Titulná časť stránky:

Logo portálu

Hlavná navigácia stránky:

Ponuka portálu
Domov
Informácie
Ľudia
Kontakty
Pomocník

Obsahová časť stránky:

Čo je "hmota"?

Dátum:18.3.2012 12:52:12

Hmota obklopuje všetok náš známy priestor. Vo svojej podstate sa skladá z voľným okom neviditeľných elementárnych častíc, ktoré vzájomne na seba pôsobia rôznymi silami, čím sa hmota drží pohromade a následne vytvára štruktúry, tvoriace rôznorodosť prvkov a zlúčenín. Tie sa potom zhlukujú do zložitých štruktúr, tvoriacich všetko tuhé, kvapalné aj plynné, a tak všetko živé aj neživé.

Elementárna častica je základný objekt, akýsi stavebný kameň, tvoriaci hmotu (látku alebo pole), vrátane antihmoty. Podľa nášho súčasného poznania celá veľkolepá zložitosť vesmíru sa skladá z veľmi malého počtu takýchto stavebných kameňov. Najmenšie objekty ktoré dokážu tvoriť jednotlivé druhy hmoty sú atómy. Atómy hmoty sa všade skladajú z rovnakých elementárnych častíc. Z nich potom štyri základné typy síl vzájomnými väzbami vytvárajú v atómoch väčšie, viac či menej zložité celky. Všetkým elementárnym časticiam alebo zloženým celkom, tvoriacim štruktúru atómov, hovoríme subatómové častice alebo tiež zjednodušene iba častice.
Subatómové častice rozdeľujeme do troch "generácií". Vlastnosti týchto častíc v jednotlivých generáciách sú obdobné, líšia sa však hlavne svojou hmotnosťou. Častice, z ktorých sa takmer výlučne skladá súčasný vesmír sú časticami prvej generácie. Pri najenergetickejších dejoch v dnešnom vesmíre (štiepenie atómov) sa veľmi vzácne uplatnia aj častice druhej generácie. Tretia generácia častíc bola doposiaľ zistená experimentálne iba pri laboratórnych pokusoch na urýchľovačoch častíc (švajčiarsky CERN). Vyššie generácie (II. a III.) sa dnes bežne nevyskytujú.
Súčasný vesmír sa skladá takmer výlučne zo zložených protónov (skladajúcich sa z kvarkov uud) a zložených neutrónov (skladajúcich sa z kvarkov udd) ktoré spolu tvoria jadrá atómov, a tiež z elementárnych elektrónov s príslušným neutrínom tvoriace obaly atómov. V súčasnosti poznáme viac ako 500 rôznych zložených subatómových častíc hmoty. Všetky sa však skladajú zo šiestich kvarkov a šiestich leptónov, pričom Ku každej z nich existuje antičastica.
Obrázok 4
Tu sú stavebné prvky, ktoré sa doposiaľ považujú za naozajstné elementárne častice hmoty:

1. kvarky (baryóny a mezóny) sú častice, ktoré tvoria hadróny (napríklad protóny a neutróny, s ktorých sa skladajú jadrá vätšiny dnes známych atómov).

2. leptóny (napríklad elektróny, neutrína, tauóny, mióny…) vystupujú v troch pároch, pričom v danej skupine (v danom type) je jeden leptón elektricky nabitý a druhý je jemu zodpovedajúce neutríno. Vyskytujú sa viazané väzbami na kvarky alebo rôzne subatómové častice (napríklad elektróny sú viazané v obale atómov k protónom v ich jadrách obsahujúcich neutrína), ale tiež voľné (napríklad elektróny, prenášajúce v hmotnom prostredí elektrický náboj).

3. kalibračné bozóny (fotóny, bozóny W a Z, gluóny, hypotetický gravitón) sú isté druhy elementárnych častíc, ktoré prenášajú silové interakcie medzi inými elementárnymi časticami. Jednoducho sprostredkovávajú medzi nimi vzájomné silové pôsobenie.

4. Higgsov bozón je hypotetická elementárna častica. Je to jediná častica zo štandardného modelu častíc (spolu s gravitónom), ktorá ešte nebola laboratórne pozorovaná, no jej existencia sa predpokladá vzhľadom k nepopierateľným výsledkom svojho pôsobenia.
Elementárne častice sa navzájom ovplyvňujú (priťahujú, alebo odpudzujú) štyrmi základnými interakciami (silami), čím sa zhlukujú do atómov, ktoré tvoria základ prvkov. Silové pôsobenie elementárnych častíc hmoty smerom von je sprostredkovávané ďalšími časticami síl. Popíšeme si teraz pôsobenie týchto síl v ich základných črtách:

Prvá interakcia - silná jadrová sila pôsobí iba na veľmi malú vzdialenosť, drží protóny a neutróny v jadre atómu. Vďaka silnej jadrovej sile existujú atómy zložitejšie ako vodík. Táto sila uvoľňuje energiu v jadre Slnka, ktorá zásobuje život na Zemi. Prenos silnej jadrovej sily sprostredkuje osem druhov častíc, nazývaných gluóny.

Druhá interakcia - slabá jadrová silapôsobí na ešte menšie vzdialenosti ako silná jadrová sila. Prejavuje sa predovšetkým ako rádioaktívny rozpad mnohých nerastov. Vďaka rádioaktívnemu rozpadu je jadro Zeme horúce a toto teplo sa dostáva na povrch ako vodné gejzíry a horúca láva pri sopečných výbuchoch. Sprostredkovateľom slabej jadrovej sily sú tri bozóny.

Tretia interakcia - elektromagnetická sila spôsobuje všetky deje, ktoré skúma chémia. Vďaka elektromagnetickej sile udierajú blesky a vodičmi preteká elektrická energia. Drží pokope všetky menšie telesá vrátane molekúl ľudského tela ale aj gigantických vesmírnych telies. Táto sila má neobmedzený dosah, aj keď jej intenzita klesá s druhou mocninou vzdialenosti, ale pôsobí iba na elektróny a protóny, čo sú častice nesúce elektrický potenciál (elektrický náboj, alebo tiež len náboj). Prenos elektromagnetickej sily sprostredkujú fotóny(napríklad jav svetla).

Štvrtá interakcia - gravitačná silaje spomedzi základných síl najslabšia, no práve gravitácia takmer výhradne formuje všetky sústavy telies väčších rozmerov (približne od stoviek metrov po milióny parsekov), napríklad zaguľacuje planéty a drží ich na dráhe okolo Slnka. Podobne ako elektromagnetická sila má aj gravitácia neobmedzený dosah s intenzitou klesajúcou so vzdialenosťou, pôsobí však na všetky

Zobraziť komentáre k článku (0)

Späť do zoznamu

Záverečná časť stránky: