Мезон

Ядра атомов
Ядра атомов почти всех веществ стабильны и очень прочны. Значит, какая-то мощная сила скрепляет ядерные частицы вместе

Столь приятная уму простота оказалась обманчивой. Физики находятся в непрерывном поиске ответов на загадки, которые ставит перед ними хитроумная природа. Ну например: понятно, что электрическое взаимодействие между протонами и электронами «цементирует» атом. А вот что удерживает вместе прогоны и нейтроны в ядре?

Ясно, что это должны быть какие-то силы. Но не электрические: прогон заряжен, а вот у нейтрона заряда нет. Значит, ядерные силы должны быть совсем иной природы. Кроме того, они распространяются на очень малые расстояния, потому что атомные ядра в 100 000 раз меньше самих атомов.

В трудных ситуациях обычно используют аналогии. Что мы знаем на данный момент о взаимодействии частиц? Только то, что между заряженными частицами действуют кулоновы силы. Они создаются частицами атома: протоны своим электрическим полем притягивают электроны так, что у тех нет возможности «удрать» на свободу. Можно предположить, что протоны обладают не только электрическим полем, но и каким-то полем другого типа. И именно оно создает притяжение между протонами и нейтронами. Нейтроны тоже создают такое поле. Его назвали мезонным. Завершая сравнение с электромагнитным полем, можно допустить существование частицы-кванта такого поля. Ему присвоили красивое имя — мезон.

Такую картину ядерных сил предложил в 1934 г. японский физик Хидэки Юкава. Через пять лет мезон был обнаружен в лучах, прилетающих на Землю из космоса. Позже обнаружилось, что таких частиц не одна, а три, и они отличаются в основном электрическими зарядами. А ядерные силы, скрепляющие протоны и нейтроны, ученые стали рассматривать как результат обмена мезонами между ними. Такую связь назвали сильным ядер-ным взаимодействием (есть еще слабое ядерное взаимодействие, в результате которого распадаются ядра).

В общем, «зоопарк» частиц быстро рос. Давайте совершим короткую, но интересную экскурсию по нему. Для начала познакомимся с характеристиками частиц — теми свойствами, которыми они обладают и которые определяют их поведение в странных и таинственных глубинах материи.


Поделиться ссылкой