Tudomány és Technika   Természettudományok   Atomok és elemek 

 

Világegyetem
magyarul Világegyetem   angolul Universe   németül Das Universum

Alapvető kölcsönhatások
Alapvető természettörvények

 

      A világegyetem (világ, világmindenség, univerzum, kozmosz, természet) a létező dolgok összessége. Nagyobb, és több, mint a Földről belátott térrész. Jelenti a teret, az időt, a térben valaha létezett, most létező és jövőbeni dolgokat.
      A világegyetem kifejezés szűkebb értelemben az ismert világegyetemet jelenti. A megfigyelések szerint az ismert világegyetem anyaga 13,7 milliárd éves és anyaghalmazai folyamatosan távolodnak egymástól. A megfigyelhetőségi távolságból (46,5 fényév) következően a világegyetemet magába foglaló térrész legalább 93 milliárd fényév átmérőjű (és valószínűleg végtelen).
      (A megfigyelhető világegyetem (a csillagok) anyaga hozzávetőlegesen 1080 darab atomot tartalmaz. A megfigyelések és az őket magyarázó legújabb elméletek szerint a megfigyelhető anyag a világegyetem tömegének csupán 4%-a, amely mellett jelen van még 23% nem megfigyelhető "sötét anyag" és 73% úgynevezett "sötét energia".)

      A világegyetem alapvető alkotóelemei:
      ˇ az anyag, a maga meghatározó tulajdonságaival, alapvető kölcsönhatásaival;
      ˇ az anyag léte, állapota és kölcsönhatásai által hordozott energia;
      ˇ és az információ, amelyet az előbbi kettő állapota hordoz.

      Az információ fizikai értelemben: az emberi agyon kívül is létező fizikai valóság, ugyanis minden létező dolog hordozza a saját felépítésére, keletkezésére és működésére vonatkozó információkat. (Információfizika: az információ fogalmával, tulajdonságaival foglalkozó általános információelmélet.)
      Bármely rendezettségnek információtartalma van. A rend nyomaiból kiolvasható az információ. A rendezettség megszűnésével, a hordozott információ elvész, vagyis nem létezik az anyag- és energiamegmaradáshoz hasonlatos információmegmaradás.

Vissza a lap tetejére

      A világegyetem alapvető kölcsönhatásai:

KÖLCSÖNHATÁSOK Forrás Közvetítő
részecske
(mértékbozon)		 Hatótávolság Relatív
erősség		 Szerepe
Erős színtöltés gluon ? 10−15 m 1 Az atommag egybentartása a nukleonok közötti vonzással:
• proton-proton vonzás;
• neutron-neutron vonzás;
• proton-neutron vonzás.
Az atommagra és közvetlen közelére terjed ki. (A nukleonok túlzott közeledése esetén erős taszításba megy át.)
Elektromágneses elektromos töltés foton ∞ 10−2 Az azonos elektromos töltéssel rendelkező részecskék közötti taszítással és az ellenkező elektromos töltésű részecskék közötti vonzással:
• az elektronok atommaghoz láncolása;
• az elektronburok felépülési szabályaira való hatás;
• az atommag stabilitásának gyengítése.
Gyenge gyenge töltés W+, Z0, W− 10−18 m 10−5 Az atommag energiaminimumra való beállítása a nukleonok egymásba való átalakulásával:
• elektron születéssel: n0 → p+ + e− + antineutrínó;
• elektron születéssel: n0 + neutrínó → p+ + e−;
• elektron befogással: p+ + e− + energia → n0;
• pozitron születéssel: p+ → n0 + e+ + neutrínó;
Gravitációs tömeg gaviton ? ∞ 10−39 (A tömeggel (energiával) rendelkező részecskék mindenütt jelen levő vonzása.)

Vissza a lap tetejére

      A világegyetem alapvető természettörvényei:
      ˇ az energiamegmaradás törvénye: elszigetelt rendszer teljes energiája, azaz az egyes összetevők energiájának összege nem változik. Vagyis kizárt az "elsőfajú örökmozgó", a befektetett energiánál többet termelő szerkezet létezése. Ez a törvény az idő homogenitásának, vagyis eltolási szimmetriájának (nincs kitüntetett időpont) következménye. (Az energiamegmaradás törvénye tartalmazza a tömegmegmaradás törvényét is.)
      ˇ a lendületmegmaradás (impulzusmegmaradás) törvénye: egy elszigetelt rendszer eredő lendülete nem változik. Ez a törvény a tér homogenitásának, vagyis eltolási szimmetriájának (nincs kitüntetett hely) következménye.
      ˇ a perdületmegmaradás (impulzusmomentum-megmaradás) törvénye: elszigetelt rendszer eredő perdülete nem változik. Ez a törvény a tér folyamatos irányszimmetriájának, vagyis elforgatási szimmetriájának (nincs kitüntetett irány) következménye.
      ˇ az elektromos töltés megmaradásának törvénye: zárt rendszerben az elektromos töltések összege nem változik. Atomi szinten töltések minden esetben párosan (+ és −) keletkeznek, illetve párban semlegesítődnek (gyenge kölcsönhatás). Makroszkópikus szinten töltések nem keletkeznek és nem is semmisülnek meg, csak szétválasztódnak, illetve kiegyenlítődnek.
      ˇ a barionszám megmaradásának törvénye: zárt rendszerben a barionok száma nem változik. (Az antirészecskék száma negatív előjelű, vagyis a barionszám egy részecske-antirészecske szétsugárzás esetén sem változik.)
      ˇ a leptonszám megmaradásának törvénye: zárt rendszerben a leptonok száma nem változik. (Az antirészecskék száma negatív előjelű, vagyis a leptonszám egy részecske-antirészecske szétsugárzás esetén sem változik.)

 

 

Vissza a lap tetejére

  Tudomány és Technika (test@t-es-t.hu)

 Tudomány és Technika   Természettudományok   Atomok és elemek