Введение в структуру человеческого тела 0:00 Человеческое тело состоит из органов, костей, крови и нервов. Органы, такие как сердце, состоят из миллиардов клеток. Клетки состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов.
Структура атома 0:44 Атомы состоят из электронов и ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов, которые, в свою очередь, состоят из кварков. Кварки - это элементарные частицы, которые не могут быть разбиты на более мелкие компоненты.
Элементарные частицы и их классификация 1:29 В стандартной модели физики элементарных частиц существует 12 частиц материи и 4 носителя взаимодействия. Элементарные частицы не имеют субструктур и являются последними строительными блоками Вселенной.
Физика элементарных частиц 2:10 Изучение элементарных частиц составляет основу классической и квантовой физики. Элементарные частицы имеют массу, спин и заряд.
Кварки и их свойства 3:26 Существует шесть разновидностей кварков, каждый из которых появляется в трех поколениях. Протон состоит из двух верхних и одного нижнего кварка, а нейтрон - из одного верхнего и двух нижних кварков.
Цветовые заряды и глюоны 4:34 Кварки имеют цветовой заряд, который передается через глюоны. Глюоны удерживают кварки вместе, обмениваясь цветовыми зарядами.
Сильное ядерное взаимодействие 6:10 Сильное ядерное взаимодействие связывает кварки вместе. Это взаимодействие преодолевает электромагнитное взаимодействие и удерживает протоны в ядре.
Лептоны и их роль 8:44 Лептоны включают электрон и нейтрино. Электрон участвует в образовании атомов, а нейтрино редко взаимодействует с материей.
Электромагнитное взаимодействие 10:20 Заряженные частицы обмениваются виртуальными фотонами, создавая электромагнитное взаимодействие. Электроны испускают фотоны при переходе на более низкий энергетический уровень.
Электроны и фотоны 11:37 Электроны вращаются на своих энергетических уровнях. При наборе энергии они переходят на более высокий уровень и возвращаются обратно, высвобождая фотон. Перепрыгивание между уровнями определяет длину волны света.
Сильное и электромагнитное взаимодействия 12:07 Сильное взаимодействие связывает кварки и ядра. Фотоны переносят электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами. Электромагнитное взаимодействие не может преодолеть сильное ядерное взаимодействие.
Слабое взаимодействие 12:53 Слабое взаимодействие стремится к стабильности атомов. Нестабильные атомы стремятся к стабильности через превращение нейтронов в протоны. Превращение нейтрона в протон происходит через испускание W-бозона.
Бета-распад и антинейтрино 14:10 W-бозон распадается на электрон и антинейтрино, что называется бета-минус распадом. Антинейтрино - это античастица нейтрино. Лептонные числа помогают отличить нейтрино от антинейтрино.
Бета-плюс распад и ядерный синтез 15:05 Превращение протона в нейтрон происходит через бета-плюс распад. Этот процесс необходим для ядерного синтеза в звездах. Ядерное деление также происходит через слабое взаимодействие.
Z-бозон и слабое взаимодействие 15:48 Z-бозон образуется при столкновении частиц и античастиц. Он быстро распадается, образуя новые пары частиц и античастиц. Слабое взаимодействие имеет очень малый диапазон.
Частицы первого и второго поколений 16:41 Частицы первого поколения, такие как глюоны и фотоны, живут долго. Частицы второго поколения, такие как мюоны, имеют очень короткий срок жизни. Бозон Хиггса отвечает за массу элементарных частиц.
Гравитация и будущее физики 17:59 Гравитация - четвертая фундаментальная сила, но пока не имеет носителя. Ученые пытаются добавить гравитон в стандартную модель. Понимание Вселенной на квантовом уровне остается главной задачей ученых.
