1. 원자의 궁극적인 입자
다른 이유로 인해 핵이 전자를 포함할 수 없다는 것이 너무 명백했기 때문에 그것은 문제였습니다.
그러나 1932년 채드윅이 그림과 같이 알파선과 베릴륨의 산란 실험을 통해 양성자와 질량 등 다른 모든 성질을 가지면서도 전하가 없는 중성자를 발견함으로써 문제가 해결되었습니다.
고대 그리스 시대부터 사람들은 자연을 구성하는 다양한 물질이 몇 가지 기본 요소로 구성될 것이라고 예상했습니다.
그 중 중세까지 오랫동안 그럴듯하게 여겨졌던 것은 플라톤과 아리스토텔레스가 계승한 시칠리아 태생의 저명한 다방면의 천재 엠페도클레스가 쓴 고대 그리스의 4대 원소 소설이었습니다.
사행설은 자연의 모든 물질은 흙·물·불·공기의 4원소로 구성되어 있으며 그 조성비에 따라 자연을 구성하는 물질이 달라진다고 설명했다.
예를 들어 뼈는 반은 불이고 반은 흙과 물입니다.
아리스토텔레스는 이 4원소론에 추위, 더위, 건조함, 습함이라는 네 가지 성질을 더해 만물이 형성되고 변화한다고 생각했다.
더욱이 원자론은 이미 고대 그리스 시대에 제시되었고 기원전 480년에서 420년경의 제자인 그리스의 레우시포스가 그것을 발전시켰다.
그들은 물질을 쪼개고 쪼개서 더 이상 쪼갤 수 없는 원자에 도달했다고 생각했습니다.
오늘날 알려진 원자는 더 이상 쪼개질 수 없다는 의미의 그리스어로 데모크리토스의 원자론은 아리스토텔레스의 4원소론으로 인해 큰 주목을 받지 못했으나 사진 속 영국의 화학자 달튼의 지지를 받았다.
18세기 말 이미지를 되살렸다.
. 달튼은 원래 대기(X)를 연구하는 기상학자였지만 공기를 연구하던 중 1803년 원자론을 제안했다.
그의 원자 이론에서 그는 모든 물질이 원자라는 작은 입자로 구성되어 있으며 모든 개별 물질에는 고유한 특성과 무게를 가진 원자가 있다고 주장했습니다.
Dalton의 원자 이론은 원자를 직접 관찰하여 확인할 수 없었지만 화학이 발전함에 따라 원자가 존재해야 한다는 인식이 생겼습니다.
그러나 원자가 불가분의 존재라는 사실을 의심하는 사람은 아무도 없었고, 원자의 내부는 신만이 알 수 있는 부분으로 여겨졌다(11H).
그러나 이미 살펴본 바와 같이 러더퍼드의 원자핵 발견을 통해 우리는 원자가 자연을 구성하는 궁극적인 기본 입자가 아님을 알게 되었고, 그 궁극적인 입자가 무엇인지에 대한 질문이 다시 제기됩니다.
이제 우리는 원자가 핵과 전자로 구성되어 있고 핵이 양성자와 중성자로 구성되어 있다는 것을 알았으므로 자연을 구성하는 궁극적인 기본 입자가 양성자, 중성자 및 전자라고 생각하는 것이 그럴듯해 보였습니다.
짧은 시간이었지만 실제로 이 세 입자가 자연을 구성하는 기본 입자로 여겨졌던 때가 있었다.
세 개의 입자만이 세상의 모든 물질을 구성한다는 사실이 정말 멋져 보였고 사람들은 세상이 그렇게 만들어졌다는 것을 기뻐했습니다.
하지만 이 행복한 시간은 그리 오래가지 않았다.
불가분하다고 생각되는 원자는 결국 쪼개질 수 있으므로 소립자로 생각되는 양성자와 중성자도 쪼개질 수 있다고 해도 놀라운 일이 아닙니다.
전자의 질량은 양성자나 중성자의 약 1/2,000이기 때문에 전자는 나눌 수 없는 것으로 생각되지만 양성자와 중성자는 나눌 수 있다고 생각할 수 있습니다.
그러나 더 작은 입자는 분해하는 데 더 많은 에너지가 필요합니다.
물리학이 상당한 발전을 이룬 1950년대에는 양성자와 중성자를 분리하는 데 필요한 에너지의 양을 대략적으로 추정할 수 있었고 그만큼의 에너지를 생산할 수 있는 실험 장치를 설계하는 것이 가능했습니다.
충돌 실험은 작은 입자를 부수거나 구조를 연구하는 데 사용됩니다.
러더퍼드는 원자핵의 구조를 결정하기 위해 방사성 원소의 알파선을 사용했습니다.
그 당시에는 알파선만큼 에너지가 큰 입자를 인공적으로 생성하는 것이 아직 불가능했기 때문입니다.
운동 에너지가 큰 입자를 인위적으로 생성하기 위해 입자 가속기를 사용합니다.
입자 가속기는 하전 입자에 전기장을 가하여 입자를 가속시키는 장치입니다.
결과적으로 매우 빠른 입자, 즉 운동 에너지가 큰 입자를 생성합니다.
인간은 충분히 높은 에너지를 가진 양성자와 중성자를 충돌시켜 그들이 정말로 분할할 수 없는 기본 입자인지 확인했습니다.
실제로 진행된 실험을 모두 설명하면 매우 복잡하겠지만 실험 결과를 제시하면 다음과 같다.
중성자에 큰 에너지를 가하면 중성자는 사라지고 양성자와 전자가 나온다.
이것이 사람들이 중성자가 양성자와 전자로 구성되어 있다고 믿게 된 방법입니다.
그리고 이번에는 큰 에너지로 양성자를 때리자 양성자는 사라지고 중성자와 양전자가 나왔다.
양전자는 우주선 실험에서 발견된 전자(IF)의 반입자입니다.
그래서 이번에는 양성자가 중성자와 양전자로 이루어져 있다는 생각을 하지 않을 수 없었습니다.
2. 소립자의 탄생
그런데 좀 이상하지 않습니까? 이 결과는 양성자가 중성자에 있고 중성자가 양성자에 있음을 의미합니다.
그것은 이상한 일입니다.
이것은 사람들이 양성자와 중성자가 더 이상 부서지지 않는다는 것을 배운 방법이며, 그들을 부수기에 충분한 에너지로 두드리면 부서지지 않고 다른 입자로 변합니다.
이와 같이 양성자, 중성자 등의 입자는 쪼개지지 않고 그 사이를 변환하는 성질을 갖는다.
이런 식으로 사람들은 양성자와 중성자가 더 이상 분해될 수 없는 기본 입자임을 확신할 수 있습니다.
이제 우리는 더 이상 나눌 수 없는 입자에 적절한 이름을 부여하기로 결정했습니다.
그러나 Atom은 이미 사용되었으므로 더 이상 분할할 수 없습니다.
그러나 지금까지 원자라고 불렀던 다른 이름으로 양성자나 중성자를 원자라고 부를 수는 없습니다.
그래서 우리는 더 이상 기본 입자로 분해될 수 없는 양성자, 중성자 및 전자의 이름을 지정하기로 결정했습니다(#x 7). 영어로 기본 입자는 기본 입자라고합니다.