क्वांटम सिद्धांत किसने बनाया? क्वांटम सिद्धांत वास्तव में वास्तविकता के बारे में क्या कहता है? क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत का सार

भौतिकी हमें हमारे आस-पास की दुनिया की एक वस्तुनिष्ठ समझ प्रदान करती है, और इसके नियम पूर्ण हैं और बिना किसी अपवाद के सभी लोगों पर लागू होते हैं, चाहे उनकी सामाजिक स्थिति और व्यक्ति कुछ भी हों।

लेकिन इस विज्ञान की ऐसी समझ हमेशा मौजूद नहीं थी। 19वीं शताब्दी के अंत में, शास्त्रीय भौतिकी के नियमों के आधार पर काले भौतिक शरीर विकिरण के सिद्धांत को बनाने की दिशा में पहला अस्थिर कदम उठाया गया था। इस सिद्धांत के नियमों से यह पता चला कि किसी पदार्थ को किसी भी तापमान पर कुछ विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करना चाहिए, आयाम को पूर्ण शून्य तक कम करना चाहिए और अपने गुणों को खोना चाहिए। दूसरे शब्दों में, विकिरण और एक विशिष्ट तत्व के बीच थर्मल संतुलन असंभव था। हालाँकि, ऐसा बयान वास्तविक रोजमर्रा के अनुभव के विपरीत था।

क्वांटम भौतिकी को इस प्रकार अधिक विस्तार से और समझने योग्य तरीके से समझाया जा सकता है। एक बिल्कुल काले शरीर की परिभाषा है, जो किसी भी तरंग स्पेक्ट्रम के विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करने में सक्षम है। इसके विकिरण की लंबाई इसके तापमान से ही निर्धारित होती है। प्रकृति में बिल्कुल काले पिंड नहीं हो सकते जो एक छेद वाले अपारदर्शी बंद पदार्थ के अनुरूप हों। गर्म करने पर, किसी तत्व का कोई भी टुकड़ा चमकने लगता है, और डिग्री में और वृद्धि के साथ यह लाल और फिर सफेद हो जाता है। रंग व्यावहारिक रूप से पदार्थ के गुणों पर निर्भर नहीं करता है; एक बिल्कुल काले शरीर के लिए यह केवल उसके तापमान से पहचाना जाता है।

नोट 1

क्वांटम अवधारणा के विकास में अगला चरण ए. आइंस्टीन का शिक्षण था, जिसे प्लैंक परिकल्पना के अंतर्गत जाना जाता है।

इस सिद्धांत ने वैज्ञानिक को अद्वितीय फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के सभी नियमों की व्याख्या करने में सक्षम बनाया जो शास्त्रीय भौतिकी की सीमाओं के भीतर फिट नहीं होते हैं। इस प्रक्रिया का सार विद्युत चुम्बकीय विकिरण के तेज़ इलेक्ट्रॉनों के प्रभाव में पदार्थ का गायब होना है। उत्सर्जित तत्वों की ऊर्जा अवशोषित विकिरण के गुणांक पर निर्भर नहीं करती है और इसकी विशेषताओं से निर्धारित होती है। हालाँकि, उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों की संख्या किरणों की संतृप्ति पर निर्भर करती है

बार-बार किए गए प्रयोगों ने जल्द ही आइंस्टीन की शिक्षाओं की पुष्टि की, न केवल फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और प्रकाश के साथ, बल्कि एक्स-रे और गामा किरणों के साथ भी। ए कॉम्पटन प्रभाव, जिसे 1923 में खोजा गया था, ने रेंज और तरंग दैर्ध्य में वृद्धि के साथ, मुक्त, छोटे इलेक्ट्रॉनों पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के लोचदार बिखरने की व्यवस्था के माध्यम से कुछ फोटॉनों के अस्तित्व के बारे में जनता के सामने नए तथ्य प्रस्तुत किए।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत

यह सिद्धांत हमें क्वांटम सिस्टम को विज्ञान में स्वतंत्रता की डिग्री नामक ढांचे में पेश करने की प्रक्रिया को निर्धारित करने की अनुमति देता है, जो एक निश्चित संख्या में स्वतंत्र निर्देशांक मानते हैं, जो एक यांत्रिक अवधारणा के समग्र आंदोलन को इंगित करने के लिए बेहद महत्वपूर्ण हैं।

सरल शब्दों में, ये संकेतक आंदोलन की मुख्य विशेषताएं हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि प्राथमिक कणों के सामंजस्यपूर्ण संपर्क के क्षेत्र में दिलचस्प खोजें शोधकर्ता स्टीवन वेनबर्ग द्वारा की गईं, जिन्होंने तटस्थ धारा की खोज की, अर्थात् लेप्टान और क्वार्क के बीच संबंध का सिद्धांत। 1979 में अपनी खोज के लिए, भौतिक विज्ञानी नोबेल पुरस्कार विजेता बन गए।

क्वांटम सिद्धांत में, एक परमाणु में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉनों का एक विशिष्ट बादल होता है। इस तत्व के आधार में परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान ही शामिल है - 95 प्रतिशत से अधिक। नाभिक में एक विशेष रूप से सकारात्मक चार्ज होता है, जो उस रासायनिक तत्व को परिभाषित करता है जिसका परमाणु स्वयं एक हिस्सा है। परमाणु की संरचना के बारे में सबसे असामान्य बात यह है कि नाभिक, हालांकि इसका लगभग पूरा द्रव्यमान बनाता है, इसमें इसकी मात्रा का केवल दस-हजारवां हिस्सा होता है। इससे यह पता चलता है कि परमाणु में वास्तव में बहुत कम सघन पदार्थ होता है, और शेष स्थान पर एक इलेक्ट्रॉन बादल का कब्जा होता है।

क्वांटम सिद्धांत की व्याख्या - संपूरकता का सिद्धांत

क्वांटम सिद्धांत के तेजी से विकास के कारण ऐसे तत्वों के बारे में शास्त्रीय विचारों में आमूल-चूल परिवर्तन आया है:

• पदार्थ की संरचना;
• प्राथमिक कणों की गति;
• कारणता;
• अंतरिक्ष;
• समय;
• अनुभूति की प्रकृति.

लोगों की चेतना में इस तरह के बदलावों ने दुनिया की तस्वीर को एक स्पष्ट अवधारणा में आमूल-चूल परिवर्तन में योगदान दिया। एक भौतिक कण की शास्त्रीय व्याख्या पर्यावरण से अचानक रिहाई, अपने स्वयं के आंदोलन की उपस्थिति और अंतरिक्ष में एक विशिष्ट स्थान की विशेषता थी।

क्वांटम सिद्धांत में, एक प्राथमिक कण को ​​उस प्रणाली के सबसे महत्वपूर्ण भाग के रूप में दर्शाया जाने लगा जिसमें इसे शामिल किया गया था, लेकिन साथ ही इसके अपने निर्देशांक और गति नहीं थे। आंदोलन की शास्त्रीय अनुभूति में, पूर्व नियोजित प्रक्षेपवक्र के साथ स्वयं के समान रहने वाले तत्वों का स्थानांतरण प्रस्तावित किया गया था।

कण विभाजन की अस्पष्ट प्रकृति के कारण गति की ऐसी दृष्टि को त्यागना आवश्यक हो गया। शास्त्रीय नियतिवाद ने सांख्यिकीय दिशा को अग्रणी स्थान दिया। यदि पहले किसी तत्व में संपूर्ण को घटक भागों की कुल संख्या के रूप में माना जाता था, तो क्वांटम सिद्धांत ने सिस्टम पर परमाणु के व्यक्तिगत गुणों की निर्भरता निर्धारित की।

बौद्धिक प्रक्रिया की शास्त्रीय समझ सीधे तौर पर किसी भौतिक वस्तु को अपने आप में पूर्ण रूप से विद्यमान समझने से संबंधित थी।

क्वांटम सिद्धांतप्रदर्शित:

• वस्तु के बारे में ज्ञान की निर्भरता;
• अनुसंधान प्रक्रियाओं की स्वतंत्रता;
• कई परिकल्पनाओं पर कार्यों की पूर्णता।

नोट 2

इन अवधारणाओं का अर्थ शुरू में स्पष्ट नहीं था, और इसलिए क्वांटम सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों को हमेशा अलग-अलग व्याख्याएं मिली हैं, साथ ही विभिन्न व्याख्याएं भी मिली हैं।

क्वांटम सांख्यिकी

क्वांटम और तरंग यांत्रिकी के विकास के समानांतर, क्वांटम सिद्धांत के अन्य घटक तेजी से विकसित हो रहे थे - क्वांटम प्रणालियों के सांख्यिकी और सांख्यिकीय भौतिकी, जिसमें बड़ी संख्या में कण शामिल थे। विशिष्ट तत्वों की गति के शास्त्रीय तरीकों के आधार पर, उनकी अखंडता के व्यवहार का एक सिद्धांत बनाया गया - शास्त्रीय सांख्यिकी।

क्वांटम सांख्यिकी में एक ही प्रकृति के दो कणों के बीच अंतर करने की बिल्कुल भी संभावना नहीं है, क्योंकि इस अस्थिर अवधारणा की दो अवस्थाएं केवल पहचान के सिद्धांत पर प्रभाव की समान शक्ति के कणों के पुनर्व्यवस्था द्वारा एक दूसरे से भिन्न होती हैं। इस प्रकार क्वांटम प्रणालियाँ मुख्य रूप से शास्त्रीय वैज्ञानिक प्रणालियों से भिन्न होती हैं।

क्वांटम सांख्यिकी की खोज में एक महत्वपूर्ण परिणाम यह प्रस्ताव है कि प्रत्येक कण जो किसी भी प्रणाली का हिस्सा है, एक ही तत्व के समान नहीं है। इसका तात्पर्य सिस्टम के एक विशिष्ट खंड में किसी भौतिक वस्तु की विशिष्टता निर्धारित करने के कार्य के महत्व से है।

क्वांटम भौतिकी और शास्त्रीय के बीच अंतर

इसलिए, शास्त्रीय भौतिकी से क्वांटम भौतिकी का क्रमिक विचलन समय और स्थान में होने वाली व्यक्तिगत घटनाओं की व्याख्या करने से इनकार करना और इसकी संभाव्यता तरंगों के साथ सांख्यिकीय पद्धति का उपयोग करना है।

नोट 3

शास्त्रीय भौतिकी का लक्ष्य एक निश्चित क्षेत्र में व्यक्तिगत वस्तुओं का वर्णन करना और समय के साथ इन वस्तुओं के परिवर्तन को नियंत्रित करने वाले कानून तैयार करना है।

भौतिक विचारों की वैश्विक समझ में क्वांटम भौतिकी विज्ञान में एक विशेष स्थान रखती है। मानव मस्तिष्क की सबसे यादगार रचनाओं में सापेक्षता का सिद्धांत है - सामान्य और विशेष, जो दिशाओं की एक पूरी तरह से नई अवधारणा है जो इलेक्ट्रोडायनामिक्स, यांत्रिकी और गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत को जोड़ती है।

क्वांटम सिद्धांत अंततः शास्त्रीय परंपराओं से नाता तोड़ने में सक्षम था, जिससे एक नई, सार्वभौमिक भाषा और सोचने की एक असामान्य शैली का निर्माण हुआ, जिससे वैज्ञानिकों को अपने ऊर्जावान घटकों के साथ माइक्रोवर्ल्ड में प्रवेश करने और शास्त्रीय भौतिकी में अनुपस्थित विशिष्टताओं को प्रस्तुत करके इसका पूरा विवरण देने की अनुमति मिली। इन सभी विधियों ने अंततः सभी परमाणु प्रक्रियाओं के सार को और अधिक विस्तार से समझना संभव बना दिया, और साथ ही, यह सिद्धांत ही था जिसने विज्ञान में यादृच्छिकता और अप्रत्याशितता का तत्व पेश किया।

परिमाणित भौतिक क्षेत्र की सार्वभौमिक अवधारणा के आधार पर प्राथमिक कणों की परस्पर क्रिया का वर्णन करता है। भौतिकी की इस शाखा के आधार पर शास्त्रीय क्षेत्र सिद्धांत का निर्माण हुआ, जिसे आज प्लैंक स्थिरांक के रूप में जाना जाता है।

नोट 1

अध्ययन किए जा रहे अनुशासन का आधार यह विचार था कि बिल्कुल सभी प्राथमिक कण संबंधित क्षेत्रों के क्वांटा बन गए। क्वांटम क्षेत्र की अवधारणा पारंपरिक क्षेत्र, कणों, उनके संश्लेषण, साथ ही क्वांटम सिद्धांत के ढांचे के भीतर निष्कर्षों के बारे में विचारों के गठन के आधार पर उत्पन्न हुई।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत एक ऐसे सिद्धांत के रूप में कार्य करता है जहां स्वतंत्रता की अनंत संख्याएं होती हैं। इन्हें भौतिक क्षेत्र भी कहा जाता है। क्वांटम सिद्धांत की तीव्र समस्या एक एकीकृत सिद्धांत का निर्माण था जो सभी क्वांटम क्षेत्रों को एकजुट करेगा। वर्तमान में सिद्धांत में, सबसे मौलिक क्षेत्र वे हैं जो संरचनाहीन मौलिक कणों से जुड़े हैं। ये सूक्ष्म कण क्वार्क और लेप्टान हैं, साथ ही चार मूलभूत अंतःक्रियाओं के क्वांटा-वाहक से जुड़े क्षेत्र भी हैं। अनुसंधान मध्यवर्ती बोसॉन, ग्लूऑन और फोटॉन के साथ किया जाता है।

क्वांटम सिद्धांत के कण और क्षेत्र

सौ साल से भी पहले, परमाणु भौतिकी की बुनियादी अवधारणाएँ उत्पन्न हुईं, जो समय के साथ क्वांटम भौतिकी में जारी रहीं, जिससे क्षेत्र सिद्धांत तैयार हुआ। शास्त्रीय सिद्धांत में द्वंद्व है। इसका गठन 20वीं सदी की शुरुआत में हुआ था। तब कणों को ऊर्जा की छोटी-छोटी गांठें माना जाता था जिनसे पदार्थ बनता है। वे सभी शास्त्रीय यांत्रिकी के प्रसिद्ध नियमों के अनुसार चले, जिसका ब्रिटिश वैज्ञानिक आइजैक न्यूटन ने पहले अपने कार्यों में विस्तार से वर्णन किया था। फिर फैराडे और मैक्सवेल ने आगे के शोध में हाथ बंटाया। उन्होंने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की गतिशीलता के नियम बनाये।

उसी समय, प्लैंक ने थर्मल विकिरण के नियमों को समझाने के लिए पहली बार भौतिक विज्ञान में एक भाग, क्वांटम, विकिरण की अवधारणा पेश की। भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन ने प्लैंक के विकिरण की विसंगति के इस विचार को सामान्यीकृत किया। उन्होंने सुझाव दिया कि इस तरह की विसंगति विकिरण और पदार्थ के बीच बातचीत के एक विशिष्ट तंत्र से जुड़ी नहीं है, बल्कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण में आंतरिक स्तर पर अंतर्निहित है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण क्वांटा है। ऐसे सिद्धांतों को जल्द ही प्रायोगिक पुष्टि मिल गई। इनके आधार पर प्रकाश विद्युत प्रभाव के नियमों की व्याख्या की गई।

नई खोजें और सिद्धांत

लगभग 50 साल पहले, नई पीढ़ी के कई भौतिकविदों ने गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रियाओं का वर्णन करने में एक समान दृष्टिकोण का उपयोग करने की कोशिश की थी। उन्होंने न केवल ग्रह की परिस्थितियों में होने वाली सभी प्रक्रियाओं का विस्तार से वर्णन किया, बल्कि बिग बैंग के सिद्धांत को तैयार करते हुए ब्रह्मांड की उत्पत्ति की समस्याओं की ओर भी ध्यान आकर्षित किया।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी का सामान्यीकरण बन गया। क्वांटम यांत्रिकी अंततः परमाणु की सबसे महत्वपूर्ण समस्या को समझने की कुंजी बन गई, जिसमें माइक्रोवर्ल्ड के रहस्यों को समझने के लिए अन्य वैज्ञानिकों के शोध का द्वार खोलना भी शामिल है।

क्वांटम यांत्रिकी हमें इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और अन्य कणों की गति का वर्णन करने की अनुमति देती है, लेकिन उनके निर्माण या विनाश की नहीं। यह पता चला कि इसका अनुप्रयोग केवल उन प्रणालियों का वर्णन करने के लिए सही है जिनमें कणों की संख्या अपरिवर्तित रहती है। इलेक्ट्रोडायनामिक्स में सबसे दिलचस्प समस्या आवेशित कणों द्वारा विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन और अवशोषण थी। यह फोटॉन के निर्माण या विनाश से मेल खाता है। यह सिद्धांत उसके शोध के दायरे से बाहर था।

प्रारंभिक ज्ञान के आधार पर अन्य सिद्धांत विकसित होने लगे। इस प्रकार, जापान में, क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स को हाल के वर्षों में वैज्ञानिक गतिविधि की सबसे आशाजनक और सटीक दिशा के रूप में सामने रखा गया है। इसके बाद, क्रोमोडायनामिक्स की दिशा और इलेक्ट्रोवीक इंटरैक्शन के क्वांटम सिद्धांत विकसित किए गए।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत निम्नलिखित सिद्धांतों को बुनियादी मानता है:

• मुक्त क्षेत्र और तरंग-कण द्वंद्व;
• क्षेत्रों की परस्पर क्रिया;
• गड़बड़ी सिद्धांत;
• विचलन और पुनर्सामान्यीकरण;
• कार्यात्मक अभिन्न.

एक परिमाणित मुक्त क्षेत्र में मुक्त ऊर्जा की आपूर्ति होती है और इसे कुछ भागों में जारी करने की क्षमता होती है। जब क्षेत्र की ऊर्जा कम हो जाती है तो स्वचालित रूप से एक अलग आवृत्ति के एक फोटॉन का गायब हो जाता है। क्षेत्र एक अलग स्थिति में परिवर्तित हो जाता है, और फोटॉन में एक इकाई की कमी हो जाती है। ऐसे क्रमिक परिवर्तनों के बाद, अंततः एक ऐसी स्थिति बनती है जहाँ फोटॉन की संख्या शून्य होती है। क्षेत्र द्वारा ऊर्जा का विमोचन असंभव हो जाता है।

क्षेत्र निर्वात की स्थिति में मौजूद हो सकता है। यह सिद्धांत पूर्णतः स्पष्ट नहीं है, परन्तु भौतिक दृष्टि से पूर्णतः उचित है। निर्वात अवस्था में एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ऊर्जा का आपूर्तिकर्ता नहीं हो सकता है, लेकिन निर्वात स्वयं को बिल्कुल भी प्रकट नहीं कर सकता है।

परिभाषा 1

भौतिक निर्वात आवश्यक और महत्वपूर्ण गुणों वाली एक अवस्था है जो वास्तविक प्रक्रियाओं में प्रकट होती है।

यह कथन अन्य कणों के लिए सत्य है। और इसे इन कणों और उनके क्षेत्रों की निम्नतम ऊर्जा स्थिति के रूप में दर्शाया जा सकता है। अंतःक्रियात्मक क्षेत्रों पर विचार करते समय, निर्वात इन क्षेत्रों की संपूर्ण प्रणाली की सबसे कम ऊर्जा अवस्था है।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत की समस्याएं

शोधकर्ताओं ने क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में कई प्रगति की है, लेकिन यह समझना हमेशा संभव नहीं होता है कि उनका प्रदर्शन कैसे किया गया। इन सभी सफलताओं के लिए और अधिक स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। मजबूत अंतःक्रियाओं का सिद्धांत क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के अनुरूप विकसित होना शुरू हुआ। तब अंतःक्रिया के वाहक की भूमिका उन कणों को सौंपी गई जिनका विश्राम द्रव्यमान होता है। पुनर्सामान्यीकरण की समस्या भी है।

इसे एक सुसंगत निर्माण के रूप में नहीं माना जा सकता है, क्योंकि इसमें कुछ भौतिक मात्राओं के लिए असीम रूप से विशाल मूल्य शामिल हैं और उनके साथ क्या करना है इसकी कोई समझ नहीं है। सामान्यीकरणों को बदलने का विचार न केवल अध्ययन के तहत प्रभावों की व्याख्या करता है, बल्कि पूरे सिद्धांत को तार्किक समापन की विशेषताएं भी देता है, जिससे विचलन समाप्त हो जाता है। अनुसंधान के विभिन्न चरणों में वैज्ञानिकों को कुछ समस्याओं का सामना करना पड़ता है। उन्हें ख़त्म करने में बहुत समय लगेगा, क्योंकि क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में सटीक संकेतक अभी भी मौजूद नहीं हैं।

भौतिकी सभी विज्ञानों में सबसे रहस्यमय है। भौतिकी हमें हमारे चारों ओर की दुनिया की समझ देती है। भौतिकी के नियम पूर्ण हैं और बिना किसी अपवाद के सभी पर लागू होते हैं, चाहे व्यक्ति या सामाजिक स्थिति कुछ भी हो।

यह लेख 18 वर्ष से अधिक आयु के व्यक्तियों के लिए है

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क्वांटम भौतिकी के क्षेत्र में मौलिक खोजें

आइजैक न्यूटन, निकोला टेस्ला, अल्बर्ट आइंस्टीन और कई अन्य लोग भौतिकी की अद्भुत दुनिया में मानवता के महान मार्गदर्शक हैं, जिन्होंने भविष्यवक्ताओं की तरह, मानवता को ब्रह्मांड के महानतम रहस्यों और भौतिक घटनाओं को नियंत्रित करने की संभावनाओं के बारे में बताया। उनके उज्ज्वल सिर ने अनुचित बहुमत के अज्ञान के अंधेरे को काट दिया और एक मार्गदर्शक सितारे की तरह, रात के अंधेरे में मानवता को रास्ता दिखाया। भौतिकी की दुनिया में ऐसे मार्गदर्शकों में से एक क्वांटम भौतिकी के जनक मैक्स प्लैंक थे।

मैक्स प्लैंक न केवल क्वांटम भौतिकी के संस्थापक हैं, बल्कि विश्व प्रसिद्ध क्वांटम सिद्धांत के लेखक भी हैं। क्वांटम सिद्धांत क्वांटम भौतिकी का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। सरल शब्दों में, यह सिद्धांत सूक्ष्म कणों की गति, व्यवहार और अंतःक्रिया का वर्णन करता है। क्वांटम भौतिकी के संस्थापक ने हमारे लिए कई अन्य वैज्ञानिक कार्य भी लाए जो आधुनिक भौतिकी की आधारशिला बन गए:

• तापीय विकिरण का सिद्धांत;
• सापेक्षता का विशेष सिद्धांत;
• थर्मोडायनामिक्स में अनुसंधान;
• प्रकाशिकी के क्षेत्र में अनुसंधान।

माइक्रोपार्टिकल्स के व्यवहार और अंतःक्रिया के बारे में क्वांटम भौतिकी के सिद्धांत संघनित पदार्थ भौतिकी, कण भौतिकी और उच्च-ऊर्जा भौतिकी का आधार बन गए। क्वांटम सिद्धांत हमें हमारी दुनिया में कई घटनाओं का सार समझाता है - इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों की कार्यप्रणाली से लेकर आकाशीय पिंडों की संरचना और व्यवहार तक। इस सिद्धांत के निर्माता मैक्स प्लैंक ने अपनी खोज की बदौलत हमें प्राथमिक कणों के स्तर पर कई चीजों के वास्तविक सार को समझने की अनुमति दी। लेकिन इस सिद्धांत का निर्माण वैज्ञानिक की एकमात्र योग्यता से बहुत दूर है। वह ब्रह्मांड के मूलभूत नियम - ऊर्जा के संरक्षण के नियम - की खोज करने वाले पहले व्यक्ति बने। विज्ञान में मैक्स प्लैंक के योगदान को कम करके आंकना कठिन है। संक्षेप में, उनकी खोजें भौतिकी, रसायन विज्ञान, इतिहास, पद्धति और दर्शन के लिए अमूल्य हैं।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत

संक्षेप में, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत सूक्ष्म कणों के साथ-साथ अंतरिक्ष में उनके व्यवहार, एक-दूसरे के साथ बातचीत और अंतर-रूपांतरण का वर्णन करने के लिए एक सिद्धांत है। यह सिद्धांत तथाकथित स्वतंत्रता की डिग्री के भीतर क्वांटम सिस्टम के व्यवहार का अध्ययन करता है। यह खूबसूरत और रोमांटिक नाम वास्तव में हममें से कई लोगों के लिए कोई मायने नहीं रखता। डमी के लिए, स्वतंत्रता की डिग्री स्वतंत्र निर्देशांक की संख्या है जो एक यांत्रिक प्रणाली की गति को इंगित करने के लिए आवश्यक है। सरल शब्दों में, स्वतंत्रता की डिग्री गति की विशेषताएं हैं। प्राथमिक कणों की परस्पर क्रिया के क्षेत्र में दिलचस्प खोजें स्टीवन वेनबर्ग द्वारा की गईं। उन्होंने तथाकथित तटस्थ धारा की खोज की - क्वार्क और लेप्टान के बीच बातचीत का सिद्धांत, जिसके लिए उन्हें 1979 में नोबेल पुरस्कार मिला।

मैक्स प्लैंक का क्वांटम सिद्धांत

अठारहवीं शताब्दी के नब्बे के दशक में, जर्मन भौतिक विज्ञानी मैक्स प्लैंक ने थर्मल विकिरण का अध्ययन शुरू किया और अंततः ऊर्जा के वितरण के लिए एक सूत्र प्राप्त किया। क्वांटम परिकल्पना, जो इन अध्ययनों के दौरान पैदा हुई थी, ने क्वांटम भौतिकी के साथ-साथ क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत की नींव रखी, जिसे 1900 में खोजा गया था। प्लैंक का क्वांटम सिद्धांत यह है कि थर्मल विकिरण में उत्पादित ऊर्जा लगातार उत्सर्जित और अवशोषित नहीं होती है, बल्कि एपिसोडिक रूप से, क्वांटम रूप से होती है। मैक्स प्लैंक द्वारा की गई इस खोज के कारण वर्ष 1900 क्वांटम यांत्रिकी के जन्म का वर्ष बन गया। प्लैंक के सूत्र का उल्लेख करना भी उचित है। संक्षेप में इसका सार इस प्रकार है - यह शरीर के तापमान और उसके विकिरण के बीच संबंध पर आधारित है।

परमाणु संरचना का क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत

परमाणु संरचना का क्वांटम यांत्रिक सिद्धांत क्वांटम भौतिकी और सामान्य रूप से भौतिकी में अवधारणाओं के बुनियादी सिद्धांतों में से एक है। यह सिद्धांत हमें सभी भौतिक चीजों की संरचना को समझने की अनुमति देता है और चीजों में वास्तव में क्या शामिल है, इस पर रहस्य का पर्दा उठाता है। और इस सिद्धांत पर आधारित निष्कर्ष काफी अप्रत्याशित हैं। आइए संक्षेप में परमाणु की संरचना पर विचार करें। तो, वास्तव में परमाणु किससे बना है? एक परमाणु में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉनों का एक बादल होता है। एक परमाणु का आधार, उसका नाभिक, परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान ही समाहित करता है - 99 प्रतिशत से अधिक। नाभिक में सदैव धनात्मक आवेश होता है और यह उस रासायनिक तत्व को निर्धारित करता है जिसका परमाणु भाग है। किसी परमाणु के नाभिक के बारे में सबसे दिलचस्प बात यह है कि इसमें परमाणु का लगभग पूरा द्रव्यमान होता है, लेकिन साथ ही यह इसके आयतन का केवल दस-हजारवां हिस्सा ही घेरता है। इससे क्या निष्कर्ष निकलता है? और जो निष्कर्ष निकलता है वह बिल्कुल अप्रत्याशित होता है. इसका मतलब यह है कि एक परमाणु में सघन पदार्थ का केवल दस हजारवां हिस्सा होता है। और बाकी सब कुछ क्या लेता है? और परमाणु में बाकी सब कुछ एक इलेक्ट्रॉन बादल है।

एक इलेक्ट्रॉनिक क्लाउड कोई स्थायी नहीं है और वास्तव में, कोई भौतिक पदार्थ भी नहीं है। एक इलेक्ट्रॉन बादल एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के प्रकट होने की संभावना मात्र है। अर्थात्, परमाणु में नाभिक केवल दस हजारवें हिस्से में होता है, और बाकी खालीपन होता है। और यदि हम इस बात पर विचार करें कि हमारे आस-पास की सभी वस्तुएँ, धूल के कणों से लेकर आकाशीय पिंडों, ग्रहों और तारों तक, परमाणुओं से बनी हैं, तो यह पता चलता है कि प्रत्येक सामग्री वास्तव में 99 प्रतिशत से अधिक शून्यता से बनी है। यह सिद्धांत पूरी तरह से अविश्वसनीय लगता है, और इसका लेखक, कम से कम, एक गलत व्यक्ति है, क्योंकि जो चीजें आसपास मौजूद हैं उनमें एक ठोस स्थिरता है, वजन है और उन्हें छुआ जा सकता है। इसमें शून्यता कैसे शामिल हो सकती है? क्या पदार्थ की संरचना के इस सिद्धांत में कोई त्रुटि आ गई है? लेकिन यहां कोई गलती नहीं है.

सभी भौतिक वस्तुएँ परमाणुओं की परस्पर क्रिया के कारण ही सघन दिखाई देती हैं। परमाणुओं के बीच आकर्षण या प्रतिकर्षण के कारण ही चीजों में ठोस और सघन स्थिरता होती है। यह रासायनिक पदार्थों के क्रिस्टल जाली की घनत्व और कठोरता को सुनिश्चित करता है, जिससे सभी सामग्री बनती है। लेकिन, एक दिलचस्प बात यह है कि जब, उदाहरण के लिए, पर्यावरणीय तापमान की स्थिति बदलती है, तो परमाणुओं के बीच के बंधन, यानी उनका आकर्षण और प्रतिकर्षण, कमजोर हो सकते हैं, जिससे क्रिस्टल जाली कमजोर हो जाती है और यहां तक ​​कि इसका विनाश भी हो सकता है। यह परिवर्तन की व्याख्या करता है भौतिक गुणगर्म करने पर पदार्थ. उदाहरण के लिए, जब लोहे को गर्म किया जाता है तो वह तरल हो जाता है और उसे कोई भी आकार दिया जा सकता है। और जब बर्फ पिघलती है तो क्रिस्टल जाली के नष्ट होने से पदार्थ की अवस्था में परिवर्तन आ जाता है और वह ठोस से तरल में बदल जाता है। ये परमाणुओं के बीच कमजोर बंधनों के स्पष्ट उदाहरण हैं और परिणामस्वरूप, क्रिस्टल जाली कमजोर या नष्ट हो जाती है, और पदार्थ को अनाकार बनने की अनुमति मिलती है। और इस तरह के रहस्यमय कायापलट का कारण यह है कि पदार्थों में घने पदार्थ का केवल दस-हजारवां हिस्सा होता है, और बाकी खालीपन होता है।

और पदार्थ परमाणुओं के बीच मजबूत बंधन के कारण ही ठोस लगते हैं, जब वे कमजोर हो जाते हैं तो पदार्थ बदल जाता है। इस प्रकार, परमाणु संरचना का क्वांटम सिद्धांत हमें अपने आसपास की दुनिया को पूरी तरह से अलग तरीके से देखने की अनुमति देता है।

परमाणु सिद्धांत के संस्थापक, नील्स बोह्र ने एक दिलचस्प अवधारणा सामने रखी कि परमाणु में इलेक्ट्रॉन लगातार ऊर्जा उत्सर्जित नहीं करते हैं, बल्कि केवल अपने आंदोलन के प्रक्षेप पथ के बीच संक्रमण के क्षण में ही ऊर्जा उत्सर्जित करते हैं। बोह्र के सिद्धांत ने कई अंतर-परमाणु प्रक्रियाओं को समझाने में मदद की, और मेंडेलीव द्वारा बनाई गई तालिका की सीमाओं को समझाते हुए रसायन विज्ञान जैसे विज्ञान के क्षेत्र में भी सफलता हासिल की। के अनुसार, समय और स्थान में मौजूद रहने में सक्षम अंतिम तत्व की क्रम संख्या एक सौ सैंतीस है, और एक सौ अड़तीस से शुरू होने वाले तत्व मौजूद नहीं हो सकते हैं, क्योंकि उनका अस्तित्व सापेक्षता के सिद्धांत का खंडन करता है। इसके अलावा, बोह्र के सिद्धांत ने परमाणु स्पेक्ट्रा जैसी भौतिक घटनाओं की प्रकृति की व्याख्या की।

ये मुक्त परमाणुओं के अंतःक्रियात्मक स्पेक्ट्रा हैं जो तब उत्पन्न होते हैं जब उनके बीच ऊर्जा उत्सर्जित होती है। ऐसी घटनाएं गैसीय, वाष्पशील पदार्थों और प्लाज्मा अवस्था में पदार्थों की विशेषता हैं। इस प्रकार, क्वांटम सिद्धांत ने भौतिकी की दुनिया में एक क्रांति ला दी और वैज्ञानिकों को न केवल इस विज्ञान के क्षेत्र में, बल्कि कई संबंधित विज्ञानों के क्षेत्र में भी आगे बढ़ने की अनुमति दी: रसायन विज्ञान, थर्मोडायनामिक्स, प्रकाशिकी और दर्शन। और मानवता को चीजों की प्रकृति के रहस्यों में प्रवेश करने की भी अनुमति दी।

परमाणुओं की प्रकृति का एहसास करने और उनके व्यवहार और बातचीत के सिद्धांतों को समझने के लिए मानवता को अपनी चेतना में अभी भी बहुत कुछ बदलने की जरूरत है। इसे समझने के बाद, हम अपने आस-पास की दुनिया की प्रकृति को समझने में सक्षम होंगे, क्योंकि हमारे चारों ओर जो कुछ भी है, धूल के कणों से लेकर सूर्य तक, और हम स्वयं, सभी परमाणुओं से बने हैं, जिनकी प्रकृति रहस्यमय और आश्चर्यजनक है और बहुत सारे रहस्य छुपाता है।

क्वांटम सिद्धांत

क्वांटम सिद्धांत

सिद्धांत, जिसकी नींव 1900 में भौतिक विज्ञानी मैक्स प्लैंक द्वारा रखी गई थी। इस सिद्धांत के अनुसार, परमाणु हमेशा विकिरण ऊर्जा को केवल भागों में, असंतत रूप से, अर्थात् कुछ क्वांटा (ऊर्जा क्वांटा) में उत्सर्जित या प्राप्त करते हैं, जिनकी ऊर्जा की मात्रा दोलन आवृत्ति (तरंग दैर्ध्य द्वारा विभाजित प्रकाश की गति) के बराबर होती है। तदनुरूपी प्रकार का विकिरण, प्लैंक क्रिया से गुणा किया जाता है (देखें)। स्थिरांक, सूक्ष्मभौतिकी,और क्वांटम यांत्रिकी)।क्वांटम सिद्धांत को (आइंस्टीन द्वारा) प्रकाश के क्वांटम सिद्धांत (प्रकाश का कणिका सिद्धांत) के आधार के रूप में रखा गया था, जिसके अनुसार प्रकाश में प्रकाश की गति (प्रकाश क्वांटा, फोटॉन) से चलने वाले क्वांटा भी होते हैं।

दार्शनिक विश्वकोश शब्दकोश. 2010 .

देखें अन्य शब्दकोशों में "क्वांटम सिद्धांत" क्या है:

इसमें निम्नलिखित उपखंड हैं (सूची अधूरी है): क्वांटम यांत्रिकी बीजगणितीय क्वांटम सिद्धांत क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स क्वांटम थर्मोडायनामिक्स क्वांटम गुरुत्वाकर्षण सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत यह भी देखें... ... विकिपीडिया

क्वांटम सिद्धांत, एक सिद्धांत, जिसने सापेक्षता के सिद्धांत के साथ मिलकर, 20वीं शताब्दी में भौतिकी के विकास का आधार बनाया। यह प्राथमिक या उपपरमाण्विक कणों के स्तर पर पदार्थ और ऊर्जा के बीच संबंध का वर्णन करता है, साथ ही... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

क्वांटम सिद्धांत- शोध का दूसरा तरीका पदार्थ और विकिरण की परस्पर क्रिया का अध्ययन करना है। "क्वांटम" शब्द एम. प्लैंक (1858 1947) के नाम से जुड़ा है। यह "ब्लैक बॉडी" समस्या है (किसी वस्तु के लिए एक अमूर्त गणितीय अवधारणा जो सारी ऊर्जा जमा करती है... पश्चिमी दर्शन अपनी उत्पत्ति से लेकर आज तक

क्वांटम यांत्रिकी, क्वांटम सांख्यिकी और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत को जोड़ता है... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

क्वांटम यांत्रिकी, क्वांटम सांख्यिकी और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत को जोड़ती है। * * *क्वांटम सिद्धांत क्वांटम सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी (क्वांटम यांत्रिकी देखें), क्वांटम सांख्यिकी (क्वांटम सांख्यिकी देखें) और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत को जोड़ती है... ... विश्वकोश शब्दकोश

क्वांटम सिद्धांत- प्रारंभिक स्थिति की स्थिति टी सर्टिस फ़िज़िका एटिटिकमेनिस: अंग्रेजी। क्वांटम सिद्धांत वोक। क्वांटेंथियोरी, एफ रस। क्वांटम सिद्धांत, एफ प्रैंक। थियोरी डेस क्वांटा, एफ; थ्योरी क्वांटिक, एफ ... फ़िज़िकोस टर्मिनो ज़ोडिनास

भौतिक. एक सिद्धांत जो क्वांटम यांत्रिकी, क्वांटम सांख्यिकी और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत को जोड़ता है। यह सब विकिरण की असतत (असंतत) संरचना के विचार पर आधारित है। क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, कोई भी परमाणु प्रणाली निश्चित रूप से स्थित हो सकती है... प्राकृतिक विज्ञान। विश्वकोश शब्दकोश

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत स्वतंत्रता की अनंत डिग्री (भौतिक क्षेत्र (भौतिक क्षेत्र देखें)) के साथ सिस्टम का एक क्वांटम सिद्धांत है। Qt.p., जो विवरण की समस्या के संबंध में क्वांटम यांत्रिकी (क्वांटम यांत्रिकी देखें) के सामान्यीकरण के रूप में उत्पन्न हुआ... ... महान सोवियत विश्वकोश

- (क्यूएफटी), सापेक्षिक क्वांटम। भौतिकी का सिद्धांत स्वतंत्रता की अनंत कोटि वाली प्रणालियाँ। ऐसी विद्युत प्रणाली का एक उदाहरण. मैग. फ़ील्ड, जिसके पूर्ण विवरण के लिए किसी भी समय विद्युत तीव्रता निर्धारित करना आवश्यक है। और मैग. प्रत्येक बिंदु पर फ़ील्ड... भौतिक विश्वकोश

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत. सामग्री:1. क्वांटम क्षेत्र................... 3002. मुक्त क्षेत्र और तरंग-कण द्वैत................... 3013 . इंटरेक्शन फ़ील्ड्स.........3024. क्षोभ सिद्धांत........... 3035. विचलन और... ... भौतिक विश्वकोश

पुस्तकें

• क्वांटम सिद्धांत
• क्वांटम सिद्धांत, बोहम डी.. पुस्तक व्यवस्थित रूप से गैर-सापेक्षतावाद को निर्धारित करती है क्वांटम यांत्रिकी. लेखक भौतिक सामग्री का विस्तार से विश्लेषण करता है और सबसे महत्वपूर्ण में से एक के गणितीय तंत्र की विस्तार से जांच करता है...
• क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत उद्भव और विकास सबसे गणितीय और अमूर्त भौतिक सिद्धांतों में से एक से परिचित होना अंक 124, ग्रिगोरिएव वी। क्वांटम सिद्धांत हमारे समय के भौतिक सिद्धांतों में सबसे सामान्य और सबसे गहरा है। पदार्थ के बारे में भौतिक विचार कैसे बदले, क्वांटम यांत्रिकी कैसे उत्पन्न हुई, और फिर क्वांटम यांत्रिकी...

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के मूल सिद्धांत: 1). निर्वात अवस्था. गैर-सापेक्षवादी क्वांटम यांत्रिकी हमें प्राथमिक कणों की निरंतर संख्या के व्यवहार का अध्ययन करने की अनुमति देती है। क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत प्राथमिक कणों के जन्म और अवशोषण या विनाश को ध्यान में रखता है। इसलिए, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में दो ऑपरेटर शामिल हैं: निर्माण ऑपरेटर और प्राथमिक कणों का विनाश ऑपरेटर। क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के अनुसार, ऐसी अवस्था जहां न तो क्षेत्र है और न ही कण असंभव है। निर्वात अपनी न्यूनतम ऊर्जा अवस्था वाला क्षेत्र है। निर्वात की विशेषता स्वतंत्र, अवलोकन योग्य कणों से नहीं, बल्कि आभासी कणों से होती है जो प्रकट होते हैं और कुछ समय बाद गायब हो जाते हैं। 2.) प्राथमिक कणों की परस्पर क्रिया का आभासी तंत्र। प्राथमिक कण क्षेत्रों के परिणामस्वरूप एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, लेकिन यदि कोई कण अपने मापदंडों को नहीं बदलता है, तो यह बातचीत की वास्तविक मात्रा, ऐसी ऊर्जा और गति और इतने समय और दूरी के लिए उत्सर्जित या अवशोषित नहीं कर सकता है, जो कि निर्धारित होते हैं रिश्ते ∆E∙∆t≥ħ, ∆рх∙∆х≥ħ(क्वांटम स्थिरांक) अनिश्चितता संबंध। आभासी कणों की प्रकृति ऐसी होती है कि वे कुछ समय बाद प्रकट होते हैं, गायब हो जाते हैं या अवशोषित हो जाते हैं। आमेर. भौतिक विज्ञानी फेनमैन ने आभासी क्वांटा के साथ प्राथमिक कणों की बातचीत को चित्रित करने के लिए एक ग्राफिकल तरीका विकसित किया:

एक मुक्त कण की आभासी मात्रा का उत्सर्जन और अवशोषण

दो तत्वों की परस्पर क्रिया. एक आभासी क्वांटम के माध्यम से कण।

दो तत्वों की परस्पर क्रिया. दो आभासी क्वांटमों के माध्यम से कण।

चित्र में डेटा पर. ग्राफ़िक कणों की छवि, लेकिन उनके प्रक्षेप पथ की नहीं।

3.) स्पिन क्वांटम वस्तुओं की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। यह कण का अपना कोणीय संवेग है, और यदि शीर्ष का कोणीय संवेग घूर्णन अक्ष की दिशा के साथ मेल खाता है, तो स्पिन कोई विशिष्ट पसंदीदा दिशा निर्धारित नहीं करता है। स्पिन दिशा निर्धारित करता है, लेकिन संभाव्य तरीके से। स्पिन ऐसे रूप में मौजूद है जिसकी कल्पना नहीं की जा सकती। स्पिन को s=I∙ħ दर्शाया गया है, और I दोनों पूर्णांक मान I=0,1,2,..., और अर्ध-संख्यात्मक मान I = ½, 3/2, 5/2, लेता है। .. शास्त्रीय भौतिकी में, समान कण स्थानिक रूप से भिन्न नहीं होते हैं, क्योंकि अंतरिक्ष के एक ही क्षेत्र पर कब्जा करने पर, अंतरिक्ष के किसी भी क्षेत्र में एक कण पाए जाने की संभावना तरंग फ़ंक्शन के मापांक के वर्ग द्वारा निर्धारित की जाती है। तरंग फलन ψ सभी कणों की एक विशेषता है। ‌‌. तरंग कार्यों की समरूपता से मेल खाता है, जब कण 1 और 2 समान होते हैं और उनकी अवस्थाएँ समान होती हैं। तरंग कार्यों के एंटीसिममेट्री का मामला, जब कण 1 और 2 एक दूसरे के समान होते हैं, लेकिन क्वांटम मापदंडों में से एक में भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए: घूमना. पॉल अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार, आधे-पूर्णांक स्पिन वाले कण एक ही स्थिति में नहीं हो सकते। यह सिद्धांत हमें परमाणुओं और अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक कोशों की संरचना का वर्णन करने की अनुमति देता है। वे कण जिनमें पूर्णांक स्पिन होता है, कहलाते हैं बोसॉन.पाई मेसॉन के लिए I = 0; फोटॉन के लिए I =1; गुरुत्वाकर्षण के लिए I = 2. अर्ध-संख्यात्मक स्पिन वाले कण कहलाते हैं फरमिओन्स. एक इलेक्ट्रॉन, पॉज़िट्रॉन, न्यूट्रॉन, प्रोटॉन के लिए, I = ½। 4) समस्थानिक स्पिन. न्यूट्रॉन का द्रव्यमान प्रोटॉन के द्रव्यमान से केवल 0.1% अधिक है; यदि हम विद्युत आवेश को अमूर्त (अनदेखा) करते हैं, तो इन दोनों कणों को एक ही कण, न्यूक्लियॉन की दो अवस्थाएँ माना जा सकता है। इसी प्रकार, मेसॉन भी हैं, लेकिन ये तीन स्वतंत्र कण नहीं हैं, बल्कि एक ही कण की तीन अवस्थाएँ हैं, जिन्हें साधारण भाषा में पाई - मेसॉन कहा जाता है। कणों की जटिलता या बहुलता को ध्यान में रखने के लिए, आइसोटोपिक स्पिन नामक एक पैरामीटर पेश किया गया है। यह सूत्र n = 2I+1 से निर्धारित होता है, जहां n कण अवस्थाओं की संख्या है, उदाहरण के लिए एक न्यूक्लियॉन n=2, I=1/2 के लिए। आइसोस्पिन प्रक्षेपण को Iз = -1/2 नामित किया गया है; Iз = ½, यानी एक प्रोटान और एक न्यूट्रॉन एक समस्थानिक द्विक बनाते हैं। पाई मेसॉन के लिए, अवस्थाओं की संख्या = 3, अर्थात n=3, I =1, Iз=-1, Iз=0, Iз=1। 5) कणों का वर्गीकरण: प्राथमिक कणों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता विश्राम द्रव्यमान है; इस आधार पर, कणों को बैरियन (ट्रांस हेवी), मेसॉन (ग्रीक से: मध्यम), लेप्टान (ग्रीक से: प्रकाश) में विभाजित किया गया है। अंतःक्रिया के सिद्धांत के अनुसार, बैरियन और मेसॉन भी हैड्रोन (ग्रीक स्ट्रॉन्ग से) के वर्ग से संबंधित हैं, क्योंकि ये कण मजबूत अंतःक्रिया में भाग लेते हैं। बैरियन में शामिल हैं: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन, हाइपरॉन, इन कणों में से केवल प्रोटॉन स्थिर है, सभी बैरियन फ़र्मियन हैं, मेसॉन बोसोन हैं, अस्थिर कण हैं, सभी प्रकार की बातचीत में भाग लेते हैं, जैसे बैरियन, लेप्टान में शामिल हैं: इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रॉन, ये कण फर्मियन हैं और मजबूत अंतःक्रिया में भाग नहीं लेते हैं। फोटॉन विशेष रूप से बाहर खड़ा है, जो लेप्टान से संबंधित नहीं है, और हैड्रोन के वर्ग से भी संबंधित नहीं है। इसका स्पिन = 1, और बाकी द्रव्यमान = 0. कभी-कभी इंटरेक्शन क्वांटा को एक विशेष वर्ग में वर्गीकृत किया जाता है, मेसन एक कमजोर इंटरेक्शन क्वांटम है, और ग्लूऑन एक गुरुत्वाकर्षण इंटरैक्शन क्वांटम है। कभी-कभी क्वार्क को एक विशेष वर्ग में वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें विद्युत आवेश के 1/3 या 2/3 के बराबर आंशिक विद्युत आवेश होता है। 6) अंतःक्रिया के प्रकार. 1865 में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (मैक्सवेल) का सिद्धांत बनाया गया था। 1915 में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का सिद्धांत आइंस्टीन द्वारा बनाया गया था। मजबूत और कमजोर अंतःक्रियाओं की खोज 20वीं सदी के पहले तीसरे भाग में हुई। नाभिक में नाभिक मजबूत अंतःक्रिया द्वारा एक साथ मजबूती से बंधे होते हैं, जिन्हें मजबूत कहा जाता है। 1934 में, फ़र्मेट ने कमज़ोर अंतःक्रियाओं का पहला सिद्धांत बनाया जो प्रायोगिक अनुसंधान के लिए पर्याप्त था। यह सिद्धांत रेडियोधर्मिता की खोज के बाद उत्पन्न हुआ; यह मानना ​​पड़ा कि परमाणु नाभिक में छोटी-छोटी परस्पर क्रियाएँ उत्पन्न होती हैं, जिससे भारी पदार्थों का स्वत: क्षय होता है। रासायनिक तत्वयूरेनियम की तरह यह किरणें उत्सर्जित करता है। कमजोर अंतःक्रियाओं का एक उल्लेखनीय उदाहरण जमीन के माध्यम से न्यूट्रॉन कणों का प्रवेश है, जबकि न्यूट्रॉन में बहुत अधिक मामूली भेदन क्षमता होती है; उन्हें कई सेंटीमीटर मोटी सीसे की शीट द्वारा बनाए रखा जाता है। सशक्त: विद्युतचुंबकीय. कमजोर: गुरुत्वाकर्षण = 1:10-2:10-10:10-38. विद्युत चुम्बकीय के बीच अंतर और गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रियाएँ ऐसी हैं कि बढ़ती दूरी के साथ वे आसानी से कम हो जाती हैं। मजबूत और कमजोर इंटरैक्शन बहुत छोटी दूरी तक सीमित हैं: कमजोर लोगों के लिए 10-16 सेमी, मजबूत लोगों के लिए 10-13 सेमी। लेकिन कुछ दूरी पर< 10-16 см слабые взаимодействия уже не являются малоинтенсивными, на расстоянии 10-8 см господствуют электромагнитные силы. Адроны взаимодействуют с помощью кварков. Переносчиками взаимодействия между кварками являются глюоны. Сильные взаимодействия появляются на расстояниях 10-13 см, т. Е. глюоны являются короткодействующими и способны долететь такие расстояния. Слабые взаимодействия осуществляются с помощью полей Хиггса, когда взаимодействие переносится с помощью квантов, которые называются W+,W- - бозоны, а также нейтральные Z0 – бозоны(1983 год). 7) परमाणु नाभिक का विखण्डन एवं संश्लेषण। परमाणुओं के नाभिक में प्रोटॉन होते हैं, जिन्हें Z और न्यूट्रॉन को N से दर्शाया जाता है, न्यूक्लियॉन की कुल संख्या को अक्षर A द्वारा दर्शाया जाता है। A = Z + N। किसी नाभिक से न्यूक्लियॉन को निकालने के लिए ऊर्जा व्यय करना आवश्यक होता है, इसलिए नाभिक का कुल द्रव्यमान और ऊर्जा उसके सभी घटकों के द्रव्यमान और ऊर्जा के योग से कम होती है। ऊर्जा अंतर को बंधन ऊर्जा कहा जाता है: Eb=(Zmp+Nmn-M)c2 नाभिक में न्यूक्लियॉन की बंधन ऊर्जा - Eb। प्रति न्यूक्लियॉन से गुजरने वाली बंधन ऊर्जा को विशिष्ट बंधन ऊर्जा (ईबी/ए) कहा जाता है। लोहे के परमाणुओं के नाभिक के लिए विशिष्ट बंधन ऊर्जा अधिकतम मान लेती है। लोहे के बाद के तत्वों में, न्यूक्लियॉन में वृद्धि होती है, और प्रत्येक न्यूक्लियॉन अधिक से अधिक पड़ोसियों को प्राप्त करता है। मजबूत अंतःक्रियाएं कम दूरी की होती हैं, इससे यह तथ्य सामने आता है कि न्यूक्लियंस की वृद्धि और न्यूक्लियंस की महत्वपूर्ण वृद्धि के साथ, रसायन तत्व क्षय (प्राकृतिक रेडियोधर्मिता) की ओर प्रवृत्त होता है। आइए उन प्रतिक्रियाओं को लिखें जिनमें ऊर्जा निकलती है: 1. बड़ी संख्या में न्यूक्लियॉन के साथ नाभिक के विखंडन के दौरान: n+U235→ U236→139La+95Mo+2n एक धीमी गति से चलने वाले न्यूट्रॉन को U235 (यूरेनियम) द्वारा अवशोषित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप U236 का निर्माण होता है, जो 2 नाभिकों La (लैप्टम) और Mo (मोलिब्डेनम) में विभाजित होता है, जो उड़ जाते हैं उच्च गति और 2 न्यूट्रॉन बनते हैं, जो 2 ऐसी प्रतिक्रियाओं का कारण बन सकते हैं। प्रतिक्रिया एक श्रृंखलाबद्ध चरित्र लेती है ताकि प्रारंभिक ईंधन का द्रव्यमान एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान तक पहुंच जाए।2. प्रकाश नाभिक की संलयन प्रतिक्रिया.d2+d=3H+n, यदि लोग नाभिक के स्थिर संलयन को सुनिश्चित करने में सक्षम होते, तो वे खुद को ऊर्जा समस्याओं से बचा लेते। समुद्र के पानी में मौजूद ड्यूटेरियम सस्ते परमाणु ईंधन का एक अटूट स्रोत है, और प्रकाश तत्वों का संश्लेषण तीव्र रेडियोधर्मी घटनाओं के साथ नहीं होता है, जैसा कि यूरेनियम नाभिक के विखंडन के मामले में होता है।