Parçacık - Particle

Diğer kullanımlar için bkz. Parçacık (belirsizliği giderme).
Ark kaynakçıları kendilerini korumak zorunda kaynak kıvılcımı Kaynak yüzeyinden uçan ısıtılmış metal parçacıklardır.

İçinde fiziksel bilimler, bir parçacık (veya cisim eski metinlerde) küçük yerelleştirilmiş nesne hangisine birkaç atfedilebilir fiziksel veya kimyasal özellikler gibi Ses, yoğunluk veya kitle.[1][2] Boyut veya miktar bakımından büyük farklılıklar gösterirler. atomaltı parçacıklar gibi elektron, için mikroskobik parçacıklar sevmek atomlar ve moleküller, için makroskopik parçacıklar sevmek tozlar ve diğeri taneli malzemeler. Parçacıklar ayrıca oluşturmak için kullanılabilir bilimsel modeller yoğunluğuna bağlı olarak daha büyük nesnelerin insanlar kalabalıkta hareket etmek veya gök cisimleri içinde hareket.

'Parçacık' terimi anlam olarak oldukça geneldir ve çeşitli bilimsel alanların gerektirdiği şekilde rafine edilmiştir. Parçacıklardan oluşan herhangi bir şey parçacık olarak adlandırılabilir.[3] Ancak, isim 'partikül 'en sık olarak bölgedeki kirleticileri belirtmek için kullanılır. Dünya atmosferi, hangi alan süspansiyon bağlı olmayan parçacıkların partikül agregasyonu.

Kavramsal özellikler

Parçacıklar genellikle şu şekilde temsil edilir: noktalar. Bu rakam şu hareketleri temsil edebilir: atomlar içinde gaz, kalabalıktaki insanlar veya yıldızlar içinde gece gökyüzü.

Parçacık kavramı özellikle şu durumlarda kullanışlıdır: modelleme doğa, çünkü birçok fenomenin tam olarak ele alınması karmaşık olabilir ve ayrıca zor hesaplama gerektirebilir.[4] İlgili süreçlerle ilgili basitleştirici varsayımlar yapmak için kullanılabilir. Francis Sears ve Mark Zemansky, içinde Üniversite Fiziği, iniş yeri ve hızını hesaplama örneği verin beyzbol havaya atıldı. İlk önce beyzbolun çoğu özelliğini yavaş yavaş soyuyorlar. idealleştirme sert bir pürüzsüz küre sonra ihmal ederek rotasyon, kaldırma kuvveti ve sürtünme, nihayetinde sorunu balistik bir klasik nokta parçacık.[5] Çok sayıda parçacığın işlenmesi, istatistiksel fizik.[6]

Boyut

Galaksiler o kadar büyük ki yıldızlar onlara göre parçacıklar olarak düşünülebilir
Ayrıca bakınız: Parçacık boyutu

"Parçacık" terimi genellikle üç boyut sınıfına farklı şekilde uygulanır. Dönem makroskopik parçacık, genellikle daha büyük parçacıkları ifade eder atomlar ve moleküller. Bunlar genellikle soyutlanmış gibi nokta benzeri parçacıklar hacimleri, şekilleri, yapıları vb. olsalar bile, makroskopik parçacıkların örnekleri şunları içerir: pudra, toz, kum, parçaları enkaz sırasında araba kazası, hatta en büyük nesneler yıldızlar bir gökada.[7][8]

Başka bir tür, mikroskobik parçacıklar genellikle arasında değişen boyutlardaki parçacıkları ifade eder atomlar -e moleküller, gibi karbon dioksit, nanopartiküller, ve koloidal parçacıklar. Bu parçacıklar incelendi kimya, Hem de atomik ve moleküler fizik. En küçük parçacıklar atomaltı parçacıklar atomlardan daha küçük parçacıkları ifade eder.[9] Bunlar, atomların bileşenleri gibi parçacıkları içerir - protonlar, nötronlar, ve elektronlar - ve sadece üretilebilen diğer partikül türleri parçacık hızlandırıcılar veya kozmik ışınlar. Bu parçacıklar, parçacık fiziği.

Son derece küçük boyutları nedeniyle, mikroskobik ve atom altı parçacıkların incelenmesi, Kuantum mekaniği. Sergilenen fenomenleri sergileyecekler. bir kutudaki parçacık model[10][11] dahil olmak üzere dalga-parçacık ikiliği,[12][13] ve parçacıkların kabul edilip edilemeyeceği farklı veya aynı[14][15] birçok durumda önemli bir sorudur.

Kompozisyon

Bir proton üçten oluşur kuarklar.

Parçacıklar ayrıca bileşime göre sınıflandırılabilir. Kompozit parçacıklar sahip olan parçacıkları kompozisyon - diğer parçacıklardan oluşan parçacıklardır.[16] Örneğin, bir karbon-14 atom altı proton, sekiz nötron ve altı elektrondan oluşur. Aksine, temel parçacıklar (olarak da adlandırılır temel parçacıklar) diğer parçacıklardan yapılmayan parçacıkları ifade eder.[17] Bize göre mevcut dünya anlayışı, bunlardan yalnızca çok azı var, örneğin leptonlar, kuarklar, ve gluon. Ancak bunlardan bazılarının sonuçta kompozit parçacıklara dönüşebilir ve şu an için sadece temel gibi görünüyor.[18] Kompozit parçacıklar çok sık düşünülebilirken sivri uçlu temel parçacıklar gerçekten dakik.[19]

istikrar

Her iki temel (örneğin müonlar ) ve kompozit parçacıklar (örneğin uranyum çekirdek ), geçirildiği bilinmektedir parçacık bozunması. Olmayanlara kararlı parçacıklar denir, örneğin elektron veya a helyum-4 çekirdek. ömür Kararlı parçacıkların oranı sonsuz veya bu tür bozulmaları gözlemleme girişimlerini engelleyecek kadar büyük. İkinci durumda, bu parçacıklara "gözlemsel olarak kararlı ". Genel olarak, bir parçacık yüksek birenerji durumu bir tür yayarak daha düşük enerjili bir duruma radyasyon emisyonu gibi fotonlar.

N- vücut simülasyonu

Ana makale: N-vücut simülasyonu

İçinde hesaplamalı fizik, N- vücut simülasyonları (olarak da adlandırılır N-parçacık simülasyonları) aşağıdakilerin simülasyonlarıdır: dinamik sistemler maruz kalma gibi belirli koşulların etkisi altındaki parçacıkların Yerçekimi.[20] Bu simülasyonlar şu ülkelerde çok yaygındır: kozmoloji ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği.

N ifade eder parçacık sayısı düşünülen. Daha yüksek simülasyonlar gibi N hesaplama açısından daha yoğundurlar, çok sayıda gerçek parçacığa sahip sistemler genellikle daha az sayıda parçacığa yaklaştırılır ve simülasyon algoritmalarının çeşitli yöntemlerle optimize edilmiştir.[20]

Parçacıkların dağılımı

Ana makale: Kolloid
Kararlı ve kararsız bir koloidal dispersiyon örnekleri.

Kolloidal parçacıklar, bir kolloidin bileşenleridir. Bir kolloid, başka bir maddeye mikroskobik olarak eşit bir şekilde dağılmış bir maddedir.[21] Bu tür koloidal sistem olabilir katı, sıvı veya gazlı; yanı sıra sürekli veya dağınık. Dağınık fazlı parçacıkların çapı yaklaşık 5 ile 200 arasındadır. nanometre.[22] Bundan daha küçük çözünür partiküller, bir koloidin aksine bir çözelti oluşturacaktır. Kolloidal sistemler (koloidal çözeltiler veya kolloidal süspansiyonlar olarak da adlandırılır) konu arayüz ve kolloid bilimi. Askıda katı maddeler bir sıvı içinde tutulabilirken, bir gaz içinde süspanse edilmiş katı veya sıvı parçacıklar birlikte bir aerosol. Parçacıklar ayrıca şu şekilde askıya alınabilir atmosferik partikül madde teşkil edebilir hava kirliliği. Daha büyük parçacıklar benzer şekilde oluşabilir Deniz enkazı veya uzay enkazı. Ayrı katı, makroskopik parçacıklardan oluşan bir kümelenme, bir Granül malzeme.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Parçacık". AMS Sözlüğü. Amerikan Meteoroloji Derneği. Alındı 2015-04-12.
  2. ^ "Parçacık". Oxford ingilizce sözlük (3. baskı). Oxford University Press. Eylül 2005.
  3. ^ T. W. Lambe; R.V. Whitman (1969). Zemin Mekaniği. John Wiley & Sons. s.18. ISBN  978-0-471-51192-2. "Partikül" kelimesi, "bir partikül sistemine ait" anlamına gelir.
  4. ^ F. W. Sears; M.W. Zemansky (1964). "Bir Parçacığın Dengesi". Üniversite Fiziği (3. baskı). Addison-Wesley. s. 26–27. LCCN  63015265.
  5. ^ F. W. Sears; M.W. Zemansky (1964). "Bir Parçacığın Dengesi". Üniversite Fiziği (3. baskı). Addison-Wesley. s. 27. LCCN  63015265. Dönüşü alakasız olduğu düşünülen bir cisme parçacık denir. Bir parçacık o kadar küçük olabilir ki, ona etki eden tüm kuvvetlerin hareket çizgilerinin bir noktada kesişmesi şartıyla, bir noktaya bir yaklaştırma olabilir veya herhangi bir boyutta olabilir.
  6. ^ F. Reif (1965). "Parçacık Sistemlerinin İstatistiksel Tanımı". İstatistiksel ve Termal Fiziğin Temelleri. McGraw-Hill. pp.47ff. ISBN  978-0-07-051800-1.
  7. ^ J. Dubinski (2003). "McKenzie'de Gökada Dinamikleri ve Kozmoloji". Kanada Teorik Astrofizik Enstitüsü. Alındı 2011-02-24.
  8. ^ G. Coppola; F. La Barbera; M. Capaccioli (2009). "Erken tip galaksilerin Sérsic halo modellerine sahip seri galaksi: N-cisim simülasyonları için bir araç". Astronomical Society of the Pacific Yayınları. 121 (879): 437. arXiv:0903.4758. Bibcode:2009PASP..121..437C. doi:10.1086/599288.
  9. ^ "Atom altı parçacık". YourDictionary.com. Arşivlenen orijinal 2011-03-05 tarihinde. Alındı 2010-02-08.
  10. ^ R. Eisberg; R. Resnick (1985). "Zamandan Bağımsız Schroedinger Denklemlerinin Çözümleri". Atomların, Moleküllerin, Katıların, Çekirdeklerin, İyonların, Bileşiklerin ve Parçacıkların Kuantum Fiziği (2. baskı). John Wiley & Sons. pp.214–226. ISBN  978-0-471-87373-0.
  11. ^ F. Reif (1965). "İdeal Gazların Kuantum İstatistiği - Tek Parçacığın Kuantum Halleri". İstatistiksel ve Termal Fiziğin Temelleri. McGraw-Hill. s. vii – x. ISBN  978-0-07-051800-1.
  12. ^ R. Eisberg; R. Resnick (1985). "Fotonlar - Radyasyonun Parçacık Benzeri Özellikleri". Atomların, Moleküllerin, Katıların, Çekirdeklerin ve Parçacıkların Kuantum Fiziği (2. baskı). John Wiley & Sons. pp.26–54. ISBN  978-0-471-87373-0.
  13. ^ R. Eisberg; R. Resnick (1985). "de Broglie'nin Postülatı — Parçacıkların Dalgalı Özellikleri". Atomların, Moleküllerin, Katıların, Çekirdeklerin ve Parçacıkların Kuantum Fiziği (2. baskı). John Wiley & Sons. pp.55–84. ISBN  978-0-471-87373-0.
  14. ^ F. Reif (1965). "İdeal Gazların Kuantum İstatistikleri - Özdeş Parçacıklar ve Simetri Gereksinimleri". İstatistiksel ve Termal Dinamiğin Temelleri. McGraw-Hill. pp.331ff. ISBN  978-0-07-051800-1.
  15. ^ F. Reif (1965). "İdeal Gazların Kuantum İstatistiği - Durumların Kuantum-Mekanik Sayımının Fiziksel Etkileri". İstatistiksel ve Termal Dinamiğin Temelleri. McGraw-Hill. pp.353–360. ISBN  978-0-07-051800-1.
  16. ^ "Bileşik parçacık". YourDictionary.com. Arşivlenen orijinal 2010-11-15 tarihinde. Alındı 2010-02-08.
  17. ^ "Temel parçacık". YourDictionary.com. Arşivlenen orijinal 2010-10-14 tarihinde. Alındı 2010-02-08.
  18. ^ I. A. D'Souza; C. S. Kalman (1992). Preons: Kompozit Nesneler Olarak Leptonlar, Kuarklar ve Gauge Bozonların Modelleri. Dünya Bilimsel. ISBN  978-981-02-1019-9.
  19. ^ ABD Ulusal Araştırma Konseyi (1990). "Temel parçacık nedir?". Temel Parçacık Fiziği. ABD Ulusal Araştırma Konseyi. s. 19. ISBN  0-309-03576-7.
  20. ^ a b A. Graps (20 Mart 2000). "N-Gövde / Parçacık Simülasyon Yöntemleri". Arşivlenen orijinal 5 Nisan 2001'de. Alındı 2019-04-18.
  21. ^ "Kolloid". Encyclopædia Britannica. 1 Temmuz 2014. Alındı 2015-04-12.
  22. ^ I. N. Levine (2001). Fiziksel kimya (5. baskı). McGraw-Hill. s.955. ISBN  978-0-07-231808-1.

daha fazla okuma