<

5. กฎการอนุรักษ์

    เราทราบมาแล้วว่า กฎการอนุรักษ์มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจว่า เหตุใดการสลายตัวให้กัมมันตภาพรังสีบางอย่าง และปฏิกิริยานิวเคลียร์จึงเกิดขึ้นได้กับเฉพาะบางธาตุเท่านั้น โดยทั่วไป กฎการอนุรักษ์พลังงานโมเมนตัมเชิงเส้น โมเมนตัมเชิงมุมและประจุไฟฟ้า ทำให้เรามีชุดของกฎที่ทุกกระบวนการต้องเป็นไปตามนั้น ในการศึกษาอนุภาคมูลฐาน มีกฏการอนุรักษ์เพิ่มขึ้นอีกจำนวนหนึ่ง มันมีความสำคัญแม้ว่ากฎ 2 กฏที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้จะไม่มีรากฐานเชิงทฤษฎี แต่ก็มีหลักฐานเชิงการทดลองสนับสนุนมากมาย

เลขแบริออน (Baryon Number)

      กฏการอนุรักษ์เลขแบริออน บอกเราว่า เมื่อใดก็ตามที่อนุภาคแบริออน ถูกสร้างขึ้นในการสลายตัว หรือปฏิกิริยานิวเคลียร์ จะต้องเกิดแอนติแบริออนขึ้นด้วยเสมอ กระบวนการนี้สามารถอธิบายในเชิงปริมาณได้ โดยกำหนดให้ทุกอนุภาคมีเลขควอนตัมค่าหนึ่ง คือ เลขแบริออน (baryon number) โดย B = +1 สำหรับทุกอนุภาคแบริออน และ B = -1 สำหรับทุกอนุภาคแอนติแบริออน และ B = 0 สำหรับอนุภาคอื่น ๆ ดังนั้นกฏการอนุรักษ์เลขแบริออนจึงมีใจความว่า เมื่อใดก็ตามที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือการสลายตัว ผลบวกของเลขแบริออนก่อนเกิดกระบวนการนั้นจะต้องเท่ากับผลบวกของเลขแบริออนนั้นหลังเกิดกระบวนการนั้น

     ถ้าเลขแบริออนอนุรักษ์อย่างสมบูรณ์ โปรตอนจะต้องเสถียร เพราะถ้าไม่เป็นเช่นนั้นแล้ว โปรตอนน่าจะสลายตัวไปเป็นโพสิตรอนและไพออนที่เป็นกลางอย่างละตัว อย่างไรก็ดี การสลายตัวเช่นนั้นไม่เคยมีใครพบ ปัจจุบันเราพอจะกล่าวได้ว่าโปรตอนอย่างน้อยที่สุดจะมีครึ่งชีวิต 1033 ปี (อายุเอกภพของเราแค่ 1010 ปี ) อย่างไรก็ดีจากทฤษฎีที่ตั้งขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ทฤษฎีหนึ่ง นักฟิสิกส์พยากรณ์ได้ว่าโปรตอนไม่เสถียร ตามทฤษฎีนี้เลขแบริออนจึงไม่อนุรักษ์อย่างสมบูรณ์

เลขเลพตอน (Lepton Number)

      เรามีกฏการอนุรักษ์ 3 ข้อที่เกี่ยวกับเลขเลพตอน 1 ข้อ สำหรับเลพตอนแต่ละชนิด กฏการอนุรักษ์เลขเลพตอนอิเล็กตรอน (electron lepton number) มีใจความว่าเมื่อใดก็ตามที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์หรือการสลายตัวผลบวกของเลขเลพตอนอิเล็กตรอนก่อนเกิดกระบวนการนั้นจะต้องเท่ากับผลบวกของเลขเลพตอนอิเล็กตรอนนั้น หลังการเกิดระบวนการนั้น

      อิเล็กตรอนและนิวตริโนในอิเล็กตรอนถูกกำหนดให้มีเลขเลพตอนอิเล็กตรอนเป็น Le = +1 แอนติเลพตอน และ ถูกกำหนดให้มีเลขเลพตอนอิเล็กตรอนเป็น Le = -1 และอนุภาคอื่น ๆ มี Le = 0 ตัวอย่างเช่นในการสลายตัวของนิวตรอน

…(1)

      ก่อนการสลายตัว เลขเลพตอนอิเล็กตรอนคือ Le = 0 หลังการสลายตัวเป็น 0 + 1 + (-1) = 0 ดังนั้นเลขเลพตอนอิเล็กตรอนจึงอนุรักษ์ (เลขแบริออนต้องอนุรักษ์ด้วยเช่นกัน แน่นอนและนั่นคือ : ก่อนการสลายตัว B = +1 และหลังการสลายตัว B = 1 + 0 + 0 = +1) 

      คล้ายกัน เมื่อการสลายตัวเกี่ยวข้องกับมิวออน เลขเลพตอนมิวออน (muon lepton number) ก็อนุรักษ์เช่นกัน และ ถูกกำหนดให้มีเลขเลพตอนมิวออนเป็น แอนติมิวออนและมิวออน แอนตินิวตริโน ถูกกำหนดให้มีเลขเลพตอนมิวออนเป็น = -1 และอนุภาคอื่น ๆ มี = 0

      ท้ายที่สุด เลขเลพตอนทอ (tau) ก็อนุรักษ์ด้วยการกำหนดคล้าย ๆ กันในทอเลพตอนนิวตริโนของมันและอนุภาคอื่น ๆ

 

            

หน้าที่ 
  1. บทนำ
  2. แรงพื้นฐานในธรรมชาติ
  3. โพสิตรอนและปฏิยานุภาคอื่น ๆ
  4. เมซอนและกำเนิดของวิชาฟิสิกส์อนุภาค
  5. การจำแนกอนุภาค
  6. กฎการอนุรักษ์
  7. อนุภาคประหลาดและความประหลาด (Strange Particles and Strangeness)
  8. การผลิต และวัดสมบัติของอนุภาค

ของ รศ. ดนัย วิโรจน์อุไรเรือง แปลและเรียบเรียง

จาก Physics For Scientists and Engineers ของ Serway . Beichner

 

 

 

 


หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์)  ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)  ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์

โลหะวิทยาฟิสิกส์  เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1   ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)  

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  ฟิสิกส์พิศวง   สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

   ทดสอบออนไลน์  วีดีโอการเรียนการสอน  หน้าแรกในอดีต 

 


การทดลองเสมือน  บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์  ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์  ธรรมชาติมหัศจรรย์

สูตรพื้นฐานฟิสิกส์  การทดลองมหัศจรรย์


แบบฝึกหัดกลาง   แบบฝึกหัดโลหะวิทยา    แบบทดสอบ   ความรู้รอบตัวทั่วไป

อะไรเอ่ย ?   ทดสอบความรู้รอบตัว   (เกมเศรษฐี)   คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์   เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์


คำศัพท์ประจำสัปดาห์   ความรู้รอบตัว   การประดิษฐ์แของโลก   ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

  นักวิทยาศาสตร์เทศ     นักวิทยาศาสตร์ไทย     ดาราศาสตร์พิศวง 

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์   การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

 


 

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

1. การวัด    2. เวกเตอร์    3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ   4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ 

5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน   6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน  7.  งานและพลังงาน  

 8.  การดลและโมเมนตัม    9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง  11. การเคลื่อนที่แบบคาบ  

 12. ความยืดหยุ่น   13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน  

15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก 

16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร   17.  คลื่น  18.การสั่น และคลื่นเสียง 19.หน้ากากการเรียน


 การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. ไฟฟ้าสถิต   2.  สนามไฟฟ้า   3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า   6. กระแสไฟฟ้า  7. สนามแม่เหล็ก   8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ   10. ทรานซิสเตอร์  11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ   14. นิวเคลียร์  15. หน้ากากการเรียน

 


 การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. จลศาสตร์ ( kinematic)  2. จลพลศาสตร์ (kinetics)   3. งานและโมเมนตัม    4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง  

5.  ของไหลกับความร้อน     6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า    7. แม่เหล็กไฟฟ้า    8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง    

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพกับนิวเคลียร์  10. หน้ากากการเรียน


กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ