Космос- Журнал

Новости и статьи о космосе, астрономии и технологиях

13

Поскольку протоны и нейтроны  вместе  образуют
атомные ядра, и те и другие называются  нуклонами,
Спустя некоторое время свободный  нейтрон  превра*
щается в протон и электрон.
Нам знакома еще одна частица,  называемая анти«
нейтроном, которая, подобно  нейтрону,  электрически
нейтральна. Она обладает многими свойствами нейтро-
на, однако одно из коренных отличий  заключается в
15
гом, что антинейтрон  распадается  на  антипротон и
электрон. Сталкиваясь, нейтрон и антинейтрон уничто-
жают друг друга.
Фотон, или световой квант, исключительно интерес-
ная элементарная частица. Желая почитать книгу,  мы
включаем электрическую  лампочку. Так вот, включен-
ная лампочка генерирует огромное количество фотонов,
которые устремляются к книге,  так же как и во все
другие уголки комцаты, со скоростью света. Некоторые
из них, ударяясЪ  о стены,  тут же погибают,  другие
вновь и вновь ударяются и отскакивают от стен или
других предметов, однако спустя менее чем одну милли-
онную долю секунды с момента появления все они поги-
бают, за исключением лишь немногих, которым удается
рырваться через окно  и ускользнуть  в пространство.
Энергия, необходимая для генерирования фотонов, по-
ставляется электронами, протекающими через включен-
ную лампочку; погибая, фотоны  отдают  эту энергию
книге или другому предмету, нагревая  его, или глазу,
вызывая стимуляцию зрительных нервов.
Энергия фотона, а следовательно, и его масса не ос-
таются неизменными: существуют очень легкие фотоны
наряду с очень тяжелыми.  Фотоны, дающие обычный
свет, очень легки, их масса составляет всего лишь нес-
колько миллионных долей массы электрона. Другие фо-
тоны обладают массой примерно такой же, как масса
электрона, и даже гораздо большей. Примерами тяже-
лых фотонов являются рентгеновские и гамма-лучи.
Вот общее правило: чем легче элементарная части-
ца, тем выразительнее ее волновая природа. Самые тя-
желые элементарные  частицы — протоны — выявляют
сравнительно слабые волновые характеристики; несколь-
ко сильнее они у электронов; самые сильные — у фото-
нов. В самом деле, волновая природа света была откры-
та намного раньше, чем его корпускулярные характе-
ристики. Мы знали, что свет есть не что иное, как дви-
жение электромагнитных волн, с тех пор как Максвелл
Продемонстрировал это на протяжении второй полови-
ны прошлого века, но именно Планк и Эйнштейн на за-
ре двадцатого века открыли, что свет имеет и корпус-
кулярные характеристики, что он иногда излучается в
виде отдельных «квантов», или, другими словами, в ви-
де потока фотонов. Не приходится отрицать, что трудно
К
объединить и слить воедино в нашем сознании эти две
явно несхожие концепции природы света; но мы можем
сказать, что подобно «двойственной природе» электро-
на наше представление о таком неуловимом  явлении,
каковым является свет, должно быть  очень абстракт-
ным. И только когда мы хотим выразить наше представ-
ление в грубых образах, мы должны иногда уподоблять
свет потоку частиц, фотонов, или же волновому движе-
нию электромагнитной природы.