি কাজগুলির মধ্যে একটি ছিল বিভিন্ন পরমাণুর পারমাণবিক চার্জের মাত্রা নির্ধারণ করা। যেহেতু পরমাণু সামগ্রিকভাবে বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, তাই নিউক্লিয়াসের চার্জ নির্ধারণ করে, নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করা সম্ভব হবে। এই সমস্যা সমাধানে, এক্স-রে বর্ণালী অধ্যয়ন মহান সাহায্য ছিল. এক্স-রে উৎপন্ন হয় যখন দ্রুত গতিশীল ইলেকট্রন একটি কঠিন শরীরে আঘাত করে এবং দৃশ্যমান আলোক রশ্মি থেকে শুধুমাত্র তাদের উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পার্থক্য করে। ছোট অবস্থায় হালকা তরঙ্গপ্রায় 4000 অ্যাংস্ট্রোম (ভায়োলেট রশ্মি) এর দৈর্ঘ্য রয়েছে, এক্স-রেগুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 20 থেকে 0.1 অ্যাংস্ট্রোম পর্যন্ত। একটি এক্স-রে বর্ণালী প্রাপ্ত করার জন্য, আপনি একটি সাধারণ প্রিজম বা ডিফ্র্যাকশন গ্রেটিং ব্যবহার করতে পারবেন না। (ডিফ্রাকশন গ্রেটিং, অপটিক্যাল ডিভাইস; সেট বৃহৎ পরিমাণএকটি অস্বচ্ছ পর্দায় সমান্তরাল স্লিট বা প্রতিফলিত আয়না স্ট্রিপ (স্ট্রাইপ), একে অপরের থেকে সমানভাবে ব্যবধান, যার উপর আলোর বিচ্ছুরণ ঘটে। একটি বিচ্ছুরণ ঝাঁঝরি এটির উপর আলোর ঘটনার একটি মরীচিকে একটি বর্ণালীতে পরিণত করে, যা বর্ণালী যন্ত্রগুলিতে ব্যবহৃত হয়।)

এক্স-রেগুলির জন্য প্রতি মিলিমিটারে (প্রায় 1 মিলিয়ন/1 মিমি) খুব বড় সংখ্যক বিভাজন সহ একটি ঝাঁঝরি প্রয়োজন। কৃত্রিমভাবে এই জাতীয় জালি প্রস্তুত করা অসম্ভব ছিল। 1912 সালে, সুইস পদার্থবিদ ড লাউধারণাটি এক্স-রেগুলির জন্য একটি বিচ্ছুরণ গ্রেটিং হিসাবে স্ফটিক ব্যবহার করার উদ্ভব হয়েছিল।

একটি স্ফটিকের মধ্যে পরমাণুর আদেশকৃত বিন্যাস এবং তাদের মধ্যে ছোট দূরত্ব অনুমান করার কারণ দিয়েছে যে স্ফটিকগুলি প্রয়োজনীয় ডিফ্র্যাকশন গ্রেটিংয়ের ভূমিকার জন্য উপযুক্ত হবে।

পরীক্ষাটি উজ্জ্বলভাবে লাউয়ের অনুমানকে নিশ্চিত করেছে; শীঘ্রই এমন যন্ত্র তৈরি করা সম্ভব হয়েছিল যা প্রায় সমস্ত উপাদানের এক্স-রে বর্ণালী প্রাপ্ত করা সম্ভব করেছিল। এক্স-রে বর্ণালী প্রাপ্ত করার জন্য, এক্স-রে টিউবগুলিতে অ্যান্টিক্যাথোডটি সেই ধাতু দিয়ে তৈরি যার বর্ণালী প্রাপ্ত করা হয়, বা অধ্যয়ন করা উপাদানটির একটি যৌগ প্রয়োগ করা হয়। বর্ণালী জন্য পর্দা ফটোগ্রাফিক কাগজ; বিকাশের পরে, বর্ণালীর সমস্ত লাইন এটিতে দৃশ্যমান। 1913 সালে, ইংরেজ বিজ্ঞানী মোসেলি, এক্স-রে বর্ণালী অধ্যয়নরত, এক্স-রে-র তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং সংশ্লিষ্ট উপাদানগুলির ক্রমিক সংখ্যার মধ্যে একটি সম্পর্ক খুঁজে পান - এটিকে মোসেলির সূত্র বলা হয় এবং এটি নিম্নরূপ প্রণয়ন করা যেতে পারে: এর বর্গমূল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পারস্পরিক মান ক্রমিক সংখ্যা উপাদানের উপর রৈখিকভাবে নির্ভরশীল।

মোসেলির কাজের আগেও, কিছু বিজ্ঞানী অনুমান করেছিলেন যে একটি উপাদানের পারমাণবিক সংখ্যা তার পরমাণুর নিউক্লিয়াসে চার্জের সংখ্যা নির্দেশ করে। একই সময়ে, রাদারফোর্ড, পাতলা ধাতব প্লেটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় কণার বিক্ষিপ্তকরণ অধ্যয়ন করে দেখেছিলেন যে যদি একটি ইলেকট্রনের চার্জকে একক হিসাবে নেওয়া হয়, তবে এই ধরনের ইউনিটগুলিতে প্রকাশিত পারমাণবিক চার্জ প্রায় অর্ধেক পারমাণবিক ওজনের সমান। উপাদান পারমাণবিক সংখ্যা, কমপক্ষে হালকা উপাদানগুলির, প্রায় অর্ধেক পারমাণবিক ওজনের সমান। সকলকে একসাথে নেওয়ার ফলে এই উপসংহারে পৌঁছে যে নিউক্লিয়াসের চার্জ সংখ্যাগতভাবে উপাদানটির ক্রমিক সংখ্যার সমান। এইভাবে, মোসেলির আইন পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের চার্জ নির্ধারণ করা সম্ভব করেছিল। এইভাবে, পরমাণুর নিরপেক্ষতার কারণে, প্রতিটি মৌলের পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। রাদারফোর্ডের পরমাণুর পারমাণবিক মডেলের কাজের জন্য ধন্যবাদ আরও বিকশিত হয়েছিল নিলস বোরা, যেটিতে পরমাণুর গঠনের মতবাদ বর্ণালীর উৎপত্তির মতবাদের সাথে অবিচ্ছেদ্যভাবে যুক্ত।

রেখা বর্ণালী গরম বাষ্প বা গ্যাস দ্বারা নির্গত আলো পচন দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়. প্রতিটি উপাদানের নিজস্ব বর্ণালী রয়েছে, অন্যান্য উপাদানের বর্ণালী থেকে আলাদা। বেশিরভাগ ধাতুই খুব জটিল বর্ণালী দেয় যাতে বিপুল সংখ্যক রেখা থাকে (লোহাতে 5000 পর্যন্ত), তবে তুলনামূলকভাবে সহজ বর্ণালীও পাওয়া যায়।

রাদারফোর্ডের পারমাণবিক তত্ত্বের বিকাশ করে, বিজ্ঞানীরা এই ধারণায় এসেছিলেন যে লাইন স্পেকট্রার জটিল গঠনটি পরমাণুর ভিতরে ইলেকট্রন কম্পনের কারণে হয়। রাদারফোর্ডের তত্ত্ব অনুসারে, প্রতিটি ইলেকট্রন একটি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘোরে এবং নিউক্লিয়াসের আকর্ষণ বল ইলেকট্রন ঘোরার সময় উৎপন্ন কেন্দ্রাতিগ বলের দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ। একটি ইলেক্ট্রনের ঘূর্ণন তার দ্রুত দোলনের সাথে সম্পূর্ণ সাদৃশ্যপূর্ণ এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গমনের কারণ হওয়া উচিত। অতএব, আমরা অনুমান করতে পারি যে একটি ঘূর্ণায়মান ইলেক্ট্রন একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো নির্গত করে, ইলেক্ট্রনের কক্ষপথের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে। কিন্তু, আলো নির্গত করে, ইলেক্ট্রন তার শক্তির অংশ হারায়, যার ফলস্বরূপ এটি এবং নিউক্লিয়াসের মধ্যে ভারসাম্য বিঘ্নিত হয়; ভারসাম্য পুনরুদ্ধার করতে, ইলেকট্রনকে ধীরে ধীরে নিউক্লিয়াসের কাছাকাছি যেতে হবে এবং ইলেকট্রনের বিপ্লবের ফ্রিকোয়েন্সি এবং এটি দ্বারা নির্গত আলোর প্রকৃতিও ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হবে। অবশেষে, সমস্ত শক্তি নিঃশেষ করে, ইলেকট্রনকে অবশ্যই নিউক্লিয়াসের উপর "পতন" করতে হবে এবং আলোর নির্গমন বন্ধ হয়ে যাবে। যদি প্রকৃতপক্ষে ইলেকট্রনের গতিতে এমন একটি অবিচ্ছিন্ন পরিবর্তন ঘটে থাকে, তবে বর্ণালীটি সর্বদা অবিচ্ছিন্ন থাকবে, একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রশ্মির সাথে নয়। উপরন্তু, নিউক্লিয়াসে একটি ইলেক্ট্রনের "পতন" মানে পরমাণুর ধ্বংস এবং এর অস্তিত্বের অবসান। এইভাবে, রাদারফোর্ডের তত্ত্বটি কেবল বিতরণের নিদর্শনগুলিই ব্যাখ্যা করার ক্ষমতাহীন ছিল

বর্ণালীর রেখা, না লাইন বর্ণালীর অস্তিত্ব। 1913 সালে, বোর পরমাণুর গঠন সম্পর্কে তার তত্ত্বের প্রস্তাব করেছিলেন, যেখানে তিনি পরমাণুর পারমাণবিক মডেলের সাথে বর্ণালী ঘটনাকে সামঞ্জস্য করতে দুর্দান্ত দক্ষতার সাথে পরিচালনা করেছিলেন, পরবর্তীতে বিকিরণের তথাকথিত কোয়ান্টাম তত্ত্ব প্রয়োগ করেছিলেন, যা বিজ্ঞানে প্রবর্তিত হয়েছিল জার্মান পদার্থবিদ প্ল্যাঙ্ক। কোয়ান্টাম তত্ত্বের সারমর্ম এই সত্যে নেমে আসে যে তেজস্ক্রিয় শক্তি নির্গত হয় এবং অবিচ্ছিন্নভাবে শোষিত হয় না, যেমনটি আগে গৃহীত হয়েছিল, তবে পৃথক ছোট, কিন্তু সু-সংজ্ঞায়িত অংশে - শক্তি কোয়ান্টা। একটি বিকিরণকারী শরীরের শক্তির রিজার্ভ আকস্মিকভাবে পরিবর্তিত হয়, কোয়ান্টাম দ্বারা কোয়ান্টাম; শরীর একটি ভগ্নাংশ পরিমাণ কোয়ান্টা নির্গত বা শোষণ করতে পারে না। শক্তি কোয়ান্টামের মাত্রা বিকিরণের কম্পাঙ্কের উপর নির্ভর করে: বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি যত বেশি হবে, কোয়ান্টামের মাত্রা তত বেশি হবে। তেজস্ক্রিয় শক্তির কোয়ান্টাকে ফোটনও বলা হয়। একটি নিউক্লিয়াসের চারপাশে ইলেকট্রনের ঘূর্ণনে কোয়ান্টাম ধারণা প্রয়োগ করার পরে, বোহর তার তত্ত্বটি অত্যন্ত সাহসী অনুমান বা অনুমানগুলির উপর ভিত্তি করে। যদিও এই পোষ্টুলেটগুলি ক্লাসিক্যাল ইলেক্ট্রোডায়নামিক্সের নিয়মের বিরোধিতা করে, তবুও তারা যে আশ্চর্যজনক ফলাফলের দিকে নিয়ে যায় এবং তাত্ত্বিক ফলাফল এবং বিপুল সংখ্যক পরীক্ষামূলক তথ্যের মধ্যে পাওয়া সম্পূর্ণ চুক্তিতে তাদের ন্যায্যতা খুঁজে পায়। বোহরের অনুমানগুলি নিম্নরূপ: একটি ইলেকট্রন কোন কক্ষপথে নয়, কেবলমাত্র কোয়ান্টাম তত্ত্ব থেকে উদ্ভূত কিছু শর্ত পূরণ করতে পারে। এই কক্ষপথগুলিকে স্থিতিশীল বা কোয়ান্টাম কক্ষপথ বলা হয়। যখন একটি ইলেক্ট্রন এটির জন্য সম্ভাব্য স্থিতিশীল কক্ষপথগুলির একটি বরাবর চলে, তখন এটি বিকিরণ করে না। দূরবর্তী কক্ষপথ থেকে নিকটবর্তী কক্ষপথে একটি ইলেক্ট্রনের রূপান্তরের সাথে শক্তির ক্ষতি হয়। প্রতিটি স্থানান্তরের সময় পরমাণু দ্বারা হারানো শক্তি এক কোয়ান্টাম দীপ্তিমান শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। এই ক্ষেত্রে নির্গত আলোর ফ্রিকোয়েন্সি দুটি কক্ষপথের রেডিআই দ্বারা নির্ধারিত হয় যার মধ্যে ইলেকট্রন স্থানান্তর ঘটে। যে কক্ষপথে ইলেকট্রন অবস্থান করে তার থেকে দূরত্ব যত বেশি, বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি তত বেশি। সহজতম পরমাণু হল হাইড্রোজেন পরমাণু; নিউক্লিয়াসের চারপাশে শুধুমাত্র একটি ইলেক্ট্রন ঘোরে। উপরোক্ত অনুমানগুলির উপর ভিত্তি করে, বোহর এই ইলেকট্রনের সম্ভাব্য কক্ষপথের ব্যাসার্ধ গণনা করেছেন এবং দেখেছেন যে তারা প্রাকৃতিক সংখ্যার বর্গ হিসাবে সম্পর্কিত: 1: 2: 3: ... n মান n কে প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা বলা হত। হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াসের সবচেয়ে কাছের কক্ষপথের ব্যাসার্ধ হল 0.53 অ্যাংস্ট্রম। এটি থেকে গণনা করা বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি, একটি ইলেকট্রনের এক কক্ষপথ থেকে অন্য কক্ষপথে রূপান্তরের সাথে, হাইড্রোজেন বর্ণালীর লাইনের জন্য পরীক্ষামূলকভাবে পাওয়া ফ্রিকোয়েন্সির সাথে হুবহু মিলে যায়। এইভাবে, স্থিতিশীল কক্ষপথের গণনার সঠিকতা প্রমাণিত হয়েছিল, এবং একই সময়ে এই ধরনের গণনার জন্য বোহরের অনুমানগুলির প্রযোজ্যতা। বোহরের তত্ত্বটি পরবর্তীকালে অন্যান্য উপাদানের পারমাণবিক কাঠামোতে প্রসারিত হয়েছিল, যদিও এটি এর অভিনবত্বের কারণে কিছু অসুবিধার সাথে যুক্ত ছিল।

বোহরের তত্ত্বটি বিভিন্ন উপাদানের পরমাণুতে ইলেকট্রনের বিন্যাস সম্পর্কে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নের সমাধান করা এবং তাদের পরমাণুর ইলেকট্রন শেলগুলির কাঠামোর উপর উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির নির্ভরতা প্রতিষ্ঠা করা সম্ভব করেছিল। বর্তমানে, সমস্ত রাসায়নিক উপাদানের পরমাণুর গঠনের জন্য স্কিম তৈরি করা হয়েছে। যাইহোক, মনে রাখবেন যে এই সমস্ত স্কিমগুলি কেবলমাত্র একটি কমবেশি নির্ভরযোগ্য অনুমান যা আমাদেরকে অনেকগুলি শারীরিক এবং ব্যাখ্যা করতে দেয়। রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যউপাদান যেমনটি আগে বলা হয়েছিল, পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চারপাশে ঘূর্ণায়মান ইলেকট্রনের সংখ্যা পর্যায় সারণীতে থাকা মৌলের পারমাণবিক সংখ্যার সাথে মিলে যায়। ইলেকট্রনগুলি স্তরগুলিতে সাজানো হয়, যেমন প্রতিটি স্তরে একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক ইলেকট্রন থাকে যা এটি পূরণ করে বা যেমন ছিল, এটিকে পরিপূর্ণ করে। একই স্তরের ইলেক্ট্রনগুলি প্রায় একই শক্তি রিজার্ভ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যেমন প্রায় একই শক্তি স্তরে আছে. পরমাণুর পুরো শেলটি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়

বিভিন্ন শক্তি স্তরে। প্রতিটি পরবর্তী স্তরের ইলেকট্রন পূর্ববর্তী স্তরের ইলেকট্রনের তুলনায় উচ্চ শক্তি স্তরে থাকে। সবচেয়ে বড় সংখ্যাএকটি প্রদত্ত শক্তি স্তরে থাকা ইলেকট্রন N স্তর সংখ্যার দ্বিগুণ বর্গক্ষেত্রের সমান:

যেখানে n হল স্তর সংখ্যা। উপরন্তু, এটি পাওয়া গেছে যে প্যালাডিয়াম ব্যতীত সমস্ত উপাদানের জন্য বাইরের স্তরে ইলেকট্রনের সংখ্যা আটের বেশি নয় এবং শেষ স্তরে - আঠারো। বাইরের স্তরের ইলেকট্রন, নিউক্লিয়াস থেকে সবচেয়ে দূরে এবং তাই, নিউক্লিয়াসের সাথে অন্তত শক্তভাবে আবদ্ধ, পরমাণু থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে অন্যান্য পরমাণুর সাথে সংযুক্ত হতে পারে, পরেরটির বাইরের স্তরের অংশ হয়ে ওঠে। যে পরমাণুগুলি এক বা একাধিক ইলেকট্রন হারিয়েছে তারা ইতিবাচকভাবে চার্জিত হয়, কারণ পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের চার্জ অবশিষ্ট ইলেকট্রনের চার্জের যোগফলকে ছাড়িয়ে যায়। বিপরীতে, যে পরমাণুগুলি ইলেকট্রন অর্জন করেছে তারা নেতিবাচকভাবে চার্জিত হয়। এইভাবে গঠিত চার্জযুক্ত কণাগুলি সংশ্লিষ্ট পরমাণু থেকে গুণগতভাবে আলাদা। আয়ন বলা হয়। অনেক আয়ন, ঘুরে, ইলেকট্রন হারাতে বা লাভ করতে পারে, হয় বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ পরমাণু বা ভিন্ন চার্জ সহ নতুন আয়নে পরিণত হয়। বোহরের তত্ত্ব পদার্থবিদ্যা এবং রসায়নে প্রচুর পরিসেবা প্রদান করে, একদিকে, বর্ণালীবিদ্যার আইন আবিষ্কার করে এবং বিকিরণ নির্গমনের প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করে, এবং অন্যদিকে, পৃথক পরমাণুর গঠন ব্যাখ্যা করে এবং তাদের মধ্যে সংযোগ স্থাপন করে। যাইহোক, এই এলাকায় এখনও অনেক ঘটনা ছিল যে বোহরের তত্ত্ব ব্যাখ্যা করতে পারেনি।

বোহর পরমাণুতে ইলেকট্রনের গতিকে সরল যান্ত্রিক হিসাবে উপস্থাপন করেছিলেন, তবে এটি জটিল এবং অনন্য। এই অদ্ভুততা একটি নতুন কোয়ান্টাম তত্ত্ব দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। এটি এখান থেকে এসেছে: "কারপাসকুলার-ওয়েভ ডুয়ালিজম।"

এবং তাই, একটি পরমাণুর মধ্যে একটি ইলেকট্রন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

1. প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n, ইলেকট্রনের শক্তি নির্দেশ করে;

2. অরবিটাল কোয়ান্টাম সংখ্যা l, কক্ষপথের প্রকৃতি নির্দেশ করে;

3. চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা, মহাকাশে মেঘের অবস্থান চিহ্নিত করে;

4. এবং স্পিন কোয়ান্টাম সংখ্যা, যা তার অক্ষের চারপাশে ইলেক্ট্রনের স্পিন্ডল-আকৃতির গতিকে চিহ্নিত করে।

সুদূর অতীতে, প্রাচীন গ্রিসের দার্শনিকরা ধরে নিয়েছিলেন যে সমস্ত পদার্থ এক, কিন্তু তার "সারাংশ" এর উপর নির্ভর করে কিছু বৈশিষ্ট্য অর্জন করে। এবং এখন, আমাদের সময়ে, মহান বিজ্ঞানীদের ধন্যবাদ, আমরা জানি এটি আসলে কী নিয়ে গঠিত।

ব্যবহৃত বই:

1) সাধারণ রসায়ন কোর্স (N.V. Korovin)

2) সাধারণ রসায়ন কোর্স (A.N. Kharin)

3) পদার্থের গঠন (V.K. Vasiliev, A.N. Shuvalova)

4) ভৌত রসায়ন (A.L. Daineko)

পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের গঠন। অতিপারমাণবিক কণার. উপাদান। আইসোটোপ।

একটি পরমাণু একটি নিউক্লিয়াস এবং এটিকে ঘিরে একটি ইলেক্ট্রন "মেঘ" নিয়ে গঠিত। ইলেকট্রনিক ক্লাউডে অবস্থিত ইলেকট্রনবহন নেতিবাচকবৈদ্যুতিক আধান. প্রোটন, কোর অন্তর্ভুক্ত, বহন ইতিবাচকচার্জ

যেকোনো পরমাণুতে, নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা ইলেকট্রন মেঘের ইলেকট্রনের সংখ্যার সমান, তাই পরমাণুটি একটি নিরপেক্ষ কণা যা কোনো চার্জ বহন করে না।

একটি পরমাণু এক বা একাধিক ইলেকট্রন হারাতে পারে বা বিপরীতভাবে, অন্যদের থেকে ইলেকট্রন লাভ করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, পরমাণু একটি ধনাত্মক বা ঋণাত্মক চার্জ অর্জন করে এবং বলা হয় আয়ন.

একটি পরমাণুর প্রায় পুরো ভর তার নিউক্লিয়াসে কেন্দ্রীভূত হয়, যেহেতু একটি ইলেক্ট্রনের ভর একটি প্রোটনের ভরের মাত্র 1/1836। মূল অংশে পদার্থের ঘনত্ব চমত্কারভাবে বেশি - প্রায় 10 13 - 10 14 গ্রাম/সেমি 3। এই ঘনত্বের একটি পদার্থে ভরা একটি ম্যাচবক্সের ওজন হবে 2.5 বিলিয়ন টন!

একটি পরমাণুর বাহ্যিক মাত্রা হল অনেক কম ঘন ইলেকট্রন মেঘের মাত্রা, যা নিউক্লিয়াসের ব্যাসের চেয়ে প্রায় 100,000 গুণ বড়।

প্রোটন ছাড়াও, বেশিরভাগ পরমাণুর নিউক্লিয়াস অন্তর্ভুক্ত নিউট্রন, যা কোন চার্জ বহন করে না। নিউট্রনের ভর কার্যত প্রোটনের ভর থেকে আলাদা নয়। প্রোটন এবং নিউট্রনকে একসাথে বলা হয় নিউক্লিয়ন(ল্যাটিন নিউক্লিয়াস থেকে - কোর)।

ইলেকট্রন, প্রোটন এবং নিউট্রন হল পরমাণুর প্রধান "বিল্ডিং ব্লক" এবং বলা হয় অতিপারমাণবিক কণার.তাদের চার্জ এবং ভর কেজিতে এবং বিশেষ "পারমাণবিক" ভর একক (আমু) সারণি 2-1 এ দেখানো হয়েছে।

টেবিল 2-1। অতিপারমাণবিক কণার.

সারণী 2-1 থেকে এটা স্পষ্ট যে উপপারমাণবিক কণার ভর অত্যন্ত ছোট। সূচকটি (উদাহরণস্বরূপ, দশ থেকে বিয়োগ সাতাশতম শক্তি) দেখায় দশমিক বিন্দুর পরে কত শূন্য লিখতে হবে একটি দশমিক ভগ্নাংশ তৈরি করতে যা কিলোগ্রামে একটি উপ-পরমাণু কণার ভর প্রকাশ করে। এটি একটি কিলোগ্রামের ক্ষুদ্রতম ভগ্নাংশ, তাই এটিতে উপপারমাণবিক কণার ভর প্রকাশ করা আরও সুবিধাজনক পারমাণবিক ভর একক(a.e.m হিসাবে সংক্ষিপ্ত)। একটি পারমাণবিক ভর একককে একটি কার্বন পরমাণুর ভরের ঠিক 1/12 হিসাবে ধরা হয়, যার নিউক্লিয়াসে 6টি প্রোটন এবং 6টি নিউট্রন রয়েছে। এই ধরনের একটি "রেফারেন্স" কার্বন পরমাণুর একটি পরিকল্পিত উপস্থাপনা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 2-5 (খ)। পারমাণবিক ভরের একককে গ্রামে প্রকাশ করা যেতে পারে: 1 amu। = 1.660540·10 -24 গ্রাম।

<="" p="">

ভাত। 2-5। পরমাণু একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াস এবং একটি ইলেক্ট্রন মেঘ নিয়ে গঠিত। ক)একটি হাইড্রোজেন পরমাণুর নিউক্লিয়াসে মাত্র 1টি প্রোটন থাকে এবং ইলেকট্রন ক্লাউডটি একটি ইলেকট্রনে পূর্ণ থাকে। খ)একটি কার্বন পরমাণুর নিউক্লিয়াসে 6টি প্রোটন এবং 6টি নিউট্রন এবং ইলেকট্রন ক্লাউডে 6টি ইলেকট্রন থাকে। ভি)এছাড়াও আছে আইসোটোপিককার্বন, যার নিউক্লিয়াস 1 নিউট্রনআরো প্রাকৃতিক কার্বনে এই আইসোটোপের বিষয়বস্তু 1% এর কিছু বেশি (আইসোটোপের জন্য, নীচে দেখুন)। পরমাণুর রৈখিক মাত্রা খুব ছোট: তাদের ব্যাসার্ধ 0.3 থেকে 2.6 অ্যাংস্ট্রম (1 অ্যাংস্ট্রম = 10 –8 সেমি) পর্যন্ত। কোরের ব্যাসার্ধ প্রায় 10-5 অ্যাংস্ট্রোম, অর্থাৎ 10-13 সেমি। এটি 100,000 বার ছোট মাপইলেকট্রনিক শেল। অতএব, চিত্রে নিউক্লিয়াস এবং ইলেক্ট্রন শেলগুলির আপেক্ষিক অনুপাত সঠিকভাবে দেখানো অসম্ভব। যদি একটি পরমাণু পৃথিবীর আকারে বৃদ্ধি পায় তবে নিউক্লিয়াসের ব্যাস প্রায় 200 ফুট হবে এবং ফুটবল মাঠে ফিট হতে পারে।

একটি পরমাণুর ভর, কিলোগ্রাম বা গ্রামে প্রকাশ করা হয়, বলা হয় পরমাণু ভর. আরো প্রায়ই ব্যবহার করা হয় আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর, যা পারমাণবিক ভর ইউনিটে প্রকাশ করা হয় (আমু)। আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হল একটি পরমাণুর ভরের সাথে একটি কার্বন পরমাণুর 1/12 ভরের অনুপাত। কখনও কখনও তারা আরও সংক্ষিপ্তভাবে বলে: পারমাণবিক ওজন. শেষ শব্দটি মোটেও পুরানো নয়, যেমনটি কখনও কখনও পাঠ্যপুস্তকে লেখা হয় - এটি আধুনিক ভাষায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় বৈজ্ঞানিক সাহিত্য, তাই আমরা এটি ব্যবহার করব। আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর এবং পারমাণবিক ওজন আসলে, মাত্রাহীন পরিমাণ (যেকোন পরমাণুর ভরকে কার্বন পরমাণুর অংশের ভর দিয়ে ভাগ করা হয়), তাই উপাধি "a.u.m." সংখ্যাসূচক মানের পরে এটি সাধারণত বাদ দেওয়া হয় (তবে আপনি এটি লিখতে পারেন, কোন ভুল হবে না)। শর্তাবলী " আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর", "পারমাণবিক ভর", “পারমাণবিক ওজন"বৈজ্ঞানিক রাসায়নিক ভাষায় তারা সাধারণত সমানভাবে ব্যবহার করা হয় এবং তাদের মধ্যে কোন পার্থক্য করা হয় না। ইন্টারন্যাশনাল ইউনিয়ন অফ কেমিস্টস (IUPAC) এর একটি কমিশন আছে আইসোটোপিক অ্যাবন্ডেন্সেস অ্যান্ড অ্যাটমিক ওয়েটস, বা সংক্ষেপে CIAAW, কিন্তু "কমিশন অন রিলেটিভ অ্যাটমিক ওয়েটস" নয়। যাইহোক, সমস্ত রসায়নবিদ ভাল জানেন যে আমরা একই জিনিস সম্পর্কে কথা বলছি।

রাশিয়ান পাঠ্যপুস্তকে এবং ইউনিফাইড স্টেট এক্সাম অ্যাসাইনমেন্টশব্দটি ব্যবহার করুন আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর , যা প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত করা হয় ক আর. এখানে "r" ইংরেজি "reative" থেকে এসেছে - আপেক্ষিক। উদাহরণ স্বরূপ, ক আর= 12.0000 – কার্বন 12 6 C এর আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর হল 12.0000। আধুনিক বৈজ্ঞানিক সাহিত্যে আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর এবং পারমাণবিক ওজন - সমার্থক শব্দ।

** পদার্থবিজ্ঞানের কোর্স থেকে আপনি মনে রাখবেন যে একটি ভৌত ​​শরীরের ওজন একটি পরিবর্তনশীল পরিমাণ। উদাহরণস্বরূপ, পৃথিবীতে এবং চাঁদে একই ভৌতিক দেহ রয়েছে বিভিন্ন ওজন, কিন্তু শরীরের ওজন একটি ধ্রুবক মান. তাই শব্দটি " আপেক্ষিক পারমাণবিক ভর"আরো কঠোর বিবেচিত। অনেক গণনার জন্য, আমু স্কেলে প্রোটন এবং নিউট্রন ভর ব্যবহার করা সুবিধাজনক। বৃত্তাকার সমান বিবেচনা করুন ইউনিট.

চিত্রে। 2-5 দুটির পরমাণু দেখায় বিভিন্ন ধরনের. প্রশ্ন উঠতে পারে: কেন দুটি, এবং তিন প্রকার নয় - সর্বোপরি, চিত্রটি তিনটি পরমাণু দেখায়? আসল বিষয়টি হল পরমাণু (b) এবং (c) একই রাসায়নিক উপাদানকার্বন, যখন পরমাণু (ক) একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন উপাদান (হাইড্রোজেন)। রাসায়নিক কি? উপাদানএবং কিভাবে তারা একে অপরের থেকে পৃথক?

হাইড্রোজেন এবং কার্বন আলাদা প্রোটন সংখ্যানিউক্লিয়াসে এবং তাই, ইলেকট্রন শেলে ইলেকট্রনের সংখ্যা। পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা বলা হয় পারমাণবিক চার্জপরমাণু এবং Z অক্ষর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এটি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পরিমাণ। যখন আমরা পর্যায়ক্রমিক আইন অধ্যয়নের দিকে অগ্রসর হব, তখন আমরা দেখতে পাব যে নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যার সাথে মিলে যায় ক্রমিক সংখ্যাডি.আই. মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে পরমাণু।

আমরা আগেই বলেছি, নিউক্লিয়াসের চার্জ (প্রোটনের সংখ্যা) পরমাণুর ইলেকট্রনের সংখ্যার সাথে মিলে যায়। যখন পরমাণু একত্রিত হয়, তারা প্রথমে একে অপরের সাথে নিউক্লিয়াসের সাথে নয়, ইলেকট্রনের সাথে যোগাযোগ করে। ইলেকট্রনের সংখ্যা একটি পরমাণুর অন্যান্য পরমাণুর সাথে বন্ধন গঠনের ক্ষমতা নির্ধারণ করে, অর্থাৎ এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য। অতএব, একই পারমাণবিক চার্জযুক্ত পরমাণুগুলি (এবং একই সংখ্যক ইলেকট্রন) রাসায়নিকভাবে প্রায় অভিন্ন আচরণ করে এবং একই পরমাণু হিসাবে বিবেচিত হয় রাসায়নিক উপাদান.