Βίντεο

Αποσπάσματα

Οι απλές ερωτήσεις είναι οι πιο δύσκολες να απαντηθούν.

Τί είναι κάτι;

Γιατί τα πράγματα συμβαίνουν;

Και γιατί συμβαίνουν με τον τρόπο που συμβαίνουν;

Ας προσπαθήσουμε να προσεγγίσουμε την απάντηση βήμα βήμα.

Εσείς από τί είστε φτιαγμένοι;

Εσείς είστε ύλη, που είναι φτιαγμένη από μόρια,

που είναι φτιαγμένα από άτομα, και αυτά είναι φτιαγμένα από στοιχειώδη σωματίδια.

Αλλά αν τα στοιχειώδη σωματίδια είναι τα μικρότερα πράγματα που υπάρχουν,

τότε, αυτά από τί αποτελούνται;

Για να απαντήσουμε μια απλή ερώτηση, ας ξεκινήσουμε απλά - ας αδειάσουμε το σύμπαν.

Από ύλη, αντιύλη, ακτινοβολία, σωματίδια… οτιδήποτε.

Τώρα ας πάρουμε μια πιο κοντινή ματιά στο απολύτως τίποτα.

Τί είναι ο άδειος χώρος;

Είναι αυτό που ονομάζουμε κενό;

Δεν υπάρχουν άτομα, ύλη, τίποτα.

Είναι αλήθεια τόσο άδειο;

Το τίποτα μας δίνει τα θεμέλεια για τα πάντα.

Με μια έννοια, ο άδειος χώρος, είναι σαν ένας τεράστιος ήρεμος ωκεανός.

Ενώ το νερό είναι πολύ ακίνητο όταν δεν συμβαινει τίποτα,

ένας δυνατός άνεμος μπορεί να δημιουργήσει κάποια σοβαρά κύμματα.

Το σύμπαν μας δουλεύει με ένα πολύ παρόμοιο τρόπο.

Υπάρχουν ‘‘ωκεανοί’’ παντού -

οι φυσικοί τους αποκαλούν ‘‘πεδία’’.

Αυτό μπορεί να ακούγεται περίεργο και νέο,

αλλά σκεφτείτε την ακτινοβολία για παράδειγμα.

Διεγείρωντας αυτό που ονομάζεται το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο

ένας μικρός κόμβος δημιουργείται, που είναι το σωματίδιο που αποκαλούμε φωτόνιο.

Το σωματίδιο που μεταφέρει ακτινοβολία, εμείς το αντιλαμβανόμαστε ως φως.

Αυτό δεν είναι μοναδικό στο φως.

Όλα τα σωματίδια στο σύμπαν δημιουργούνται έτσι.

Υπάρχουν πεδία για κάθε σωματίδιο ύλης, όλα με τους δικούς τους κανόνες.

Για παράδειγμα, μαζί με το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο,

υπάρχει ένα πεδίο ηλεκτρονίων παντού στο σύμπαν

και μικροί κόμβοι σε αυτό το πεδίο είναι ηλεκτρόνια.

Συνολικά, τα πεδία του σύμπαντός μας μπορούν να παράξουν 17 σωματίδια

που μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες -

τα λεπτόνια, και τα κουάρκια και τα μποζόνια.

Τα λεπτόνια αποτελούνται από το ηλεκτρόνιο καθώς και τα ξαδέρφια του, τα σωματίδια μουόνιο και ταυ.

Το κάθε ένα έχει ένα συγκενικό νετρίνιο.

Μετά, υπάρχουν τα κουάρκια.

Τα κουάρκια είναι η πυρηνική ομάδα των σωματιδίων.

Πάντα βρίσκονται δεμένα μαζί σε ομάδες και ζευγάρια,

και αποτελούν τα πρωτόνια και τα νετρόνια που αποτελούν τους πυρήνες των ατόμων.

Μαζί, τα λεπτόνια και τα κουάρκια είναι τα σωματίδια της ύλης.

Αποτελούν όλα τα πράγματα που βλέπετε.

Τον αέρα που αναπνέετε,

τον ήλιο που σας ζεσταίνει,

τον υπολογιστή που χρησημοποιείτε τώρα για να αποσπάτε την προσοχή σας από αυτό που θα έπρεπε να κάνετε.

Αλλά τα πράγματα δεν υπάρχουν έτσι απλώς,

έχουν και λειτουργείες.

Με μια φιλοσοφική έννοια, οι ιδιότητες ενός πράγματος

είναι τόσο πολύ μέρος του όσο και η ίδια η ύπαρξη.

Εδώ είναι που τα μποζόνια και τα πεδία που τα παράγουν μπαίνουν στο παιχνίδι.

Ενώ τα κουάρκια και τα λεπτόνια παράγονται από πεδία ύλης

τα μποζόνια παράγονται από πεδία δυνάμεων.

Αποκαλούμε έναν κανόνα του σύμπαντος μια δύναμη,

και μέχρι τώρα τέσσερεις θεμελειώδης δυνάμεις έχουν ανακαλυφθεί -

Ο ηλεκτρομαγνητισμός, η βαρύτητα, και η ισχυρή και η ανίσχυρη πυρηνικές δυνάμεις.

Αυτές οι δυνάμεις είναι το εγχειρίδιο ενός παιχνιδιού

όπου τα κομμάτια είναι σωματίδια,

και το παιχνίδι είναι το σύμπαν

Λένε στα σωματίδια τι μπορούν να κάνουν και πως μπορούν να το κάνουν.

Οι επίσκοποι κινούνται διαγωνίως, τα σωματίδια χωρίς μάζα ταξιδεύουν στην ταχύτητα του φωτός,

οι ιππότες μπορούν να πηδούν, η βαρύτητα έλκει.

Οι δυνάμεις είναι οι κανόνες για το πώς τα σωματίδια αλληλεπιδρούν,

που τελικά τις κάνουν τους κανόνες για

το πώς τα σωματίδια συναρμολογούνται σε όλα τα μεγάλα πράγματα που βλέπουμε στο σύμπαν.

Η βαρύτητα δεν είναι μόνο ο κανόνας για τροχιές γύρω από τον ήλιο

ή μήλα που πέφτουν από δέντρα.

Ως ένας κανόνας, λέει ότι η ύλη έλκει, που φτιάχνει πλανήτες και αστέρια

Ο ηλεκτρομαγνητισμός δεν είναι μόνο ένας κανόνας για τους μαγνήτες που έλκουν

ή απωθούν, ή το ηλεκτρικό ρεύμα στις λάμπες.

Κυβερνά όλους τους ατομικούς συνδέσμους, χτίζοντας κάθε μόριο.

Μαζί, οι δυνάμεις και τα σωματίδια είναι κάπως σαν τα τουβλάκια της ύπαρξης

Τα μποζόνια είναι σαν ενδιάμεσοι αγγελειοφόροι,

που θα μπορούσαμε να πούμε ενώνουν τα σωματίδια της ύλης,

που χρησημοποιούν για να πουν το ένα στο άλλο πως να κινούνται.

Κάθε σωματίδιο χρησημοποιεί μία συγκεκριμένη ομάδα των δυνάμεων

για να αλληλεπιδρά με άλλα σωματίδια.

Τα κουάρκια για παράδειγμα, μπορούν να αλληλεπιδρούν το ένα με το άλλο

με τον ηλεκτρομαγνητισμό και την ισχυρή πυρηνική δύναμη

αλλά τα ηλεκτρόνια δεν χρησημοποιούν την ισχυρή δύναμη,

μόνο τον ηλεκτρομαγνητισμό.

Τα κουάρκια ανταλλάζουν μποζόνια της ισχυρής δύναμης,

επικοινωνόντας την ισχυρή πυρηνική έλξη το ένα στο άλλο,

ενώ τα πρωτόνια που χτίζουν ανταλλάζουν σωματίδια ηλεκτρομαγνητισμού,

φωτόνια, με τα ηλεκτρόνια.

Έτσι τα κουάρκια καταλήγουν κλειδωμένα σε πυρήνες,

ενώ τα ηλεκτρόνια παραμένουν συνδεδεμένα

με την ηλεκτρική τους έλξη, χτίζοντας άτομα.

Αν και το σύμπαν έχει πολλά μεγάλα άτακτα φαινόμενα

όπως η ζωή, οι εκρήξεις σουπερνόβα, και οι υπολογιστές που φαίνονται περίπλοκα στην επιφάνεια,

αν μεγενθύνετε αρκετά πάνω σε οτιδήποτε

παίρνετε απλά 17 σωματίδια αναδυόμενα από βασικά πεδία

που παίζουν ένα παιχνίδι με τέσσερεις κανόνες.

Συνοψίζοντας, στην πιο βασική μορφή που γνωρίζουμε τώρα

αυτό είναι το τι είναι τα πράγματα.

Αυτη η θεωρία είναι αυτό που οι φυσικοί ονομάζουν

το Βασικό Μαντέλο της Σωματιδιακής Φυσικής.

Βασικά δεν είστε τίποτα άλλο από διαταράξεις

πάνω σε έναν ωκεανό που διεγείρεται από ενέργεια, και οδηγείται από

δυνάμεις που αποτελούν τους κανόνες του σύμπαντος.

Αλλα γιατι; Και τί είναι μια δύναμη;

Θα πρέπει να εξερευνήσουμε λίγες περισσότερες απλές ερωτήσεις

για να φτάσουμε στον πάτο αυτού του θέματος.

Έχουμε φτιάξει μερικές ‘‘ταπετσαρίες’’ από κάποια από τα γραφικά

αυτού του βίντεο, μπορείτε να τα πάρετε στο patron.com.

Αν θέλετε να μας βοηθήσετε να φτιάξουμε περισσότερα βίντεο,

μπορείτε να το κάνετε εδώ.

Πραγματικά εκτιμούμε την στήριξή σας!

Ενώ αποφασίζετε, εδώ είναι λίγα περισσότερα βίντεο που φτιάξαμε.

Υπότιτλοι από την κοινότητα του Amara.org