Атомы образуются, потому что простейшие нуклоны (а это протоны и нейтроны, которые суть одно, только у одного заряд есть, а у другого нет) испытывают между собой силы притяжения, причем гораздо более сильные, чем электрические. Это взаимодействие называется "сильным". Оно действительно ОЧЕНЬ сильное. Но легкое. В смысле действует недалеко.
Если атомы водорода (а это обычные единичные протоны) летают в вакууме они не будут сближаться, они же положительно заряженные, они отталкиваются друг от друга. Но если сжать и нагреть (в смысле не их, протоны, а газ водород, как это происходит в центре звезд) то протоны начинают летать ну уж очень быстро (ведь температура это лишь среднеквадратичная скорость молекул газа, в данном случае протонов), и электромагнитные силы уже не могут их успеть оттолкнуть, они успевают врезаться друг в друга, если в лоб летели. А как только они врезаются, ну, или как минимум приближаются друг к другу очень-очень близко, то между ними начинает действовать то самое сильное взаимодействие, которое притяжения, и которое гораздо сильней электромагнитного отталкивания.
Этим сильным взаимодействием протоны буквально склеивает вместе. Причем, забавная ситуация, как и в животном мире (например мире некоторых особей рыбок) если встречаются два самца и начинают жить вместе, один из них мутирует в самку и может даже иметь потомство. В мире людей, кстати, тоже подобные эксцессы случаются, но мутировавший в самку мужчина потомства иметь покуда не способен.
Так вот, когда два протона сближаются так рядом, что между ними завязывается теплая протонная дружба сильного взаимодействия и их не может разлучить даже сила взаимного электромагнитного отталкивания (которая никуда не делась, и продолжает расталкивать протоны в сторону, но взаимодействие сильного притяжения все равно перебарывает), один из протонов меняет пол и превращается в нейтрон. При этом он теряет свою протонную мужскую силу, свой электрический заряд, испуская из себя позитрон и электронное нейтрино. Если такая вновь созданная семья, такая ячейка субатомного общества найдет другую свою половинку, еще один объединившийся протон с нейтроном, то они сливаются все вместе и мы получаем ядро атома гелия, в котором два протона и два нейтрона. Во всем процессе выделяется дополнительная лишняя энергия, нам она представляется себе как теплые лучики Солнышка, ласкающие кожу, а вообще все это начинается как бешено энергичные фотоны жесткого гамма-излучения, ибо по сути я описал процесс термоядерного взрыва.
Если продолжать повышать нагрев и давление, сталкиваться начнут уже ядра (четверка из протонов/нейтронов) гелия, сливаясь в ядра атомов кислорода и углерода. И так далее, вниз по таблице Менделеева.
Кстати, последняя интересная деталь. Когда нуклонов (протонов/нейтронов) в ядре становится уже очень много, как например в ядре урана, где одних протонов 92 штуки, а нейтронов или столько же или даже больше (в зависимости от того, какой у нас изотоп урана, скажем U-235), и ядро оказывается очень большим чисто по своим размерам. Настолько большим, что если брать крайние протоны, расположенные на противоположных участках ядра, силы притяжения сильного взаимодействия между ними уже существенно ослабевают. Я же говорю, оно очень сильное, но очень короткое по дальности действия. А силы электромагнитного отталкивания никуда не деваются и продолжают расталкивать эти протоны, от чего ядра тяжелых элементов вроде урана или плутония такие нестабильные. Стоит их чуточку тряхнуть, как они разваливаются на куски. Мы такой процесс называем ядерная реакция (в отличие от термоядерной, описанной выше), она тоже выделяет лишнюю энергию в пространство, мы используем ее в атомных электростанциях и атомных бомбах.
no subject
Атомы образуются, потому что простейшие нуклоны (а это протоны и нейтроны, которые суть одно, только у одного заряд есть, а у другого нет) испытывают между собой силы притяжения, причем гораздо более сильные, чем электрические. Это взаимодействие называется "сильным". Оно действительно ОЧЕНЬ сильное. Но легкое. В смысле действует недалеко.
Если атомы водорода (а это обычные единичные протоны) летают в вакууме они не будут сближаться, они же положительно заряженные, они отталкиваются друг от друга. Но если сжать и нагреть (в смысле не их, протоны, а газ водород, как это происходит в центре звезд) то протоны начинают летать ну уж очень быстро (ведь температура это лишь среднеквадратичная скорость молекул газа, в данном случае протонов), и электромагнитные силы уже не могут их успеть оттолкнуть, они успевают врезаться друг в друга, если в лоб летели. А как только они врезаются, ну, или как минимум приближаются друг к другу очень-очень близко, то между ними начинает действовать то самое сильное взаимодействие, которое притяжения, и которое гораздо сильней электромагнитного отталкивания.
Этим сильным взаимодействием протоны буквально склеивает вместе. Причем, забавная ситуация, как и в животном мире (например мире некоторых особей рыбок) если встречаются два самца и начинают жить вместе, один из них мутирует в самку и может даже иметь потомство. В мире людей, кстати, тоже подобные эксцессы случаются, но мутировавший в самку мужчина потомства иметь покуда не способен.
Так вот, когда два протона сближаются так рядом, что между ними завязывается теплая протонная дружба сильного взаимодействия и их не может разлучить даже сила взаимного электромагнитного отталкивания (которая никуда не делась, и продолжает расталкивать протоны в сторону, но взаимодействие сильного притяжения все равно перебарывает), один из протонов меняет пол и превращается в нейтрон. При этом он теряет свою протонную мужскую силу, свой электрический заряд, испуская из себя позитрон и электронное нейтрино. Если такая вновь созданная семья, такая ячейка субатомного общества найдет другую свою половинку, еще один объединившийся протон с нейтроном, то они сливаются все вместе и мы получаем ядро атома гелия, в котором два протона и два нейтрона. Во всем процессе выделяется дополнительная лишняя энергия, нам она представляется себе как теплые лучики Солнышка, ласкающие кожу, а вообще все это начинается как бешено энергичные фотоны жесткого гамма-излучения, ибо по сути я описал процесс термоядерного взрыва.
Если продолжать повышать нагрев и давление, сталкиваться начнут уже ядра (четверка из протонов/нейтронов) гелия, сливаясь в ядра атомов кислорода и углерода. И так далее, вниз по таблице Менделеева.
Кстати, последняя интересная деталь. Когда нуклонов (протонов/нейтронов) в ядре становится уже очень много, как например в ядре урана, где одних протонов 92 штуки, а нейтронов или столько же или даже больше (в зависимости от того, какой у нас изотоп урана, скажем U-235), и ядро оказывается очень большим чисто по своим размерам. Настолько большим, что если брать крайние протоны, расположенные на противоположных участках ядра, силы притяжения сильного взаимодействия между ними уже существенно ослабевают. Я же говорю, оно очень сильное, но очень короткое по дальности действия. А силы электромагнитного отталкивания никуда не деваются и продолжают расталкивать эти протоны, от чего ядра тяжелых элементов вроде урана или плутония такие нестабильные. Стоит их чуточку тряхнуть, как они разваливаются на куски. Мы такой процесс называем ядерная реакция (в отличие от термоядерной, описанной выше), она тоже выделяет лишнюю энергию в пространство, мы используем ее в атомных электростанциях и атомных бомбах.