Zərrəcik

Fizika elmlərində zərrəcik həcm, sıxlıq və ya kütlə kimi fiziki və ya kimyəvi xüsusiyyətlər daşıya bilən kiçik lokallaşdırılmış obyektdir. Onlar elektron kimi subatomik zərrəciklərdən, atomlar və molekullar kimi mikroskopik zərrəciklərə, tozlar və digər dənəvər materiallar kimi makroskopik zərrəciklərə qədər ölçü və ya kəmiyyət baxımından dəyişirlər. Zərrəciklər, həmçinin sıxlığından asılı olaraq daha böyük obyektlərin elmi modellərini yaratmaq üçün istifadə edilə bilər, misal olaraq, izdihamda hərəkət edən insanlar və ya hərəkətdə olan göy cisimləri kimi.

 Konseptual xüsusiyyətləri 
Zərrəciklər konsepsiyası təbiəti modelləşdirərkən xüsusilə faydalıdır, çünki bir çox fenomenin tam öyrənilməsi mürəkkəb ola bilər və eyni zamanda çətin hesablamaları da əhatə edə bilər. Əlaqəli proseslərlə bağlı sadələşdirici fərziyyələr etmək üçün istifadə edilə bilər. Fransis Siyers və Mark Zemanski "University Physics" dərsliyində havaya atılan beysbol topunun eniş yerini və sürətini hesablamaq nümunəsini verirlər. Əvvəlcə beysbol topunu sərt hamar kürə kimi ideallaşdırmaqla, sonra fırlanma, batmazlıq və sürtünməni nəzərə almamaqla, nəticədə problemi klassik nöqtəvi zərrəciyin ballistikasına reduksiya edirlər. Çoxlu sayda zərrəciklərin tətqiqi statistik fizikanın sahəsidir.

 Ölçüləri 
"Zərrəcik" termini adətən üç ölçü sinfinə fərqli şəkildə tətbiq edilir. Makroskopik zərrəcik termini adətən atom və molekullardan daha böyük zərrəciklərə aiddir. Həcmləri, formaları, strukturları və s. olmasına baxmayaraq, bunlar ümumiyyətlə nöqtəvari zərrəciklər olaraq mücərrədləşdirilir. Makroskopik zərrəciklərə misal olaraq toz, qum, avtomobil qəzası zamanı dağıntı parçaları və ya hətta qalaktikanın ulduzları qədər böyük obyektlər daxildir.

Başqa bir növ, mikroskopik zərrəciklər adətən karbon dioksid, nanozərrəciklər və kolloid zərrəciklər kimi atomlardan molekullara qədər dəyişən ölçülərdəki zərrəciklərə aiddir. Bu zərrəciklər kimyada, eləcə də atom və molekulyar fizikada öyrənilir. Ən kiçik zərrəciklər atomdan kiçik zərrəciklərə aid olan subatomik zərrəciklərdir. Bunlara atomların tərkib hissələri - protonlar, neytronlar və elektronlar kimi zərrəciklər, eləcə də yalnız zərrəcik sürətləndiricilərində və ya kosmik şüalarda əmələ gələ bilən zərrəciklərin digər növləri daxildir. Bu zərrəciklər zərrəcik fizikasında öyrənilir.

Həddindən artıq kiçik ölçülərinə görə mikroskopik və subatomik zərrəciklərin tədqiqi kvant mexanikasının sahəsinə daxildir. Onlar dalğa-zərrəcik dualizmi də daxil olmaqla, qutu modelində zərrəciyin göstərdiyi fenomenləri sərgiləyir. Zərrəciklərin identik və ya fərqləndirilə bilən hesab edilə bilməsi bir çox hallarda mühüm məsələdir.

 Tərkibi 
150px|thumb|left|Proton üç kvarkdan ibarətdir.
Zərrəciklər tərkibinə görə də təsnif edilə bilər. Kompozit zərrəciklər tərkibi olan zərrəcikləri ifadə edir – yəni digər zərrəciklərdən ibarət olan zərrəcikləri. Məsələn, karbon-14 atomu altı proton, səkkiz neytron və altı elektrondan ibarətdir. Digər tərəfdən, elementar zərrəciklər (həmçinin fundamental zərrəciklər adlanır) digər zərrəciklərdən ibarət olmayan zərrəcikləri ifadə edir. İndiki dünya anlayışımıza görə, leptonlar, kvarklar və qlüonlar kimi bunlardan çox az sayda mövcuddur. Lakin ola bilsin ki, bunlardan bəziləri hər şeydən əvvəl kompozit zərrəciklərdir və sadəcə olaraq bu an üçün elementar zərrəcik olaraq görünür. Kompozit zərrəciklər adətən nöqtəvari kimi hesab olunsa da, elementar zərrəciklər tamamilə punktualdır.

 Zərrəciklərin parçalanması 
Həm elementar (məsələn, müonlar), həm də kompozit zərrəciklər (uran nüvələri kimi) zərrəcik parçalanmasına məruz qalır. Zərrəcik parçalanmasına məruz qalmayan zərrəciklərə stabil zərrrəciklər deyilir, məslən, elektron və ya helium-4. Stabil zərrəciklərin ömrü sonsuz və ya parçalanmalarını müşahidə etmək cəhdlərinə çətinlik yaradacaq dərəcədə böyük ola bilər. İkinci halda həmin zərrəciklər "müşahidə baxımından stabil" adlanır. Ümumiyyətlə, bir zərrəcik fotonların emissiyası kimi bəzi radiasiya formaları yayaraq yüksək enerjili halından aşağı enerjili hala keçir.

 N-cisim simulyasiyası 
Hesablama fizikasında N-cisim simulyasiyaları (həmçinin N-hissəciklərin simulyasiyaları adlanır) müəyyən şərtlərin, məsələn, cazibə qüvvəsinin təsiri altında olan zərrəciklərin dinamik sistemlərinin simulyasiyalarıdır. Bu simulyasiyalar kosmologiyada və hesablamalı maye dinamikasında yayğındır.

N nəzərə alınan hissəciklərin sayına aiddir. Daha yüksək N ilə simulyasiyalar hesablama baxımından daha intensiv olduğundan, çoxlu sayda faktiki zərrəciklərə malik sistemlər tez-tez daha az zərrəciklərə aproksimasiya edilir və simulyasiya alqoritmləri müxtəlif üsullarla optimallaşdırılır.

 Həmçinin bax 

 Antizərrəcik
 Broun hərəkəti
 Materiya
 Hissəciklər fizikası

 İstinadlar 

Əlavə oxu

Kateqoriya:Elementar zərrəciklər fizikası
Kateqoriya:Materiya
Kateqoriya:Zərrəciklər