A teoria das cordas e do modelo atômico
Aqui está uma breve exploração do Modelo Padrão da física de partículas e como se relaciona com a teoria das cordas. Qualquer teoria das cordas completa terá de incluir as características do Modelo Padrão e também se estendem para além dela para incluir a gravidade também.
Hoje os cientistas sabem que esses átomos não são, como os gregos imaginaram, os mais pequenos pedaços de matéria. Os cientistas apercebemo-nos que os átomos tinham múltiplas partes para dentro delas:
electrões negativamente carregadas que circundam o núcleo
núcleo positivamente carregado
As partículas que compõem o núcleo (é feita de pedaços menores, também) e os elétrons estão entre as partículas, juntamente com vários outros, que o Modelo Padrão da física de partículas, explica, e, finalmente, que a teoria das cordas também deve explicar.
Descobrindo o elétron
o elétron é uma partícula carregada negativamente contido dentro do átomo. Ele foi descoberto em 1897 pelo físico britânico J.J. Thomson, apesar de partículas (incluindo o nome de “electron”) cobrado tinha sido a hipótese mais cedo.
Alguns físicos já havia a hipótese de que as unidades de carga pode estar fluindo em torno de aparelhos eléctricos. (Benjamin Franklin propôs uma idéia tão cedo quanto 1700). A tecnologia só alcançou a esta ideia no final de 1800, com a criação do tubo de raios catódicos, mostrado nesta figura.
Em um tubo de raios catódicos, um par de discos de metal está ligado a uma bateria. Os discos metálicos são colocados dentro de um tubo de vidro selado que contém nenhum ar - um tubo de vácuo. A tensão eléctrica faz com que uma das placas metálicas para se tornar carregado positivamente (a anódio) E um para se tornar carregado negativamente (o cátodo, a partir do qual o dispositivo recebe o seu nome). tubos de raios catódicos são a base de tubos de televisão e monitor do computador tradicionais.
Quando a corrente elétrica foi ligada, o tubo começaria a brilhar verde. Em 1897, Thomson foi chefe do laboratório Cavendish, em Cambridge, Inglaterra, e começou a testar as propriedades deste cátodo brilho tubo de raios. Descobriu que o brilho era devido a um feixe de partículas carregadas negativamente que voam entre as placas.
Estas partículas carregadas negativamente mais tarde veio a ser chamado de elétrons. Thomson também descobriu que os elétrons eram incrivelmente leve - 2.000 vezes mais leve do que um átomo de hidrogênio.
Thomson não só a descoberto de electrões, mas ele teorizou que o electrão era parte do átomo (átomos não eram uma ideia completamente aceite na altura), que de algum modo tem batido livre a partir do cátodo e fluiu através do vácuo para o ânodo. Com esta descoberta, os cientistas começaram a descobrir maneiras de explorar o interior dos átomos.
O núcleo é a coisa no meio
No centro do átomo é uma bola densa da matéria, chamada de núcleo, com uma carga elétrica positiva. Pouco depois de elétrons foram descobertos, ficou claro que, se você extraiu um elétron de um átomo, o átomo foi deixado com uma carga elétrica ligeiramente positivo.
Durante algum tempo, a suposição era que o átomo era uma massa carregado positivamente que continha electrões negativos no interior da mesma, como peças de fruta carregada negativamente em um bolo de frutas carregado positivamente. Todo o fruitcake seria neutro, a menos que você extraiu algumas frutas a partir dele.
Em 1909, no entanto, um experimento por Hans Geiger e Ernest Marsden, trabalhando sob Ernest Rutherford, desafiou esta imagem. Estes cientistas despedido partículas positivamente carregadas para uma folha fina de folha de ouro. A maioria das partículas passou direto pela folha, mas de vez em quando um deles se recuperou acentuadamente.
Rutherford concluiu que a carga positiva do átomo de ouro não foi espalhada ao longo do átomo no modelo fruitcake, mas foi concentrada num pequeno núcleo carregado positivamente, e que o resto do átomo foi espaço vazio. As partículas que saltou foram os que atingiram este núcleo.