2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему
 
 Таблица фактов
Сообщение21.11.2012, 12:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
Приставки СИ:
к = кило-, 1000, тысяча - тыс.
М = мега-, 1000 000, миллион - млн
Г = гига-, 1000 000 000, миллиард - млрд
    1000 000 000 000, триллион - трлн
д = деци-, 0,1, одна десятая (1 литр = 1 куб. дм)
с = санти-, 0,01, одна сотая
м = милли-, 0,001, одна тысячная
мк = микро-, $10^{-6}$ = 0,000 001, одна миллионная (1 микрон = 1 мкм)
н = нано-, $10^{-9}$ = 0,000 000 001, одна миллиардная
п = пико-, $10^{-12}$ = 0,000 000 000 001, одна триллионная
ф = фемто-, $10^{-15}$ = 0,000 000 000 000 001, одна квадриллионная
а = атто-, $10^{-18}$ = 0,000 000 000 000 000 001, одна квинтиллионная

1° = 1 угловой градус = 0,017 радиан ≈ $2\cdot 10^{-2}.$ 1 радиан = 57 градусов.
1′ = 1 угловая минута = 0,29 миллирадиан ≈ $3\cdot 10^{-4}.$ 1 радиан = 3400 минут.
1″ = 1 угловая секунда (arcsec) = 4,8 микрорадиан ≈ $5\cdot 10^{-6}.$ 1 радиан = 206 000 градусов.

----------------

Комнатная температура - 0,025 эВ. Атмосферное давление - $0{,}62\text{ мкэВ}/\text{\AA}^3$ (3 нм в кубе на частицу, длина свободного пробега 68 нм). Видимый свет - 1,7-3,2 эВ. $m_e=0{,}51\text{ МэВ},m_p=0{,}94\text{ ГэВ}$.

Порядки расстояний:
    Вселенная - $10^{26}$ м,
    Галактика - $10^{21}$ м,
    световой год (0,3 пк) - $10^{16}$ м,
    а. е. - $10^{11}$ м,
      arcsec ≈ $5\cdot 10^{-6}$ (для перевода угловых расстояний в линейные на астрономических фотографиях),
    $R_\odot$ (Солнце) - $10^{9}$ м,
    $R_\oplus$ (Земля) - $10^{7}$ м,
    человек - 1 м,
    атом - $10^{-10}$ м (\AA - ангстрем),
    ядро и протон - $10^{-15}$ м (фм),
    ускорители достигли $10^{-20}$ м,
    длина Планка - $10^{-35}$ м.

Порядки плотностей (внимание, где кубические метры, а где кубические сантиметры):
    Критическая плотность Вселенной - 5,9 $m_p$ / куб. м - примерно совпадает с реальной плотностью Вселенной. Из неё:
      4,6 % атомов,
      23 % небарионной тёмной материи (DM),
      72 % тёмной энергии (DE),
      излучения $6\cdot 10^{-5}.$
    Во Вселенной в среднем
      0,27 протона (0,021 в видимых звёздах) / куб. м,
      410 фотонов / куб. см,
      340 нейтрино / куб. см.
    В Галактике в среднем 0,5 атома / куб. см, с разбросом от 0,01 до 10 000.
    В Солнечной системе около Земли в среднем 5 атомов / куб. см.
    --- Ниже за единицу взята плотность воды - 1 грамм / куб. см.
    Средняя плотность Солнца 1,4, в центре 160,
    в белом карлике $10^{5}$ - $10^{8},$
    в нейтронной звезде $10^{15}.$
    Плотность атома водорода - равна по порядку 1 (примерно 1 протон на куб. ангстрем - более точно это плотность 1,6);
    плотность атомного ядра $10^{15}$ (примерно 1 протон на куб. фм).

Дописать:
- порядки энергий и температур
- последовательные стадии Большого Взрыва
- биологические объекты
- характерные времена и геологические эпохи
- безразмерные соотношения (?)
- как наглядно сравнивать величины (?)

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение21.11.2012, 15:57 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
2089
Уфа
Я бы ещё про удельное энерговыделение написал.
Средняя удельная мощность Солнца — 0.2 мВт/кг, в центре — 1.7 Вт/кг.
Лампа накаливания (целиком) — порядка 1 кВт/кг, из чего в виде видимого света — порядка 10 Вт/кг. Если брать от лампочки только вольфрамовую нить, получится на 3 порядка больше.
Детонация взрывчатого вещества (химического) — порядка 10 ГВт/кг.
Реакции ядерного синтеза в термоядерной бомбе — $10^{21} \text{Вт}/\text{кг}$.
Про ускорители бы ещё написать, но барны не умею.

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение21.11.2012, 16:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
worm2 в сообщении #647551 писал(а):
Средняя удельная мощность Солнца — 0.2 мВт/кг, в центре — 1.7 Вт/кг.

Слышал сравнение, что это как в куче прелых листьев. Кажется, речь шла о центре.

Но ватты - это энергия за время. Энергия на килограмм - это безразмерная величина, а вот время - говорит о временн́ом масштабе протекания явления. Одним из посылов было то, что надо всё упрощать - не впечатляться большими цифрами, и не путаться в производных величинах, а доводить их до базовых представлений о пространственных, временн́ых и энергетических масштабах.

Кстати, напомнили:
Для Солнца динамическое время ≈ 40 мин (за сколько оно может "упасть" в себя, если убрать давление; характерное время механических процессов);
тепловое время ≈ 30 млн лет (за сколько оно остынет, если убрать источник энергии; характерное время термодинамических процессов);
ядерное время ≈ 10 млрд лет (за сколько оно исчерпает водородное топливо; характерное время процессов изменения состава, в режиме звезды главной последовательности).

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение04.01.2013, 20:09 
Аватара пользователя


30/11/07
369
Munin в сообщении #647457 писал(а):
Комнатная температура - 0,025 эВ. ...

А в чем смысл? Свод констант? Немного непойму смысла. Можно пояснить?

-- Пт янв 04, 2013 19:42:31 --

Munin писал(а):
Дописать:
- безразмерные соотношения (?)

право не понимая смысла, но что-то вспомнил...
Параметры применимости физических теорий.

Если рассматривать физические теории как предельные случаи параметров малости, то и о состояниях, а также свойствах веществ можно говорить с позиции этих предположений. Рассмотрим некоторые из них:
1) Классичность движения:
Для классического движения можно говорить, что для движущегося объекта должен выполняться параметр малости
$v/c<<1$,
где v - скорость движения объекта, с - скорость движения света в вакууме (с=3*10^8 м/с). Параметр $v \rightarrow c$ можно считать параметром относительного движения (движение частиц со скоростями $v>c$ или $v>>c$ не зафиксировано).
2) Линейность распространения света:
Свет распространяющийся с длиной волны λ, можно считать линейным при условии:
$\lambda \rightarrow0$ (или $\lambda<<1$),
где $\lambda$ длина волны света
3) Газовость системы:
Систему можно считать газообразной, если выполнено соотношение:
$(d/<r>)^3<<1$,
где $d$ - радиус действия межмолекулярных сил, а $<r>$ - среднее расстояние между молекулами.
Таким образом при $d \sim<r>$ систему можно считать жидкостью, а при $d>><r>$ - твердым телом.
4) Квантованность системы:
Систему можно считать квантовой, если выполнено:
$\frac{\hbar}{mc}>>1$,
где $\hbar$ - постоянная Планка, $m$ - масса объекта, $c$ - скорость света в вакууме.
5) Параметр неидеальности плазмы:
Плазму можно считать неидеальной, если выполнено условие
$G=(Ep/Ek)>>1$,
где Ep - потенциальная энергия взаимодействующих частиц плазмы, а Ek кинетическая энергия движения частиц в плазме. Таким образом в плазме выполнено обратное $G<<1$, то такую плазму можно считать идеальной. Отмечу, что понятие неидеальной плазмы введено сравнительно недавно и связано у нас в стране с работами академика Фортова, Нефедова и других. Подобного рода плазма (неидеальная) находится как бы в замороженном состоянии и в ней возможны различные эффекты не наблюдающиеся в обычной плазме (левитация пылевых частиц и т.п.).

http://physmathforum.flybb.ru/topic25.html
http://physmathforum.ru/viewtopic.php?f=7&t=14

В принципе этот ряд можно продолжить...)))

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение27.12.2013, 18:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
Из других тем:

Munin в сообщении #806198 писал(а):
Шкалы размеров "вглубь":

В промежутке от обычных размеров (человек - 1 метр) до атомов (1 ангстрем - $10^{-10}$ метра) ориентиров мало. Часто приводят всяких дафний и бактерий, но тут всё расплывчато, потому что сами микроорганизмы сильно отличаются по размерам - не меньше, чем мыши от китов. Но можно прикинуть так:
1 мм - это мы и увидеть можем, каждый знаком со школьной линейкой.
0,1 мм - это толщина листа бумаги.
1 мкм (0,001 мм) - это типичные размеры транзисторов на микросхемах лет 20 назад (а в России - и посейчас). Примерно такого же порядка - длина волны видимого света (0,4 - 0,7 мкм). Это мы спустились уже до $10^{-6}$ метра.
1 Å (ангстрем) = $10^{-10}$ метра - это ещё в 10 000 раз меньше. Это типичные размеры атомов. Одни атомы побольше, другие поменьше, но все одного порядка, на всю таблицу Менделеева.
1 фм (фемтометр, старое название ферми) = $10^{-15}$ метра - это типичные размеры атомного ядра и протона или нейтрона. Объёмы ядер пропорциональны количеству протонов и нейтронов в них, то есть нуклоны ведут себя просто как шарики :-) Но даже самые большие ядра - не более чем в 10 раз шире одного нуклона.
$10^{-18}$ метра - радиус слабого взаимодействия. Можно считать, что на этом масштабе каждый кварк и электрон "одевается шубой" виртуальных $W,Z$-бозонов, электронов, кварков и нейтрино. Да, да, и нейтрино. На таких масштабах и нейтрино становятся достаточно сильно взаимодействующими.

Всё, глубже современная наука не проникла. Доходят до $10^{-20}$ метра, чтобы только выяснить, что на этом уровне ничего нового нет.

До $10^{-35}$ метра ещё целых 15 порядков. Возможно, это "пустыня" - ничего нового.

Munin в сообщении #806218 писал(а):
Шкалы размеров "вверх":

Ну, что такое километр ($10^{3}$ метров), мы все себе хорошо представляем. Километр можно увидеть на ровной дороге - он ближе горизонта (около 5 км). Диаметр Москвы - 30 км.

Следующая ступенька, хоть и всего в 30 раз больше, уже видна на карте. 1000 км ($10^{6}$ метров) - это примерно длина Италии ("сапога").

Ещё в 40 раз больше - окружность Земного шара, а диаметр Земли - 12 тыс. км.

Увеличивая масштаб ещё в 100 раз, мы приходим к диаметру Солнца - 1,4 млн км. Это масштабы $10^{9}$ метров.

Угловой диаметр Солнца при взгляде с Земли - половина углового градуса, то есть около одной сотой радиана. Отсюда моментально получается довольно точная оценка астрономической единицы - 100 диаметров Солнца. Так и есть.
1 а. е. = 150 млн км, то есть мы дошли до порядка $10^{11}$ метров. Дальше удобно будет всё мерять в а. е.

Диаметр орбиты Нептуна - 40 а. е. Дальше начинается Пояс Койпера, порядка 100 а. е. (он размытый). Самые дальние афелии орбит обнаруженных астрономами объектов Солнечной системы - на расстояниях порядка 1000 а. е. (Седна и кометы). Считается, что там уже расположена внутренняя граница Облака Оорта.

На расстояниях 50 - 125 тыс. а. е. заканчивается Облако Оорта, и заканчивается сфера притяжения Солнца (по сравнению с соседними звёздами и общегалактической гравитацией). Ближайшая звезда - около 250 тыс. а. е. = 4 св. года = 1 с мелочью парсек (пк). Дальше всё удобно мерять в световых годах или парсеках. В астрономии используется то одно, то другое, я всё сведу к световым годам. 1 св. год = $10^{16}$ метров.

Как видите, мы поднялись едва на те же 15 порядков, но здесь шкала гораздо насыщеннее. Дальше тоже будет много ступеней, поэтому сделаю перерыв.

Munin в сообщении #806265 писал(а):
Шкалы размеров "вверх", часть 2:

Итак, мы вышли за пределы Солнечной системы, и добрались до ближайших звёзд, уже дважды сменив единицу измерения длины. Дальше менять не будем.

Ближайшие звёзды, как я уже говорил, на расстоянии около 4 св. лет. Примерно такого порядка плотность звёзд во всём ближайшем окружении. Куда движутся звёзды - это более-менее известно, но о газовой составляющей межзвёздных окрестностей Солнца известно очень мало. Поэтому, без особо интересных структур, перейдём к

Диску Галактики (Milky Way). Солнце находится в глубине толщи диска, на неизвестном, но довольно небольшом расстоянии от его средней плоскости. Толщина диска Галактики (в районе Солнца) - около 1 тыс. св. лет = $10^{19}$ метров. Примерно того же порядка ширина нашего рукава Галактики - рукава Ориона (Orion arm) - 3,5 тыс. св. лет. Длина же этого рукава (не главного в Галактике, а ответвляющегося от другого рукава) - порядка 10 тыс. св. лет = $10^{20}$ метров.

Расстояние от Солнца до центра Галактики - около 27 тыс. св. лет. Диаметр же диска Галактики известен плохо, несколько раз переоценивался (оценки росли), и сейчас считается около 100 тыс. св. лет = $10^{21}$ метров.
    Надо понимать, что все эти указанные размеры: толщина и диаметр диска Галактики, как и другие последующие - имеют смысл "характерных размеров". Реально Галактика не имеет чётких границ, а образует размытое распределение плотности звёзд, спадающее по краям, и речь идёт об оценке ширины этого распределения.

Пропуская всякую мелочёвку, перейдём к нашему ближайшему крупному соседу - галактике Андромеды (M31). Она на небе крупнее Солнца (3°), и имея размеры порядка нашей Галактики, находится от нас примерно на 2,5 млн св. лет - это порядок расстояний $10^{22}$ метров. Вместа наша Галактика и Андромеда (плюс Треугольник M33 и мелочёвка) образуют Местную Группу (Local Group), в целом охватывая около 10 млн св. лет = $10^{23}$ метров.

На расстоянии около 50-65 млн св. лет от нас лежит Скопление Девы (Virgo Cluster), размером тоже порядка 8-10 млн св. лет, и все вместе (Местная Группа, Скопление Девы и ещё порядка 100 групп и скоплений) они образуют Сверхскопление Девы (Virgo Supercluster). Диаметр его оценивается в 110 млн св. лет - мы вышли ещё на порядок выше, до $10^{24}$ метров.

Дальше вокруг ещё много интересных окрестностей: Великий Аттрактор (Great Attractor), Великая Стена (Great Wall), Южная Стена (Southern Wall) - замечательно описанных в http://irfu.cea.fr/cosmography Cosmography of the Local Universe. Эта картинка охватывает 600 млн св. лет.

За её пределами ещё более крупные структуры, о которых, однако, надо знать, что все они выделяются всё слабее и слабее на фоне равномерного распределения скоплений и сверхскоплений в пространстве. Это, например:
Комплекс сверхскоплений Рыб - Кита (Pisces-Cetus Supercluster Complex) - 1 млрд св. лет в длину
Слоановская Великая Стена (Sloan Great Wall) - 1,3 млрд св. лет в длину
Huge-LQG (гигантская группа квазаров) - 4 млрд св. лет в поперечнике
Великая Стена Геркулес - Северная Корона - 10 млрд св. лет в длину

И наконец, вся наблюдаемая Вселенная имеет диаметр 93 млрд св. лет.

aklimets в сообщении #806380 писал(а):
А разве не 13,7 млрд св. лет?

Нет, это возраст.

http://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe#Misconceptions
http://www.astronet.ru/db/msg/1194831

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение15.02.2014, 22:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
Из других тем:
Munin в сообщении #467208 писал(а):
Это называется "энергетическая шкала". Да, все системы располагаются где-то на энергетической шкале, которая указывает, какова энергия связи в этих системах, и какая энергия может эти системы разломать. В релятивистском мире $\hbar=c=1$ энергия соответствует заодно времени процессов и шкале расстояний, на которых эта катавасия происходит. В нерелятивистском это соответствие немного ослабляется.

Итого, первая граница - это сотня ГэВ, и это масса векторных бозонов $W^\pm$ и $Z^0.$ Выше неё слабое взаимодействие очень интенсивно, примерно на уровне электромагнитного. Ниже - оно всё ещё есть, но гораздо менее интенсивное, чем остальные. Правда, оно рулит некоторыми распадами, которые иначе запрещены (распады странных и других ароматных частиц с потерей ароматов, распады $\pi^\pm$-мезонов, распад нейтрона).

Дальше идёт граница в единицы ГэВ. Это масса первых барионов и мезонов. Выше неё - адронная физика, частицы легко рождаются в сильном (ядерном) взаимодействии. Это не прямое проявление КХД, но близкий родственник КХД. Постепенно с повышением энергии адроны начинают рождаться струями, и вот это уже непосредственно КХД-процессы. Но и на первых ГэВ толкотня уже неплохая. Можно считать, что на этом масштабе барион - не неизменная система, хотя кварки всё равно связаны конфайнментом.

Ниже ГэВа барионы становятся неизменными (нуклонами), но продолжают рождаться мезоны. Это позволяет нуклонам притягиваться, как в ядре, в качестве обменной частицы используя пион (140 МэВ) Это уже не КХД, а феноменологическая теория ядерного взаимодействия. Масса пиона задаёт длину ядерного взаимодействия (и кстати, размеры нуклонов тоже примерно отсюда). Но энергия связи в ядрах - это единицы МэВ. Выше этих энергий (на нуклон) ядра разваливаются.

Порядка полМэВа - это масса электрона. До этой энергии электроны были разменным материалом, рождались на каждый чих. Ими властвовала КЭД. После этого они уже перестают рождаться, можно считать, что наступает нерелятивистская квантовая механика электронов. Как видите, эта граница практически совпадает с границей существования ядер :-) Примерно здесь же происходят последние превращения протона в нейтрон и обратно (ядерные реакции типа $\beta^\pm$-распадов и $e$-захватов), и вот отсюда уже можно считать, что нас уже полностью перестают интересовать слабые и сильные (в форме ядерных) взаимодействия. Заодно, нам становится начихать на нейтрино :-) (а им - на нас).

    (Нижеследующий абзац отредактирован - исправлены ошибки.)
Потом следующая граница - единицы эВ. На ней возникают атомы (хотя честно говоря, первые ионы - уже на десятках, сотнях и тысячах эВ). И примерно на тех же масштабах (может быть, на десятых долях эВ) - химические связи между атомами, молекулы. Десятые, сотые доли эВ могут быть диапазоном возникновения нехимических связей между молекулами - водородных и ван-дер-ваальсовых. Заметьте, что энергии в единицы эВ как раз соответствуют размеры атомов и расстояния между атомами в молекулах.
    (Конец отредактированного абзаца.)

Хотя атомами и молекулами рулит электростатика, фотон не исчезает никогда - он безмассовый. Просто для излучения фотона требуется большая система с малой разницей между уровнями, например, кусок металла (горячая железка или радиоантенна).

Примерно как-то так...

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение04.04.2015, 12:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
4296
Порядки времен, возрастание:
одна секунда - удар сердца;
... [пропускаем бытовые и исторические масштабы]
200 тыс лет назад - в Африке появляется Homo Sapiens
6-7 млн лет назад - последний общий предок человека и шимпанзе.
....
3.8 млрд лет назад - древнейшие следы жизни на Земле.
Дальше астрономические масштабы.

Данные по: А. Марков. Эволюция человека. К. Еськов. Занимательная палеонтология.

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение04.04.2015, 17:23 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
По времени:

1 секунда - удар сердца.
$10^5$ секунд - сутки (более точно, 86400 секунд - легко запомнить)
$10^7$ секунд - год (более точно, 31,6 миллиона секунд)
$10^9$ секунд - век
$10^{10}$ секунд - тыс. лет
$10^{13}$ секунд - млн лет
$10^{16}$ секунд - млрд лет
$10^{17}$ секунд - время жизни Вселенной; полное время жизни Солнца

Исторические масштабы:
    20-й век: радикальное изменение образа жизни всех людей: снижение голода, болезней, детской смертности, бытовая техника, распространение грамотности, демографический переход.
    19-й век: "век пара и электричества". Наука.
    15-16-е века: Великие Географические Открытия. Книгопечатание. Денежная экономика.
    3-1,5 тыс. лет назад: античность - первые развитые письменные культуры, возникновение мировых религий.
    8-13 тыс. лет назад: одомашнивание первых растений и животных.
    40 тыс. лет назад (верхний палеолит): костяные орудия, украшения, живопись, скульптура.
    2,6 млн лет назад - 200 тыс. лет назад (средний и нижний палеолит): каменные орудия.

Антропологические масштабы:
    200 тыс. лет назад: Homo sapiens, расселён по всему миру.
    200 тыс. лет назад - до 28 тыс. лет назад: Homo neanderthalensis, "альтернативные мы" (европейская версия).
    6-7 млн лет назад: разделение линий человека и шимпанзе, нашего ближайшего современного родственника.

Палеонтологические масштабы:
    66 млн лет назад - наши дни: кайнозой (палеоген, неоген, антропоген): млекопитающие и птицы, цветковые растения, степи.
    ~250 млн лет назад - 66 млн лет назад: мезозой (триас, юра́, мел): рептилии (в т. ч. динозавры), хвойная флора.
    ~420 млн лет назад - ~250 млн лет назад: палеозой (дево́н, карбон, пермь): выход жизни на сушу, насекомые, земноводные, папоротники и почва, рыбы.
    ~540 млн лет назад - ~420 млн лет назад: палеозой (кембрий, ордо́вик, силу́р): "взрыв" типов многоклеточных животных, скелетные животные: черви, членистоногие, моллюски, рыбы.
    (?) ~2,1 млрд лет назад: многоклеточные организмы.
    (?) ~2,1 млрд лет назад: эукариоты (ядерные клетки).
    ~2,4 млрд лет назад (архей-протерозой): кислородная катастрофа: атмосфера меняется с восстановительной на окислительную, организмы - с анаэробных на аэробные.
    ~3,7 млрд лет назад: зарождение жизни на Земле.

    Вымирания:
      33,9 млн лет назад - эоцен-олигоцен
      65,5 млн лет назад - «вымирание динозавров», мел-палеоген
      199,6 млн лет назад - триас-юра
      251,4 млн лет назад - «великое», пермь-триас
      364 млн лет назад - девон
      440 млн лет назад - ордовик-силур
    Суперконтиненты:
      ~300-180 млн лет назад - Пангея
      ~600-540 млн лет назад - Паннотия
      ~1,1 млрд лет назад - ~750 млн лет назад - Родиния
      ~1,8-1,5 млрд лет назад - Колумбия (Нуна)
      ~2,7-2,1 млрд лет назад - Кенорланд
      ~3,6-2,8 млрд лет назад - Ур (Ваальбара)
    Оледенения - нет однозначной картины.

~4-4,5 млрд лет назад: возникновение Луны.
~4,5 млрд лет назад: возникновение Солнца, планет, метеоритов, Земли.
~13,7 млрд лет назад: Большой Взрыв, возникновение Вселенной, вскоре после этого - первые звёзды и галактики.

----------------

$10^{-17}$ секунды - время, за которое электрон пересекает поперечник атома
$10^{-24}$ секунды - время, за которое свет пересекает поперечник протона - характерное время ядерных реакций, превращений элементарных частиц и т. п.

$10^{-44}$ секунды - планковское время

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение04.04.2015, 19:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
arseniiv в сообщении #999946 писал(а):
Может, где-то есть уже готовая? Чтобы прям все элементарные были в ней

Всех элементарных частиц довольно много - штук 400, кажется. При этом, это не чётко определённое множество. С элементами Периодической системы проще, но тоже неясно: когда в какой-то лаборатории создали буквально несколько ядер элемента - это его "открыли", или ещё нет? А если они распадаются за такое короткое время, что и измерить-то ничего толком нельзя?

С элементарными частицами хуже. Это не ядра, мы не знаем точно их состав, а только предполагаем. Частицы прежде всего характеризуются энергией и квантовыми числами: заряд, спин, несколько чётностей, всякие странности и очарованности. Для короткоживущих частиц, к тому же возникающих довольно редко, бывает, что какие-то из этих параметров не выяснены, или выяснены не точно. Даже само понятие "частицы" может быть размыто: частица в физике ускорителей - это "горбик" на графике, он может "исчезнуть" при накоплении новых данных и уменьшении погрешности, или наоборот, "расщепиться" на два близких "горбика", и так далее. Поэтому, у многих частиц статус "кандидат" и "недостаточно данных".

Полный список частиц, и надёжно признанных, и "в работе", можно посмотреть на сайте PDG (Particle Data Group) на интерактивной страничке
PGDLive: http://pdglive.lbl.gov/

----------------

0 ровно - фотон [$\gamma$], глюон [$g$], гравитон

$\lesssim$1 эВ - легчайшее нейтрино [$\nu$] (оценить трудно)

0,5 МэВ - электрон (и позитрон) [$e$]

106 МэВ - мюон [$\mu$]
135-140 МэВ - $\pi$-мезон (пион)

500 МэВ и выше - "царство мезонов", множество частиц ($\pi,\eta,f,\sigma,\rho,\omega,a,\phi,h,b,K,\kappa,D,B,J/\psi,\chi,\mathit{\Upsilon}$) с кварковым составом $q\bar{q}$

938-940 МэВ - нуклоны [$N$]: протон [$p$] и нейтрон [$n$]

1,2 ГэВ и выше - "царство барионов", множество частиц ($N,\mathit{\Delta},\mathit{\Lambda},\mathit{\Sigma},\mathit{\Xi},\mathit{\Omega},\mathit{\Delta},$) с кварковым составом $qqq$

    Массы кварков - они не наблюдаются непосредственно, кроме $t$:
    2-3 МэВ - $u$ (up)
    5 МэВ - $d$ (down)
    90-100 МэВ - $s$ (strange)
    1,3 ГэВ - $c$ (charmed)
    4,2 ГэВ - $b$ (bottom, beauty)
    173 ГэВ - $t$ (top)
    Кварки $u,d,s$ называются "лёгкими", а остальные "тяжёлыми", по сравнению с типичными энергиями адронной физики ~1 ГэВ. Кварк $t$ настолько короткоживущий, что не успевает адронизироваться - "обрасти" другими кварками, и создать адрон

1,8 ГэВ - $\tau$-лептон (тауон, таон)

~10 ГэВ - предел "царств мезонов и барионов": дальше частицы не исчезают, но становятся неразличимыми в растущих погрешностях; кроме того, они уже не слишком отличаются от кварков, летающих сами по себе

80-92 ГэВ - слабые бозоны [$W,Z$] (переносчики слабого взаимодействия, они же "промежуточные векторные бозоны" - устаревшее название, потому что на самом деле все переносчики - это промежуточные бозоны, и все кроме гравитона - векторные)

126 ГэВ - бозон Хиггса [$H$]

$W,Z,t,H$ - самые массивные из известных частиц.

----------------

Отобразить это на линейной шкале неудобно: очень разные масштабы. На логарифмической - не поместятся частицы с нулевой массой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Fact sheet
Сообщение04.04.2015, 21:15 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
1258
Масса Солнца $5 \mu s$
Постоянная Хаббла $2.3\cdot10^{-18} s^{-1}$

Водородные связи ~0.1 эВ
Валентные ~1 эВ
Ионные ~10 эВ

 Профиль  
                  
 
 Re: Таблица фактов
Сообщение05.04.2015, 04:18 
Аватара пользователя


29/04/13
2710
Munin в сообщении #1000084 писал(а):
126 ГэВ - бозон Хиггса [$H$]

Согласно недавнему уточнению коллабораций ATLAS и CMS и пресс-релизу ЦЕРНа

125,09 ± 0,24 ГэВ

Статья на "Элементах".

 Профиль  
                  
 
 Re: Таблица фактов
Сообщение24.10.2015, 18:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
19376
Уфа
Кое-какая «картинка фактов» на тему. Она была создана 9 апреля этого года и не улучшена с тех пор. Эта цитата — из переписки с Munin, и после он добавил достаточно много предложений по улучшению, но что-то не сложилось (лень моя, ты покинь меня — после чего я просто вывалился из контекста и соответствующего настроения). Желающие могут улучшить. Для просмотра/редактирования SVG нужны шрифты DejaVu (кажется, только всякие начертания DejaVu Sans). Лицензия CC BY 3.0.

arseniiv писал(а):
Вот ссылка на что-то, что уже можно показывать: http://s10.postimg.org/spy14ijc7/mass_scale_ev_x2.png (как картинка не влезет — размер 3186×692). Это двойное увеличение SVG-оригинала, потому что он как-то неправильно отображается в FF.

SVG для просмотра: https://yadi.sk/d/raq4gCBjjy9uB.
SVG для редактирования в Inkscape: https://yadi.sk/d/bl2ZaFMGjy9zL.
(Пусть в этом сообщении полежат.)

Ну что, будем отправлять в тему, или что-то исправить?

P. S. Уточню на всякий случай. Двойное увеличение из-за того что в одинарном надо аккуратно расставить надписи, иначе они получаются нехинченные. А экспортировать в PNG понадобилось как раз из-за неправильного отображения индексов.

Цитата не совсем точная: мне пришлось изменить ссылки на SVG на новые (оказалось, они устаревают). Плюс, Firefox 40.0.3, кажется, уже сами SVG правильно показывает, и можно не трогать PNG, там и ссылки на источники можно нажимать.

-- Сб окт 24, 2015 20:14:08 --

Версия SVG для просмотра — ещё и во вложении.


Вложения:
Комментарий к файлу: Mass scale in electronvolts
mass-scale-ev-optimized.svg [81.59 Кб]
Скачиваний: 195
 Профиль  
                  
 
 Re: Таблица фактов
Сообщение24.10.2015, 18:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
62051
Превьюшка этой замечательной картинки, чтобы все слазили посмотреть:
Изображение


Из всех замечаний, озвучивания стоит только одно:
    Цитата:
    неочевидные обозначения: $\gamma$ - фотон, $g$ - глюон, $G$ - гравитон, $H$ - бозон Хиггса.

 Профиль  
                  
 
 Re: Таблица фактов
Сообщение24.10.2015, 19:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
19376
Уфа
Munin в сообщении #1066212 писал(а):
Из всех замечаний, озвучивания стоит только одно
Зря-зря-зря. :-)

P. S. А, это оказались замечания только для смотрящих. Обсуждать улучшения картинки можно в теме «Fact sheet».
P. P. S. SVG теперь во вложении, одно движение при открытии можно сэкономить.

 i  GAA:
Обсуждения перенесены из прилепленной темы в topic95743.html

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 14 ] 

Модераторы: Парджеттер, Pphantom, whiterussian, Aer, photon, profrotter, Jnrty, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group