3,3K подписчиков

Что такое ядерная физика. Просто о сложном.

Итак, что такое ядерная физика; как она возникла и чем занимается; каковы ее достижения и что она еще не решила; как она связана с другими науками и в чем ее значение?

В процессе познания природы человек всегда стремился как-то классифицировать изучаемые вещества, выделять сходные по свойствам, разбивать на составные (элементарные) части.

Одну из первых попыток упорядочения окружающего мира предприняли древнегреческие философы-материалисты, которые считали, что все вещества состоят из четырех вечно существующих элементов: земли, воды, воздуха и огня. Большое разнообразие веществ они объясняли разными комбинациями этих четырёх элементов. Последователи этого учения ввели представление об атомистической природе вещества (которое впрочем было забыто почти на 2000 лет!).

Эти взгляды просуществовали вплоть до XVI столетия и заложили качественные основы современного учения о разных состояниях вещества и об его атомно-молекулярной структуре.

В 16-17 вв. на новом уровне возродилась атомистическая теория, в конце 18 века учёные впервые узнали, что вода - сложное вещество, состоящее из двух простых - кислорода и водорода. Соответственно, появилось два понятия - молекулы и атомы. Молекула - это мельчайшая частица сложного вещества. Каждое сложное вещество состоит из молекул одного типа. Атом - мельчайшая частица простого вещества - элемента. Когда атомы были открыты им приписали свойство неделимости. Но по мере открытия катодных и рентгеновских лучей, радиоактивности неделимость атома была поставлена под сомнение.

Итак, что такое ядерная физика; как она возникла и чем занимается; каковы ее достижения и что она еще не решила; как она связана с другими науками и в чем ее значение?

В 1911 году было установлено, что атом состоит из ядра и окружающих его электронов. Это можно считать годом рождения ядерной физики. И за достаточно небольшое время результативность ядерной физики стала очень высока.

В 1919 году в составе ядра были открыты протоны, а в 1932 году в составе ядра открыли нейтроны. Теперь изучение любого вещества, в конечном итоге сводится к изучению свойств и взаимодействия трех частиц: протонов, нейтронов и электронов. Открытие строения атома и атомного ядра - крупнейшее достижение ядерной физики. Всё, что нас окружает построено из элементарных частиц трёх сортов. которые могут участвовать в четырёх взаимодействиях: гравитационном, электромагнитном, сильном и слабом.

Поэтому какое бы явление природы мы не рассматривали (механическое, химическое, электрическое, магнитное, тепловое, ядерное) и с какими бы состояниями вещества (твёрдое, жидкое, газообразное, плазма) мы не имели дело, все сводится к одному - трём взаимодействиям двух-трёх сортов частиц, причём чаще всего преобладает только одно взаимодействие и два сорта частиц.

Итак, что такое ядерная физика; как она возникла и чем занимается; каковы ее достижения и что она еще не решила; как она связана с другими науками и в чем ее значение?-2

Так, например, все атомные явления сводятся по сути к электромагнитному взаимодействию электронов с ядром, состоящим из протонов и нейтронов. А ядерные явления к сильному взаимодействию протонов и нейтронов.

То есть ядерная физика существенно упростила картину мира. Более глубокое изучение свойств протонов и нейтронов и электронов привело к открытию элементарных частиц, числом переваливших за 400.

И дальнейшее развитие ядерной физики связано с освоением термоядерных реакций, развитием физики ускорителей и элементарных частиц, астрофизикой и многим другим.

Спасибо, что дочитали. Подписывайтесь, делитесь в соцсетях, ставьте лайки.