Цепная реакция. Неизвестная история создания атомной бомбы - Олег Фейгин

Электрон – стабильная элементарная частица с наименьшим отрицательным электрическим зарядом, как фермион подчиняющаяся статистике Ферми – Дирака. Электрон является первой элементарной частицей, открытой в физике (Дж. Дж. Томсон, 1897); соответствующая ему античастица – позитрон – была открыта в 1932 г. Электрон относится к классу лептонов, т. е. частиц, не проявляющих сильного взаимодействия, в то же время он участвует в электромагнитном, слабом и гравитационном взаимодействиях. Электроны могут возникать при распаде отрицательно заряженного мюонов, бета-распаде и других реакциях между элементарными частицами. Электроны входят в состав всех атомов и молекул, определяя их оптические, электрические, магнитные и химические свойства. Удаление электрона из нейтрального атома или молекулы на бесконечность приводит к появлению положительного иона, а присоединение электрона – к возникновению отрицательного иона.

Элементарные частицы – субъядерные микрочастицы. Бóльшая их часть (а их известно более 350) является составными системами.

Элементарные частицы участвуют в электромагнитном, слабом, сильном и гравитационном взаимодействиях (практически не наблюдается). Все элементарные частицы разделяют на три основные группы. Первую составляют так называемые бозоны – переносчики электрослабого взаимодействия во главе с фотонами – квантами электромагнитного излучения с нулевой массой покоя и световой скоростью распространения электромагнитных волн в вакууме.

Вторая группа элементарных частиц – лептоны, участвующие в электромагнитных и слабых взаимодействиях. Известно шесть лептонов: электрон, электронное нейтрино, мюон, мюонное нейтрино, тяжелый лептон и соответствующее нейтрино. Каждому из лептонов соответствует античастица, имеющая те же значения массы, спина и других характеристик, но отличающаяся знаком электрического заряда.

Третья группа элементарных частиц – адроны, они участвуют в сильном, слабом и электромагнитном взаимодействиях. Адроны представляют собой «тяжелые» частицы с массой, значительно превышающей массу электрона. Это наиболее многочисленная группа элементарных частиц, делящаяся на барионы, мезоны и так называемые резонансы – короткоживущие возбужденные состояния адронов. К барионам относят нуклоны – протоны и нейтроны, а также гипероны. Из нуклонов построены все атомные ядра, а сильное взаимодействие обусловливает связь этих частиц между собой. В сильном взаимодействии протон и нейтрон имеют одинаковые свойства и рассматриваются как два квантовых состояния одной частицы – нуклона. Гипероны – элементарные частицы с массой больше нуклонной. Мезоны имеют массы, промежуточные между массами протона и электрона. Существуют мезоны нейтральные и заряженные (с положительным и отрицательным элементарным электрическим зарядом). Все мезоны по своим статистическим свойствам относятся к бозонам.

Эфир, мировой, светоносный – исторический аналог физического вакуума. Первые модели некой всепроникающей универсальной среды возникли еще в рассуждениях античных метафизиков. В дальнейшем идея эфира получила дальнейшее развитие в трудах энциклопедистов эпохи Возрождения, считавших, что мировое пространство заполнено сверхтонкой субстанцией, невидимой и неосязаемой для человеческих чувств. В физику эфир вошел как среда для распространения электромагнитных волн, описываемого уравнениями Максвелла, который полагал, что электромагнитные волны распространяются в эфире точно так же, как акустические – в газовой среде, а гидродинамические – в водной. Концепция эфира неоднократно подвергалась критике за внутреннюю противоречивость и эклектичность; окончательно она была развенчана как научное заблуждение после создания теории относительности.