Из чего всё состоит? Какие виды частиц бывают? Давайте разбираться.
В первую очередь наблюдаемый нами мир состоит из молекул. Молекула — это мельчайшая частица вещества. Она обладает всеми химическими свойствами вещества и состоит из атомов. Разберём на примере воды.
Вода — это вещество. Оно состоит из множества молекул воды. Формула молекулы воды — H2O [к сожалению, в "Дзене" нельзя писать числа в виде индексов]. Она означает, что молекула воды состоит из двух атомов водорода (H) и одного атома кислорода (O). Каждая молекула воды по отдельности обладает теми же химическими свойствами, что и всё вещество в целом.
Молекулы вещества связаны между собой относительно непрочными невидимыми связями (разорвать связь между атомами куда тяжелее, чем между молекулами). Чем твёрже вещество, тем устойчивее эти связи. Соответственно, в газообразном состоянии они практически отсутствуют, потому и объём такого вещества больше.
Атом состоит из ядра, имеющего положительный заряд, и вращающихся вокруг него электронов, имеющих отрицательные заряды. Ядро включает в себя протоны (с положительными зарядами) и нейтроны (не имеют зарядов). С одной стороны, противоположные заряды притягиваются, поэтому электроны вращаются вокруг ядра; с другой стороны, между ними также существует сила отталкивания, поэтому электрон не может соединиться с протоном. Протоны и нейтроны объединяются в собирательный термин "нуклоны" (от лат. "nucleus" — ядро). Нуклоны и электроны — элементарные частицы. Атом не обладает химическими свойствами, которые характерны для вещества, содержащего его.
Посмотрите на периодическую таблицу элементов — у каждого есть порядковый номер. Он соответствует числу протонов и электронов в атоме. Например, углерод имеет номер 6, значит, в его атоме шесть протонов и шесть электронов. Таким образом, "сущность" атома зависит именно от их количества.
Если атом по каким-то причинам лишится электрона, он станет положительно заряженным, так как протонов будет больше, чем электронов. Такая частица будет именоваться катионом. Если же у атома отобрать протон, он станет анионом. Катионы и анионы объединяют в собирательный термин "ионы".
Все частицы находятся в непрерывном движении — они постоянно колеблются, так как движение — их неотъемлемое свойство. Без движения не существовало бы энергии, а следовательно, и самой материи.
Электроны вращаются вокруг ядер на атомных орбиталях (которые имеют объёмные формы, а не вид окружности, как обычно изображают художники). На ближайшей к ядру орбитали может находиться не более двух электронов, на остальных — не более восьми. Связь между атомами образуется именно за счёт электронов на самой внешней орбитали. Орбитали разных типов имеют разные формы, но в эти подробности углубляться мы не будем, чтобы не превращать статью в школьный урок :)
Мельчайшие частицы мироздания называются квантами. Таковыми являются, например, фотоны — кванты света.
Элементарные частицы и фотоны обладают одновременно свойствами частицы и свойствами волны.
На самом деле помимо частиц, описанных в статье, имеется ещё уйма других, но каждая из них обладает своими уникальными свойствами и все они не поместятся сюда, поэтому их мы разберём в отдельных публикациях. Подпишитесь на канал, чтобы не пропустить! :)