мн.

Небольшие твёрдые крупинки, из которых состоит что-либо.

Части́цы - часть речи - разряд служебных слов для выражения различных смысловых оттенков отдельного слова в предложении или целого предложения (русские «ведь», «даже», «же»).

* * *

ЧАСТИЦЫ - ЧАСТИ́ЦЫ, часть речи - разряд служебных слов для выражения различных смысловых оттенков отдельного слова в предложении или целого предложения (в русском языке «ведь», «даже», «же»).

ЧАСТИЦЫ - часть речи - разряд служебных слов для выражения различных смысловых оттенков отдельного слова в предложении или целого предложения (в русском языке "ведь", "даже", "же").

ЧАСТИЦЫ, часть речи, неизменяемые служебные слова. Выражают различные смысловые оттенки отдельного слова, входя в его состав ("кто-то") или присоединяясь к нему ("хотел бы"), либо целого предложения ("ведь", "даже", "же").

Части́цы -

разряд неизменяемых служебных слов,

участвующих в выражении форм отдельных морфологических категорий, входя в состав слова («некто», «кто-то»,

«дай-ка») либо присоединяясь к нему («пошёл бы»,

«да будет», «пошёл было» и т. п.), передающих коммуникативный статус высказывания (вопросительность - «разве», «ли»,

«неужели», отрицательность - «не», «ни»), а

также выражающих отношение высказывания и/или его автора к

окружающему контексту, выраженному или подразумеваемому: так

называемые модальные частицы («только», «и»,

«даже», «ещё», «уже», «ведь», «же», «тоже» и т. п.).

Пестрота предлагаемых классификаций частиц и многообразие их списков

объясняется принципиальными особенностями функционирования частиц:

их многозначностью, нечёткими семантическими границами, совмещённостью

субъективного и объективного модальных начал, тесной связью частиц с лексико-грамматической

структурой высказывания, способностью соединяться в комплексы,

обилием частиц в разговорной речи, а также

обязательным соотнесением их с совпадающими по форме и близкими по

семантике единицами других частей речи (союзами, междометиями, наречиями, застывшими формами существительных, местоимений, глаголов), с

которыми частицы связаны генетически. Частицы легко входят в комплексные

сочетания друг с другом или с единицами других частей речи.

В соответствии с этим классификационные списки частиц различаются - в

разных грамматических традициях - для одного языка и также для разных

языков. Не совпадают они в рамках синхронного и

исторического языкознания: в пределах сравнительно-исторического языкознания принято

называть частицами те элементы, которые в других направлениях

современного языкознания именуются союзами или формантами.

Интерес к коммуникативно-дискурсивной стороне речи, развитие теории

функционального синтаксиса, семантики,

возникновение лингвистики текста,

теории пресуппозиций и пр.

обусловили растущий интерес к модальным частицам (выделительным,

усилительным, акцентирующим, эмфатическим). Теория прагматических

пресуппозиций позволяет определить общее свойство частиц подобного

типа: вызывать в сознании воспринимающего дополнительную смысловую

информацию, объединяющую его с говорящим: «Только он не вернулся»

(остальные вернулись), «Мне он и рубля не дал» (а такую малую сумму мог

бы) и т. п.

В высказывании частицы могут относиться ко всему составу: «Только /

задачу вы решили неправильно» (а не так, как вы думали: правильно),

«Даже / книгу не могла держать в руках» (так волновалась, читая), и к

отдельному слову: «Только задачу вы решили неправильно»

(остальное правильно), «Даже книгу не могла держать в руках»

(а более тяжёлое - и подавно).

Значения, передаваемые частицами (помимо чисто морфологических),

обычно связаны с другими содержательными категориями высказывания.

В первую очередь - с категорией определённости​/​неопределённости, с выражением

форм которой, например в русском языке,

непосредственно соотносятся частицы «не», «то», «нибудь», «либо»,

«бы то ни было», «угодно», формирующие неопределённые местоимения, и

частицы типа «вот», «вон», «же», относящиеся к высказыванию в целом:

«Вот едет могучий Олег со двора», «Вон речка показалась».

Высказывались предположения об артиклоидном

характере частицы «и» как носителе значения определённости в русском

языке: «Вот и мальчик». Часть частиц принимает на себя функции

глагола-связки: «Государство - это я», «Вот и

дом», «Я вот он» (разг.).

Тип частицы связан с распределением грамматических категорий в высказывании в целом -

видом глагола-сказуемого, типом детерминанта-обстоятельства, наличием наречий с семантикой

однократности или итеративности. Частицам приписывается - в рамках

теории актуального членения

предложения - роль рематизаторов.

Модальные частицы связываются с фактами акцентно-просодической

структуры высказывания. Можно говорить о 3 группах частиц: не

выделяемых и не выделяющих («ведь»), не выделяемых, но выделяющих

(«же»), выделяемых и выделяющих («вот», «вон», «это», «ещё», «только»,

«даже», «один»). В последней группе выделенность частиц соотносима с

текстовым явлением анафорики (см. Анафорическое отношение): «Вот мальчик» (новое) -

«Вот мальчик» (о нём уже говорилось), «Это книга»

(демонстрация) - «Это книга» (уточнение с поправкой),

«Ещё сахару» (сахар уже брали) - «Ещё сахару» (брали, но не

сахар) и т. д. Особенно тесно тип акцентного выделения связан со словом

«один» в разных его функциях. Существенно и синтагматическое членение при частицах: «Только /

Петрову это не под силу» - «Только Петрову это не под силу»;

«Вот / мальчик, о котором я говорила» (интродукция) - «Вот мальчик, о

котором я говорила» (дейктическая демонстрация).

Общепринятым является признание у частиц размытой семантики,

нечёткости их разделения с другими частями речи, от которых они

происходят, модификативность общего их списка.

Дискуссионным является вопрос о наличии у частиц собственного

инвариантного значения (и тем самым вопрос об их

знаменательности​/​незнаменательности) или об определении их

значения семантикой конкретного высказывания; вопрос об эволюции

частиц, поскольку их обилие отличает древние языки архаичной структуры и

в то же время число их активно возрастает; вопрос о границах их линейной

протяжённости и единичности​/​множественности значения при

комплексах («и так», «так и», «вот ведь», нем.

aber auch, nur mal).

Частота употребления коммуникативных частиц является типологически

различающим критерием. Наибольшее число частиц отмечается для древнегреческого, русского

и немецкого языков. В ряде древних языков,

например, в индоевропейских языках Малой

Азии, типологически характерным является

наличие инициальных для высказывания комплексов частиц с определённым

линейным их порядком (см. Ваккернагеля закон). Свободное и правильное

употребление частиц и их комплексов является свидетельством совершенного

владения языком, поэтому они представляют особые трудности при

преподавании, а тип их и количество могут быть свидетельством при

определении языковой принадлежности автора текста (например, значимо

резкое уменьшение числа частиц в греческом языке Нового Завета по

сравнению с классическим греческим языком).

Таксономические сложности определения статуса

частиц обусловили наметившееся в языкознании 60-70‑х гг. стремление к

их пословному описанию и отсутствие системно-иерархического описания их

общей семантики.

Шведова Н. Ю., Очерки по синтаксису русской разговорной

речи, М., 1960;

Киселёв И. А., Частицы в современных восточнославянских

языках, Минск, 1976;

Русская грамматика, т. 1-2, М., 1980;

Николаева Т. М., Функции частиц в высказывании, М.,

1985;

Чолакова К., Частиците в съвременния български

книжовен език, София, 1958;

Дограмаджиева Е., Структура на старобългарското

сложно съчинено изречение, София, 1968.

Т. М. Николаева.

частицы (грам.)

Служебная часть речи, передающая оттенки лексических и синтаксических значений, уточняющих и конкретизирующих значение лексических и синтаксических единиц.

Противопоставлены два грамматических класса частиц:

1) модальные, привносящие в предложение значения реальности - ирреальности, достоверности - недостоверности, вопросительности - утвердительности и др.:

а) модально-волевые: Давай выйдем!;

б) персуазивные (со значением достоверности - недостоверности): Они якобы ничего не знают;

в) авторизационные: мол, де, дескать;

г) вопросительные: ли, разве, неужели, а также что (Что, он уже пришел?);

д) отрицательные не и ни

(Примечание: Эмоционально-оценочные частицы, выражающие негативно-оценочное отношение говорящего, примыкают к модальным частицам: тоже, вот ещё, так-таки, куда как, где там и др. Например: Тоже мне деятель!);

2) амодальные частицы:

а) указательные: вон, вот;

б) выделительно-ограничительные: хоть, только, лишь, всего (лишь), единственно, исключительно и др.;

в) определительно-уточняющие : чуть, чуть не, как раз, точь-в-точь, именно, почти, ровно, прямо, точно, подлинно, в точности;

г) усилительно-подчеркивающие: же, -то (Он-то знает!), уж, ведь, даже, всё (Всё из-за вас!)

Не являются частицами:

1) возвратный постфикс -ся в глагольных формах;

2) стилистический постфикс -ка: иди-ка;

3) местоименные словообразовательные аффиксы: кое-, -то, -либо, -нибудь;

4) изменяемые самостоятельные части речи, по употреблению сопоставимые с частицами: в самый праздник - как раз в праздник; один в выделительно-ограничительном значении (тут живут одни медведи - только медведи).

частицы (частичные слова). Разряд служебных слов, придающих дополнительные смысловые или эмоциональные оттенки предложениям и отдельным словам.

По значению выделяются:

1) частицы, выражающие различные смысловые оттенки слов в речи; среди них:

а) частицы неопределенные. Кое-, -либо, -нибудь, -то (первая выступает в функции приставки, остальные являются суффиксами-постфиксами);

б) частицы ограничительные (выделительно-ограничительные). Единственно, исключительно, лишь, почти, только, хотя бы и др. Пушкин владычествовал единственно силою своего таланта и тем, что он был сыном своего века (Белинский);

в) частицы указательные. Вон, вот, это. Вон одна звездочка, вон другая, вон третья: как много! (Гончаров);

г) частицы усилительные. Даже, же, и, уж и др. И какая ж е ты стала слезливая (Бабаевский);

д) частицы уточнительные (о пределительно-уточнительные). Именно, как раз, подлинно, приблизительно, ровно, точь-в-точь и др. Купцы первые его очень любили именно за то, что не горд (Гоголь);

2) частицы, вносящие в речь модальные и модально-волевые оттенки; среди них:

а) частицы вопросительные. Ли, разве, неужели, ужели и др. Неужели ты своего сына не любила? (Тургенев);

б) частицы модально-волевые. Бы, дай, давай, ну, пускай, пусть и др. Теперь давай поговорим, что-нибудь придумаем (Чехов);

в) частицы отрицательные. Не, ни, нет;

г) частицы собственно модальные Авось, вряд ли, едва ли, пожалуй, чай и др. Авось увидимся когда-нибудь (Пушкин);

д) частицы сравнительные. Будто, как будто, как бы, словно и др. Нет, как будто и взаправду уехал (Ажаев);

е) частицы утвердительные. Да, так и др.;

ж) частицы, обозначающие субъективную передачу чужой речи. Де, дескать, мол и др. Отлучиться разрешите, дескать, случай дорогой, м о л, поскольку местный житель, до двора - подать рукой (Твардовский);

3) частицы, вносящие в речь эмоционально-экспрессивные оттенки:

Составить слова из слова частицы

Служебные слова, придающие различные смысловые оттенки словам и предложениям, а также служащие средством образования грамматических аналитических форм.

Составить слова из слова частицы в русистике

Ведь, как, ну и, что за и др. Ну что за шейка, что за глазки! (Крылов).

Особую группу образуют частицы с чисто грамматическим значением; среди них:

а)словообразующие частицы, выступающие в функции аффиксов - приставок и суффиксов. Не, ни; кое-, -либо, -нибудъ, -то;

б) формообразующие частицы. Бы, бывало, да, пусть, -ся (последняя выступает в функции суффикса). Набегавшись досыта, сидишь, б ы в а л о, за чайным столом, на своем высоком креслице (Л. Толстой).

Составить слова из слова частицы восклицательные

частицы речи (служебные слова). Слова, выполняющие не номинативную функцию, т. е. не являющиеся названиями предметов, признаков, процессов, а служащие для выражения отношений между явлениями действительности, названными знаменательными словами, и употребляющиеся только в соединении с последними. Служебные слова неизменяемы (за исключением связки), морфологически нечленимы, со стороны фонетической характеризуются тем, что, как правило, у них отсутствует ударение (они являются проклитиками или энклитиками). Не обладая номинативной функцией, служебные слова не являются членами предложения, а используются как формально-грамматические средства языка: предлоги - в подчинительных словосочетаниях, союзы - при однородных членах и в сложных предложениях, частицы - при отдельных словах или предложениях. К служебным словам относятся: предлоги, союзы, частицы, связки. см. также части речи.

Составить слова из слова частицы речи

Частицы, привносящие оттенки смысла:

1) в значение отдельного слова;

2) в значение всего предложения;

3) смысловые (логические) частицы служат показателями компрессии мысли.

Составить слова из слова частицы смысловые

1) пусть, пускай, давай, дай служат для образования форм повелительного наклонения;

2) бы - для образования форм сослагательного наклонения;

3) более, менее служат средством образования форм сравнительной степени;

4) формообразующие частицы с усилительным значением: самый, самая., самое, самые являются средством образования превосходной степени в сочетании с прилагательными;

5) частицы было, бывало в сочетании с формами будущего и настоящего времени глаголов изменяют значение глагольных форм: выйдет бывало ночью...

Составить слова из слова частицы формообразующие

Состав материи невероятно прост. Вся видимая материя во Вселенной - на Земле и в космосе - состоит из фундаментальных частиц трех разных видов: электронов и двух типов кварков. Эти три частицы (как и другие описываемые ниже) взаимно притягиваются и отталкиваются соответственно своим зарядам, которых всего четыре вида по числу фундаментальных сил природы. Заряды можно расположить в порядке уменьшения соответствующих сил следующим образом: цветовой заряд (силы взаимодействия между кварками); электрический заряд (электрические и магнитные силы); слабый заряд (силы в некоторых радиоактивных процессах); наконец, масса (силы тяготения, или гравитационного взаимодействия). Слово "цвет" здесь не имеет ничего общего с цветом видимого света; это просто характеристика сильного заряда и самых больших сил. Заряды сохраняются, т.е. заряд, входящий в систему, равен заряду, из нее выходящему. Если суммарный электрический заряд некоторого числа частиц до их взаимодействия равен, скажем, 342 единицам, то он и после взаимодействия независимо от его результата будет равен 342 единицам. Это относится и к другим зарядам: цветовому (заряду сильного взаимодействия), слабому и массовому (массе). Частицы различаются своими зарядами: в сущности, они и "есть" эти заряды. Заряды - это как бы "справка" о праве отвечать на соответствующую силу. Так, только на цветные частицы действуют цветовые силы, только на электрически заряженные частицы действуют электрические силы и т.д. Свойства частицы определяются наибольшей силой, действующей на нее. Только кварки являются носителями всех зарядов и, следовательно, подвержены действию всех сил, среди которых доминирующей является цветовая. Электроны имеют все заряды, кроме цветового, а доминирующей для них является электромагнитная сила. Наиболее устойчивыми в природе оказываются, как правило, нейтральные комбинации частиц, в которых заряд частиц одного знака компенсируется суммарным зарядом частиц другого знака. Это отвечает минимуму энергии всей системы. (Точно так же два стержневых магнита располагаются в линию, причем северный полюс одного из них обращен к южному полюсу другого, что соответствует минимуму энергии магнитного поля.) Гравитация же является исключением из этого правила: отрицательной массы не существует. Нет тел, которые падали бы вверх.

ВИДЫ МАТЕРИИ

Обычная материя образуется из электронов и кварков, группирующихся в объекты, нейтральные по цветовому, а затем и по электрическому заряду. Цветовая сила нейтрализуется, о чем подробнее будет сказано ниже, когда частицы объединяются в триплеты. (Отсюда и сам термин "цвет", взятый из оптики: три основных цвета при смешении дают белый.) Таким образом, кварки, для которых цветовая сила является главной, образуют триплеты. Но кварки, а они подразделяются на u-кварки (от англ. up - верхний) и d-кварки (от англ. down - нижний), имеют еще и электрический заряд, равный -2/3 u-кварка и -1/3 d-кварка. Два u-кварка и один d-кварк дают электрический заряд +1 и образуют протон, а один u-кварк и два d-кварка дают нулевой электрический заряд и образуют нейтрон. Стабильные протоны и нейтроны, притягиваемые друг к другу остаточными цветовыми силами взаимодействия между составляющими их кварками, образуют нейтральное по цвету ядро атома. Но ядра несут положительный электрический заряд и, притягивая отрицательные электроны, вращающиеся вокруг ядра наподобие планет, обращающихся вокруг Солнца, стремятся образовать нейтральный атом. Электроны на своих орбитах удалены от ядра на расстояния, в десятки тысяч раз превышающие радиус ядра, - свидетельство того, что удерживающие их электрические силы гораздо слабее ядерных. Благодаря силе цветового взаимодействия 99,945% массы атома заключено в его ядре. Масса u- и d-кварков примерно в 600 раз больше массы электрона. Поэтому электроны намного легче и подвижнее ядер. Их движением в веществе обусловлены электрические явления. Существует несколько сот природных разновидностей атомов (включая изотопы), различающихся числом нейтронов и протонов в ядре и соответственно числом электронов на орбитах. Самый простой - атом водорода, состоящий из ядра в виде протона и обращающегося вокруг него единственного электрона. Вся "видимая" материя в природе состоит из атомов и частично "разобранных" атомов, которые называются ионами. Ионы - это атомы, которые, потеряв (или приобретя) несколько электронов, стали заряженными частицами. Материя, состоящая почти из одних ионов, называется плазмой. Звезды, горящие за счет идущих в центрах термоядерных реакций, состоят в основном из плазмы, а поскольку звезды - самая распространенная форма материи во Вселенной, можно сказать, что и вся Вселенная состоит в основном из плазмы. Точнее, звезды - это преимущественно полностью ионизованный газообразный водород, т.е. смесь отдельных протонов и электронов, а стало быть, из нее и состоит почти вся видимая Вселенная

(см. также АТОМА СТРОЕНИЕ). Это - видимая материя. Но во Вселенной есть еще невидимая материя. И есть частицы, выступающие в роли носителей сил. Существуют античастицы и возбужденные состояния некоторых частиц. Все это приводит к явно чрезмерному изобилию "элементарных" частиц. В этом изобилии можно найти указание на действительную, истинную природу элементарных частиц и сил, действующих между ними. Согласно самым последним теориям, частицы в своей основе могут представлять собой протяженные геометрические объекты - "струны" в десятимерном пространстве.

Невидимый мир. Во Вселенной имеется не только видимая материя (а также черные дыры и "темная материя", например холодные планеты, которые станут видимыми, если их осветить). Существует и подлинно невидимая материя, пронизывающая всех нас и всю Вселенную ежесекундно. Она представляет собой быстро движущийся газ из частиц одного сорта - электронных нейтрино. Электронное нейтрино является партнером электрона, но не имеет электрического заряда. Нейтрино несут лишь так называемый слабый заряд. Их масса покоя, по всей вероятности, равна нулю. Но с гравитационным полем они взаимодействуют, поскольку обладают кинетической энергией E, которой соответствует эффективная масса m, согласно формуле Эйнштейна E = mc2, где c - скорость света.

Таблица 1.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ

Ключевая роль нейтрино заключается в том, что оно способствует превращению и-кварков в d-кварки, в результате чего протон превращается в нейтрон. Нейтрино играет роль "иглы карбюратора" для звездных термоядерных реакций, в которых четыре протона (ядра водорода) объединяются, образуя ядро гелия. Но поскольку ядро гелия состоит не из четырех протонов, а из двух протонов и двух нейтронов, для такого ядерного синтеза нужно, чтобы два и-кварка превратились в два d-кварка. От интенсивности превращения зависит, насколько быстро будут гореть звезды. А процесс превращения определяется слабыми зарядами и силами слабого взаимодействия между частицами. При этом и-кварк (электрический заряд +2/3, слабый заряд +1/2), взаимодействуя с электроном (электрический заряд -1, слабый заряд -1/2), образует d-кварк (электрический заряд -1/3, слабый заряд -1/2) и электронное нейтрино (электрический заряд 0, слабый заряд +1/2). Цветовые заряды (или просто цвета) двух кварков в этом процессе компенсируются без нейтрино. Роль нейтрино состоит в том, чтобы уносить нескомпенсированный слабый заряд. Поэтому скорость превращения зависит от того, насколько слабы слабые силы. Если бы они были слабее, чем они есть, то звезды вообще не горели бы. Если же они были бы более сильными, то звезды давно бы выгорели. А что же нейтрино? Поскольку эти частицы крайне слабо взаимодействуют с другим веществом, они почти сразу уходят из звезд, в которых родились. Все звезды сияют, испуская нейтрино, а нейтрино днем и ночью просвечивают наши тела и всю Землю. Так они странствуют по Вселенной, пока не вступят, может быть, в новое взаимодействие

(см. также НЕЙТРИННАЯ АСТРОНОМИЯ; ЗВЕЗДЫ).

Переносчики взаимодействий. За счет чего возникают силы, действующие между частицами на расстоянии? Современная физика отвечает: за счет обмена другими частицами. Представьте себе двух конькобежцев, перебрасывающихся мячом. Сообщая мячу импульс при броске и получая импульс с принятым мячом, оба получают толчок в направлении друг от друга. Так можно объяснить возникновение сил отталкивания. Но в квантовой механике, рассматривающей явления в области микромира, допускаются необычные растяжение и делокализация событий, что приводит, казалось бы, к невозможному: один из конькобежцев бросает мяч в направлении от другого, но тот тем не менее может этот мяч поймать. Нетрудно сообразить, что, будь такое возможно (а в мире элементарных частиц это возможно), между конькобежцами возникло бы притяжение. Частицы, благодаря обмену которыми возникают силы взаимодействия между четырьмя рассмотренными выше "частицами материи", называются калибровочными частицами. Каждому из четырех взаимодействий - сильному, электромагнитному, слабому и гравитационному - соответствует свой набор калибровочных частиц. Частицами-переносчиками сильного взаимодействия являются глюоны (их всего восемь). Фотон - переносчик электромагнитного взаимодействия (он один, а фотоны мы воспринимаем как свет). Частицами-переносчиками слабого взаимодействия являются промежуточные векторные бозоны (в 1983 и 1984 были открыты W+-, W--бозоны и нейтральный Z-бозон). Частицей-переносчиком гравитационного взаимодействия является пока еще гипотетический гравитон (он должен быть один). Все эти частицы, кроме фотона и гравитона, которые могут пробегать бесконечно большие расстояния, существуют лишь в процессе обмена между материальными частицами. Фотоны заполняют Вселенную светом, а гравитоны - гравитационными волнами (пока еще с достоверностью не обнаруженными). О частице, способной испускать калибровочные частицы, говорят, что она окружена соответствующим полем сил. Так, электроны, способные испускать фотоны, окружены электрическими и магнитными полями, а также слабыми и гравитационными полями. Кварки тоже окружены всеми этими полями, но еще и полем сильного взаимодействия. На частицы с цветовым зарядом в поле цветовых сил действует цветовая сила. То же самое относится к другим силам природы. Поэтому можно сказать, что мир состоит из вещества (материальных частиц) и поля (калибровочных частиц). Об этом подробнее ниже.

Антивещество. Каждой частице отвечает античастица, с которой частица может взаимно уничтожиться, т.е. "аннигилировать", в результате чего высвобождается энергия. "Чистой" энергии самой по себе, однако, не существует; в результате аннигиляции возникают новые частицы (например, фотоны), уносящие эту энергию. Античастица в большинстве случаев обладает противоположными по отношению к соответствующей частице свойствами: если частица под действием сильного, слабого или электромагнитного полей движется влево, то ее античастица будет двигаться вправо. Короче говоря, античастица имеет противоположные знаки всех зарядов (кроме массового заряда). Если частица составная, как, например, нейтрон, то ее античастица состоит из компонент с противоположными знаками зарядов. Так, антиэлектрон имеет электрический заряд +1, слабый заряд +1/2 и называется позитроном. Антинейтрон состоит из и-антикварков с электрическим зарядом -2/3 и d-антикварков с электрическим зарядом +1/3. Истинно нейтральные частицы являются своими собственными античастицами: античастица фотона - фотон. Согласно современным теоретическим представлениям, своя античастица должна быть для каждой существующей в природе частицы. И многие античастицы, в том числе позитроны и антинейтроны, действительно были получены в лаборатории. Следствия этого исключительно важны и лежат в основе всей экспериментальной физики элементарных частиц. Согласно теории относительности, масса и энергия эквивалентны, и в определенных условиях энергия может быть превращена в массу. Поскольку заряд сохраняется, а заряд вакуума (пустого пространства) равен нулю, из вакуума, как кролики из шляпы фокусника, могут возникать любые пары частиц и античастиц (с нулевым суммарным зарядом), лишь бы энергия была достаточной для создания их массы. Так, в экспериментах одного из обычных сегодня типов электроны заставляют сталкиваться с позитронами, создавая энергию с нулевым полным зарядом, которая может реализовываться в виде любой пары частица - античастица, лишь бы ее хватало для создания их массы. Точно так же в любом другом эксперименте со столкновениями частиц энергия может возникать в виде новых частиц любых типов, если они образуют пары с нулевым суммарным зарядом. Таким образом, ускорители частиц не просто зондируют структуру материи, а создают новые виды материи, в том числе и такие, которых, возможно, уже не было со времени Большого взрыва, давшего начало нашей Вселенной

(см. также

АНТИВЕЩЕСТВО;

КОСМОЛОГИЯ;

УСКОРИТЕЛЬ ЧАСТИЦ).

Поколения частиц. Эксперименты на ускорителях показали, что четверка (квартет) материальных частиц по крайней мере дважды повторяется при более высоких значениях массы. Во втором поколении место электрона занимает мюон (с массой, примерно в 200 раз большей массы электрона, но с прежними значениями всех остальных зарядов), место электронного нейтрино - мюонное (которое сопутствует в слабых взаимодействиях мюону так же, как электрону сопутствует электронное нейтрино), место и-кварка занимает с-кварк (очарованный), а d-кварка - s-кварк (странный). В третьем поколении квартет состоит из тау-лептона, тау-нейтрино, t-кварка и b-кварка. Масса t-кварка примерно в 500 раз больше массы самого легкого - d-кварка. Экспериментально установлено, что существуют только три типа легких нейтрино. Таким образом, четвертое поколение частиц или не существует вовсе, или соответствующие нейтрино являются очень тяжелыми. Это согласуется с космологическими данными, в соответствии с которыми могут существовать не более четырех типов легких нейтрино. В экспериментах с частицами высоких энергий электрон, мюон, тау-лептон и соответствующие нейтрино выступают как обособленные частицы. Они не несут цветового заряда и вступают только в слабые и электромагнитные взаимодействия. В совокупности они называются лептонами.

Таблица 2.

ПОКОЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ

Кварки же под действием цветовых сил объединяются в сильно взаимодействующие частицы, преобладающие в большинстве экспериментов физики высоких энергий. Такие частицы называются адронами. В них входят два подкласса: барионы (например, протон и нейтрон), которые состоят из трех кварков, и мезоны, состоящие из кварка и антикварка. В 1947 в космических лучах был открыт первый мезон, названный пионом (или пи-мезоном), и некоторое время считалось, что обмен этими частицами - главная причина ядерных сил. Особой известностью в физике элементарных частиц пользовались также адроны омега-минус, открытые в 1964 в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), и джей-пси-частица (J/y-мезон), открытая одновременно в Брукхейвене и в Стэнфордском центре линейных ускорителей (тоже в США) в 1974. Существование омега-минус-частицы было предсказано М.Гелл-Манном в его так называемой "SU3-теории" (другое название - "восьмеричный путь"), в которой впервые было высказано предположение о возможности существования кварков (и было дано им это название). Десятилетие спустя открытие частицы J/y подтвердило существование с-кварка и заставило, наконец, всех поверить и в кварковую модель, и в теорию, объединившую электромагнитные и слабые силы (см. ниже). Частицы второго и третьего поколения не менее реальны, чем первого. Правда, возникнув, они за миллионные или миллиардные доли секунды распадаются на обычные частицы первого поколения: электрон, электронное нейтрино, а также и- и d-кварки. Вопрос о том, почему в природе существуют несколько поколений частиц, до сих пор остается загадкой. О разных поколениях кварков и лептонов часто говорят (что, конечно, несколько эксцентрично) как о разных "ароматах" частиц. Необходимость их объяснения называется проблемой "аромата".

БОЗОНЫ И ФЕРМИОНЫ, ПОЛЕ И ВЕЩЕСТВО

Одним из принципиальных различий между частицами является различие между бозонами и фермионами. Все частицы делятся на эти два основных класса. Одинаковые бозоны могут налагаться друг на друга или перекрываться, а одинаковые фермионы - нет. Наложение происходит (или не происходит) в дискретных энергетических состояниях, на которые квантовая механика делит природу. Эти состояния представляют собой как бы отдельные ячейки, в которые можно помещать частицы. Так вот, в одну ячейку можно поместить сколько угодно одинаковых бозонов, но только один фермион

(см. также КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА). В качестве примера рассмотрим такие ячейки, или "состояния", для электрона, вращающегося вокруг ядра атома. В отличие от планет Солнечной системы, электрон по законам квантовой механики не может обращаться по любой эллиптической орбите, для него существует только дискретный ряд разрешенных "состояний движения". Наборы таких состояний, группируемые в соответствии с расстоянием от электрона до ядра, называются орбиталями. В первой орбитали имеются два состояния с разными моментами импульса и, следовательно, две разрешенные ячейки, а в более высоких орбиталях - восемь и более ячеек. Поскольку электрон относится к фермионам, в каждой ячейке может находиться только один электрон. Отсюда вытекают очень важные следствия - вся химия, поскольку химические свойства веществ определяются взаимодействиями между соответствующими атомами. Если идти по периодической системе элементов от одного атома к другому в порядке увеличения на единицу числа протонов в ядре (число электронов тоже будет соответственно увеличиваться), то первые два электрона займут первую орбиталь, следующие восемь расположатся на второй и т.д. Этим последовательным изменением электронной структуры атомов от элемента к элементу и обусловлены закономерности в их химических свойствах

(см. также ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ).

Если бы электроны были бозонами, то все электроны атома могли бы занимать одну и ту же орбиталь, соответствующую минимальной энергии. При этом свойства всего вещества во Вселенной были бы совершенно другими, и в том виде, в котором мы ее знаем, Вселенная была бы невозможна. Все лептоны - электрон, мюон, тау-лептон и соответствующие им нейтрино - являются фермионами. То же можно сказать о кварках. Таким образом, все частицы, которые образуют "вещество", основной наполнитель Вселенной, а также невидимые нейтрино, являются фермионами. Это весьма существенно: фермионы не могут совмещаться, так что то же самое относится к предметам материального мира. В то же время все "калибровочные частицы", которыми обмениваются взаимодействующие материальные частицы и которые создают поле сил (см. выше), являются бозонами, что тоже очень важно. Так, например, много фотонов могут находиться в одном состоянии, образуя магнитное поле вокруг магнита или электрическое поле вокруг электрического заряда. Благодаря этому же возможен лазер

(см. также ЛАЗЕР).

Спин. Различие между бозонами и фермионами связано с еще одной характеристикой элементарных частиц - спином. Как это ни удивительно, но все фундаментальные частицы имеют собственный момент импульса или, проще говоря, вращаются вокруг своей оси. Момент импульса - характеристика вращательного движения, так же как суммарный импульс - поступательного. В любых взаимодействиях момент импульса и импульс сохраняются. В микромире момент импульса квантуется, т.е. принимает дискретные значения. В подходящих единицах измерения лептоны и кварки имеют спин, равный 1/2, а калибровочные частицы - спин, равный 1 (кроме гравитона, который экспериментально пока не наблюдался, а теоретически должен иметь спин, равный 2). Поскольку лептоны и кварки - фермионы, а калибровочные частицы - бозоны, можно предположить, что "фермионность" связана со спином 1/2, а "бозонность" - со спином 1 (или 2). Действительно, и эксперимент, и теория подтверждают, что если у частицы полуцелый спин, то она - фермион, а если целый - то бозон.

КАЛИБРОВОЧНЫЕ ТЕОРИИ И ГЕОМЕТРИЯ

Во всех случаях силы возникают вследствие обмена бозонами между фермионами. Так, цветовая сила взаимодействия между двумя кварками (кварки - фермионы) возникает за счет обмена глюонами. Подобный обмен постоянно происходит в протонах, нейтронах и атомных ядрах. Точно так же фотоны, которыми обмениваются электроны и кварки, создают электрические силы притяжения, удерживающие электроны в атоме, а промежуточные векторные бозоны, которыми обмениваются лептоны и кварки, создают силы слабого взаимодействия, ответственные за превращение протонов в нейтроны при термоядерных реакциях в звездах. Теория такого обмена изящна, проста и, вероятно, правильна. Она называется калибровочной теорией. Но в настоящее время существуют лишь независимые калибровочные теории сильного, слабого и электромагнитного взаимодействий и сходная с ними, хотя кое в чем и отличающаяся, калибровочная теория гравитации. Одной из важнейших физических проблем является сведение этих отдельных теорий в единую и вместе с тем простую теорию, в которой все они стали бы разными аспектами единой реальности - как грани кристалла.

Таблица 3.

НЕКОТОРЫЕ АДРОНЫ

Простейшей и самой старой из калибровочных теорий является калибровочная теория электромагнитного взаимодействия. В ней заряд электрона сравнивается (калибруется) с зарядом другого электрона, удаленного от него. Как можно сравнивать заряды? Можно, например, приблизить второй электрон к первому и сравнивать их силы взаимодействия. Но не меняется ли заряд электрона при его перемещении в другую точку пространства? Единственный способ проверки - послать от ближнего электрона к дальнему сигнал и посмотреть, как он среагирует. Сигналом является калибровочная частица - фотон. Чтобы можно было проверить заряд на удаленных частицах, необходим фотон. В математическом отношении эта теория отличается чрезвычайной точностью и красотой. Из описанного выше "калибровочного принципа" вытекает вся квантовая электродинамика (квантовая теория электромагнетизма), а также теория электромагнитного поля Максвелла - одно из величайших научных достижений 19 в. Почему же столь простой принцип оказывается столь плодотворным? Видимо, он выражает некую соотнесенность разных частей Вселенной, позволяя проводить измерения во Вселенной. В математическом плане поле интерпретируется геометрически как кривизна некоторого мыслимого "внутреннего" пространства. Измерение же заряда - это измерение полной "внутренней кривизны" вокруг частицы. Калибровочные теории сильного и слабого взаимодействий отличаются от электромагнитной калибровочной теории только внутренней геометрической "структурой" соответствующего заряда. На вопрос о том, где именно находится это внутреннее пространство, пытаются ответить многомерные единые теории поля, которые здесь не рассматриваются.

Таблица 4.

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Физика элементарных частиц пока не завершена. Еще далеко не ясно, достаточно ли имеющихся данных для полного понимания природы частиц и сил, а также истинной природы и размерности пространства и времени. Нужны ли нам для этого эксперименты с энергиями 10 15 ГэВ или же будет достаточно усилий мысли? Ответа пока нет. Но можно сказать с уверенностью, что окончательная картина будет проста, изящна и красива. Возможно, что принципиальных идей окажется не так много: калибровочный принцип, пространства высших размерностей, коллапс и расширение, а прежде всего - геометрия.

ЛИТЕРАТУРА

Намбу Е. Кварки: на переднем крае физики элементарных частиц. М., 1984 Фундаментальная структура материи. М., 1984 Окунь Л.Б., abg... Z (элементарное введение в физику элементарных частиц). М., 1985

Составить слова из слова частицы элементарные

Частицы с усилительным значением: ну, ну и, что за, как, какой, какая, какие.

Составить слова из слова частицы эмоционально-экспрессивные