28.Общая характеристика элементарных частиц. Теория кварков.

Элементарные частицы в точном значении этого термина — это первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя. Элементарные частицы являются основными структурами микромира. В настоящее время их известно более350.

Основными характеристиками элементарных частиц являются:

• Масса (по массе электрона)

• Заряд

• Время жизни

• Квантовые числа

В зависимости от массы покоя частицы делятся на:

• Фотоны – не имеют массу

• Лептоны – электрон, нейтрино

• Мезоны

• Барионы – протоны, нейтроны, гипероны

Элементарные частицы являются переносчиками взаимодействий:

• Фотоны переносят электромагнитное взаимодействие

• Глюоны – сильное

• Бозоны – слабое

• Гравитоны – гравитационное

По времени жизни частицы бывают:

• Стабильные

• Квазистабильные (резонансы)

• Нестабильные (большинство частиц)

Теория кварков была разработана в 60-х г.г.20 века учеными Гелл-Маном и Цвейгом. Теория кварков – это теория строения андронов.

Основные положения теории:

• Андроны состоят из более мелких частиц – кварков

• Главная особенность кварков – их дробный электрический заряд

• Кварки различаются спином, ароматом и цветом (различающиеся ароматом: верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный, истинный; по цвету кварки бывают: красный, зеленый, синий; антикварки: желтый, аквамариновый, пурпурный)

29.Происхождение Вселенной. Гипотеза большого взрыва.

Вселенная – это весь существующий материальный мир, безграничный во времени и в пространстве.

Происхождение Вселенной — любое описание или объяснение начальных процессов возникновения существующей Вселенной, включая образование астрономических объектов (космогонию), возникновение жизни, планеты Земля и человечества. Существует множество точек зрения на вопрос происхождения Вселенной, начиная с научной теории, множества отдельных гипотез, и заканчивая философскими размышлениями, религиозными убеждениями, и элементами фольклора.

Большой Взрыв – начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии.

Теория Большого взрыва, широко распространённая в современной физике, оценивает появление Вселенной около 13 млрд. лет назад.

На сегодняшний день общепринятой моделью в космологии является модель однородной, изотропной, горячей расширяющейся Вселенной – модель Большого Взрыва.

Примерно 15 миллиардов лет назад, в гигантском взрыве началась Вселенная – горячий Большой взрыв! Её последующая эволюция от одной сотой секунды до сегодняшнего дня может быть надежно описана моделью Большого взрыва. Эта модель включает расширение Вселенной, возникновение легких элементов и реликтовое излучение от первоначального ядра, а также общие контуры понимания формирования галактик и других крупномасштабных структур. Фактически, модель Большого взрыва в настоящее время является настолько хорошо подтвержденной, что её называют стандартной космологией.

Согласно космологической модели Фридмана – Леметра, Вселенная возникла в момент Большого взрыва – около 20 млрд. лет назад, и ее расширение продолжается до сих пор, постепенно замедляясь. В первое мгновение взрыва материя Вселенной имела бесконечную плотность и температуру – такое состояние называют сингулярностью.

Согласно общей теории относительности, гравитация не является реальной силой, а есть искривление пространства-времени: чем больше плотность материи, тем сильнее искривление. В момент начальной сингулярности искривление тоже было бесконечным. Можно выразить бесконечную кривизну пространства-времени другими словами, сказав, что в начальный момент материя и пространство одновременно взорвались везде во Вселенной.