Noch vor einem Jahr, Peter Higgs, François Englert und erhielt den Nobelpreis für seine Arbeit, die auf die Untersuchung von subatomaren Teilchen gewidmet war.Das mag absurd erscheinen, aber ihre Entdeckungen Wissenschaftler haben vor einem halben Jahrhundert gemacht, aber bis heute sie nicht wenn auch ein wenig Materie geben.
1964 zwei begabten Physik auch mit seinen bahnbrechenden Theorie gespielt.Auf den ersten, sie zog auch wenig Aufmerksamkeit.Es ist seltsam, denn sie beschrieben die Struktur von Hadronen, die einem starken interatomaren Wechselwirkung unverzichtbar sind.Das war die Theorie der Quarks.
Was ist das?
By the way, was ist ein Quark?Dies ist einer der Hauptbestandteile des Hadronen.Wichtig!Diese Teilchen eine "halbe" Spin, eigentlich ein Fermion.Abhängig von der Farbe (siehe unten) Quark Ladung kann gleich ein Drittel oder zwei Drittel des Protons Gebühr.Wie für die Farben, nummerieren sie sechs (Generation von Quarks).Sie sind, um den Grundsatz der Pauli nicht zu verletzen notwendig.
Basics
Als Teil der Hadronen sind diese Partikel in einem Abstand den Wert der Entbindung nicht übersteigt.Der Grund ist einfach: sie tauschen Vektoren Eichfeld, dh die Gluonen.Warum ist es so wichtig, Quark?Gluon-Plasma (gesättigte Quarks) - ein Zustand der Materie, in dem das ganze Universum war kurz nach dem Urknall.Dementsprechend ist die Existenz von Quarks und Gluonen - eine direkte Bestätigung, dass es wirklich war.
Sie haben auch eine unterschiedliche Farbe, sondern auch wegen der Bewegung, um ihre virtuelle Kopien zu erstellen.Dementsprechend wird, wenn der Abstand zwischen der Quarks Kraft zwischen ihnen deutlich zu.Wie Sie vielleicht erraten, mit einem Mindestabstand von Interaktion praktisch verschwindet (asymptotische Freiheit).
Somit ist jede starke Wechselwirkung in Hadronen aufgrund des Übergangs von Gluonen zwischen den Quarks.Wenn wir über Wechselwirkungen zwischen Hadronen zu sprechen, werden sie durch die Übertragung von pi-Meson-Resonanz erklärt.Einfach ausgedrückt, alle indirekt wieder auf den Austausch von Gluonen reduziert.
Wie Quark Teil der Nukleonen?
Jedes Neutron besteht aus einem Paar von d-Quarks und der exakt gleichen Einzel u-Quark.Jedes Proton, im Gegenteil - von einem einzelnen d-Quark und einem Paar von u-Quark.Nebenbei gesagt sind die Buchstaben in Abhängigkeit von den Quantenzahlen gelegt.
erklären.Beispielsweise wird Beta-Zerfall von genau der gleichen Umwandlung eines von der gleichen Art als Teil des Nukleon Quarks in weiteres erläutert.D = u + w (a Neutronenabklingzeitkonstante): bessere als eine Formel dieses Verfahren können auf diese Weise geschrieben werden, verstanden werden.Dementsprechend wird die Protonen geschrieben etwas andere Formel: U = d + w.
Übrigens ist diese letztere Prozess durch einen stetigen Strom von Neutrinos und Positronen der großen Sternhaufen erläutert.So ist die Skala des Universums ist so wichtig, kleine Teilchen, die eine Quark-Gluon-Plasma ist, wie wir bereits gesagt haben, bestätigt den großen Knall, und die Untersuchung dieser Partikel ermöglicht es den Wissenschaftlern, um mehr über das Wesen der Welt in der wir leben zu lernen.
Mit weniger als einem Quark?
By the way, was es besteht aus Quarks?Sie sind ein wesentlicher Bestandteil Prionen.Diese Partikel sind sehr klein und kaum verstanden, so daß auch heute noch nicht so sehr bekannt.Das ist weniger als ein Quark.
Wo kommen sie her?
Heute Prionen die häufigste Form zwei Hypothesen: Stringtheorie und die Theorie der Bilson-Thompson.Im ersten Fall wird das Auftreten der Teilchen erläutert Zeichenfolge Schwingung.Die zweite Hypothese schlägt vor, dass ihr Aussehen durch einen angeregten Zustand von Raum und Zeit ist.
interessant, daß in dem zweiten Fall ist es möglich, das Phänomen zu beschreiben, unter Verwendung einer Matrix von parallelen Transportlinien entlang der Spin Netzwerk.Die Eigenschaften der Matrix selbst und um mögliche Prionen ermitteln.Das ist, was als die Quarks.
Zusammenfassend kann man sagen, dass die Quarks - eine Art "Quanten" als Teil der Hadronen.Beeindruckt?Und jetzt werden wir darüber, wie zu tun, war offen das Quark sprechen.Dies ist eine sehr spannende Geschichte, die, unter anderem, vollständig offen zu legen einige Details oben beschrieben.
Seltsame Teilchen
Unmittelbar nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges begannen Wissenschaftler, die Welt der subatomaren Teilchen, die bis dahin schien nur primitive (für die Ansicht) aktiv zu erkunden.Protonen, Neutronen (Nukleonen) und die gebildeten Atom Elektronen.Im Jahr 1947 eröffnete er Pfingstrosen (und ihre Existenz im Jahre 1935 vorhergesagt), der für die gegenseitige Anziehung der Nukleonen im Kern der Atome verantwortlich waren.Diese Veranstaltung wurde in seiner Zeit war nicht einer wissenschaftlichen Ausstellung gewidmet.Quarks waren noch nicht offen, aber die Zeit des Angriffs auf ihre "Fußabdruck" wurde immer näher.
Neutrinos zu der Zeit noch nicht entdeckt worden.Aber ihre schiere Bedeutung, um die Beta-Zerfall von Atomen zu erklären, war so groß, dass Wissenschaftler haben wenig Zweifel, ihre Existenz.Darüber hinaus bereits erkennen oder vorherzusagen, einige Antiteilchen.Sobald sich die Lage unklar war mit Myonen, die durch den Zerfall von Pionen gebildet werden und später in den Zustand der Neutrinos, Elektronen oder Positronen übergeben.Physiker verstehen nicht, warum muss ich diese Zwischenstation.
Ach, so einfach und unprätentiös Modell ganz kurz überlebte die Eröffnung der Pionen.Im Jahr 1947, zwei britische Physiker, George Rochester und Clifford Butler, veröffentlicht einen neugierigen Artikel in der Wissenschaftszeitschrift Nature.Das Material dafür war die Untersuchung der kosmischen Strahlung durch die Nebelkammer, in der sie sehr neugierig Informationen bekam.Auf einem der Fotos während der Beobachtungs erfasst, es war deutlich sichtbar ein paar Tracks mit einem gemeinsamen Ursprung.Da der Unterschied war wie ein Latin V, dann wurde klar - Lade diese Teilchen auf jeden Fall unterschiedlich sind.
Wissenschaftler einmal davon aus, dass diese Spuren zeigen, die Tatsache des Zusammenbruchs eines unbekannten Teilchen, das sich nicht hinter anderen Spuren übrig.Berechnungen zeigten, dass sein Gewicht - etwa 500 MeV, die viel höher als dieser Wert für den Elektronenstrahl ist.Natürlich haben die Forscher ihre Entdeckung V-Teilchen genannt.Dies war jedoch nicht der Quarks.Dieses Teilchen wurde noch in den Startlöchern.
Alles ist erst am Anfang
Mit dieser Entdeckung begann.Im Jahr 1949, unter den gleichen Bedingungen wurde Spurenpartikel, die sofort steigen zu drei Pionen gaben gefunden.Es wurde bald klar, dass sie, wie auch und V-Teilchens - völlig andere Mitglieder der Familie, bestehend aus vier Teilchen.Später wurden sie K-Mesonen (Kaonen) bezeichnet.
Paar geladenen Kaonen eine Masse 494 MeV, und im Fall der neutrale Ladung - 498 MeV.Übrigens, im Jahr 1947, die Forscher das Glück, nur die gleiche sehr seltenen Fall einer positiven Kaon Zerfall zu erfassen, aber zu der Zeit sie waren einfach nicht in der Lage, um das Bild richtig zu interpretieren., Allerdings ist es durchaus fair zu sein in der Tat die erste Beobachtung des Kaon wurde bereits 1943 gemacht, aber Informationen über sie fast vor dem Hintergrund der vielen Nachkriegs wissenschaftlichen Publikationen verloren.
New Fremdheit
Und dann Wissenschaftler warteten weitere Entdeckungen.In Jahren 1950 und 1951, gelang Forschern der Universitäten von Manchester und Melnburskogo zu finden ein Teilchen ist viel schwerer als Protonen und Neutronen.Wieder hatte sie keine Ladung, sondern zerfällt in ein Proton und ein Pion.Letztere, wie verstanden werden kann, hat eine negative Ladung.Neues Teilchen durch den Buchstaben Λ (Lambda) bezeichnet.
Je mehr Zeit vergeht, desto mehr stellt sich die Frage, die Wissenschaftler.Das Problem war, dass die neuen Partikel ausschließlich in starken Kernwechselwirkungen produziert, schnell brechen, um Protonen und Neutronen bilden.Darüber hinaus sind sie in Paaren erscheinen immer, war die einzige Manifestation nie.Und so eine Gruppe von Physikern aus den USA und Japan vorgeschlagen, in ihrer Beschreibung einer neuen Quantenzahl verwenden - seltsam.Nach ihrer Definition, die Fremdheit allen anderen bekannten Teilchen betrug Null.
Weitere Forschung
Durchbruch kam erst nach der Untersuchung eines neuen Systematisierung von Hadronen.Eine prominente Figur in der israelischen Yuval Ne'eman wurde das änderte sich die herausragende militärische Karriere bei einem ebenso brillante Art und Weise eines Wissenschaftlers.
Er bemerkte, dass durch die Zeit, die offene Mesonen und Baryonen die fallen, bilden eine Gruppe von verwandten Partikelmultipletts.Mitglieder jeder dieser Verbände haben genau dieselbe Fremdheit, aber entgegengesetzte elektrische Ladungen.Wie kam die starke Kernzusammenspiel von elektrischen Ladungen überhaupt nicht ab, in allem anderen Teilchen aus einem Multiplett perfekt aussehen Zwillinge.
Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass das Auftreten dieser natürlichen Formationen erfüllt gewisse Symmetrie, und bald in der Lage, sie zu finden waren.Sie war eine einfache Verallgemeinerung der Spin-Gruppe SU (2), die die Wissenschaftler auf der ganzen Welt nutzen, um die Quantenzahlen beschreiben.Das ist gerade in dieser Zeit war bereits bekannt Hadron 23, und ihre Rücken waren bis 0, ½ oder ganze Einheit gleich, daher verwenden eine Klassifizierung nicht möglich.
Als Ergebnis mussten wir für die Klassifizierung zu verwenden nur zwei Quantenzahlen, durch die die Klassifizierung hat sich erheblich erweitert.So gab es eine Gruppe von SU (3), die zu Beginn des Jahrhunderts hat ein Französisch Mathematiker Elie Cartan erstellt.Um die taxonomische Position in es jedes Teilchens zu bestimmen, entwickelten die Wissenschaftler ein Forschungsprogramm.Quark dann leicht in eine systematische Abfolge, die die absolute Richtigkeit der Spezialisten bestätigt eingetragen.
neuen Quantenzahlen
So haben Wissenschaftler auf die Idee, mit abstrakten Quantenzahlen, die Hyper- und Isospin geworden sind gekommen.Jedoch mit dem gleichen Erfolg kann seltsame und elektrische Ladung zu nehmen.Dieses Schema wurde vorläufig benannte der Achtfache Pfad.Dies ist analog zu Buddhismus, wo bis Nirvana müssen auch über acht Ebenen gehen gefangen genommen.Doch all dies Poesie.
Ne'eman Seine Arbeit und sein Kollege, Gell-Mann, im Jahr 1961 veröffentlicht wurde, und die Menge der damals bekannten Mesonen nicht überstieg sieben.Aber in ihrem Papier, haben die Forscher nicht zögern, die hohe Wahrscheinlichkeit für die Existenz des achten Mesonen zu erwähnen.Auch im Jahr 1961 ihre Theorie glänzend bestätigt.Fanden diese Teilchen genannt Mesonen (griechischer Buchstabe η).
Weitere Entdeckungen und Experimente glänzend bestätigte die absolute Richtigkeit der Einstufung der SU (3).Das wurde ein starker Anreiz für Forscher, die gefunden haben, dass es auf dem richtigen Weg.Selbst die Gell-Mann hatte keinen Zweifel daran, dass in der Natur gibt es Quarks.Bewertungen seiner Theorien waren nicht sehr positiv, aber der Wissenschaftler war sicher, dass er Recht hatte.
Hier und Quarks!
bald einen Artikel veröffentlicht, "ein schematisches Modell der Baryonen und Mesonen."Darin konnten die Wissenschaftler die Idee, die Organisation, die so hilfsbereit war, weiter zu entwickeln.Sie fanden heraus, dass die SU (3) zugibt, ohne das Vorliegen von ganzen Tripletts Fermionen ist die elektrische Ladung, welche von 2/3 bis 1/3 und 1/3 und in dem Triplett ein Teilchen reicht immer verschieden von Null verschiedenen Eigenartigkeit.Bereits bekannte Gell-Mann, nannten wir sie "Elementarteilchen Quarks."
Nach den Abgaben, sie bezeichnet er als u, d und s (aus den englischen Wörtern auf, ab, und fremd).Nach der neuen Regelung, die von drei Quarks gebildet, die jeweils Baryon.Mesonen angeordnet sind viel einfacher.Sie enthalten ein Quark (diese Regel ist fest) und einem Antiquark.Erst nach, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft hat Kenntnis von der Existenz dieser Teilchen, die auf unseren Artikel gewidmet sind.
Ein wenig Geschichte
Dieser Artikel, die weitgehend bestimmt wird, die Entwicklung der Physik in den kommenden Jahren, hat eine ziemlich interessante Geschichte.Gell-Mann dachte an die Existenz solcher Dreiergruppen lange vor ihrer Veröffentlichung, aber niemand, ihre Annahmen zu diskutieren.Die Tatsache, dass seine Annahmen über die Existenz von Teilchen mit einer Bruchladung sah aus, als Wahnvorstellungen.Doch nach einem Gespräch mit einem hervorragenden theoretischen Physiker Robert Serber er erfuhr, dass sein Kollege tat genau den gleichen Schlussfolgerungen.
Darüber hinaus machte der Wissenschaftler die einzig richtige Schlussfolgerung, dass die Existenz solcher Teilchen ist nur möglich, wenn sie nicht frei sind Fermionen, als Teil der Hadronen.In der Tat, in diesem Fall, die Gebühren sind integriert!Zunächst Gell-Mann nannte sie kvorkami einmal erwähnt sie in MTI, aber die Reaktion der Schüler und Lehrer war sehr low-key.So ein Wissenschaftler für eine lange Zeit, darüber nachzudenken, ob er seine Forschung der Öffentlichkeit zugänglich machen.
Wort "Quark" (dieser Ton wie der Schrei der Enten) wurde aus den Werken von James Joyce übernommen.Seltsamerweise, aber der amerikanische Wissenschaftler hat einen Artikel in der renommierten Fachzeitschrift European Physics Letters veröffentlicht, denn ernsthaft befürchtet, dass eine ähnliche Überprüfung in Bezug auf die amerikanische Ausgabe von Physical Review Letters werden nicht akzeptieren und zur Veröffentlichung freigegeben.By the way, wenn Sie wollen, zumindest eine Kopie des Artikels freuen - Sie richten Weg zum gleichen Berliner Museum.Quarks in seiner Darstellung ist nicht verfügbar, aber die ganze Geschichte ihrer Entdeckung (oder besser gesagt, Belege) ist.
Startseite Quark Revolution
fair zu sagen, dass fast zur gleichen Zeit, derselbe Gedanke kam von CERN Wissenschaftler George Zweig.Auf den ersten, seinem Mentor selbst war Gell-Mann, und dann Richard Feynman.Zweig definiert auch die Realität der Fermionen, die Bruchkosten gehabt, aber sie nannte Asse.Als eine Kombination aus einem Quark und einem Antiquark - Darüber hinaus kann eine begabte Physiker, der auch als drei Quark Baryonen und Mesonen berücksichtigt.
Einfach ausgedrückt, ist der Schüler vollständig wiederholt die Schlussfolgerungen seines Lehrers, und vollständig von ihr zu trennen.Seine Arbeiten wurden sogar ein paar Wochen vor der Veröffentlichung der Mann erschien, sondern nur als "hausgemachte" Institute.Es ist jedoch das Vorhandensein von zwei unabhängigen Zeitungen, deren Schlussfolgerungen nahezu identisch waren, einmal einige Wissenschaftler Eid auf die vorgeschlagene Theorie überzeugt.
Von Ablehnung
vertrauen Aber viele Forscher ergriffen haben diese Theorie ist nicht richtig.Ja, Journalisten und Theoretiker schnell verliebte sich in sie für Klarheit und Einfachheit, aber schwerwiegende Physik nahm sie erst nach so lange wie 12 Jahre.Sie sollten sie für übermäßiges Konservatismus nicht verdenken.Die Tatsache, dass die ursprüngliche Theorie der Quarks in scharfem Kontrast zu dem Pauli-Prinzip, das wir am Anfang dieses Artikels erwähnt.Wenn wir davon ausgehen, dass das Proton ein Paar U-Quarks und einem d-Quark enthalten, sollte die erste streng gleichen Quantenzustand befinden.Gemäß dem Pauli ist es unmöglich.
Es war dann, und es wurde eine weitere Quantenzahl, ausgedrückt in einer Farbe (wie oben erwähnt).Darüber hinaus ist unklar, wie alle Elementarteilchen Quarks untereinander, warum nicht treffen sie kostenlos Sorten zu interagieren.Alle diese sehr geholfen enträtseln die Geheimnisse der Eichfeldtheorie, die nur in der Mitte der 70er Jahre "in den Sinn gebracht".Etwa zur gleichen Zeit, das Quark-Theorie der Hadronen organisch in das Gesetz aufgenommen.
Aber die meisten stark behindert die Entwicklung der Theorie von der vollständigen Abwesenheit von zumindest einigen der experimentellen Untersuchungen, die die Existenz sowohl bestätigen würde, und die Wechselwirkung zwischen Quarks und andere Partikel.Aber sie allmählich erst am Ende der 60er Jahre, als die rasche Entwicklung der Technologie für die Erfahrung einer "Übertragung" Elektronenstrahlen von Protonen erlaubt angezeigt.Es sind diese Erfahrungen haben es zu beweisen, dass im Inneren Protonen wirklich "verstecken" einige Teilchen, die ursprünglich genannt wurde Partonen.Später noch davon überzeugt, dass es nichts wie ein wahrer Quark, aber es war nur in Ende 1972.
Experimentelle Bestätigung
Natürlich ist die rechtskräftige Verurteilung der wissenschaftlichen Gemeinschaft nahm einen viel mehr experimentelle Daten.Im Jahr 1964 James Sheldon Glashow und Bjorken (zukünftige Nobelpreisträger, by the way) haben vorgeschlagen, aber es kann eine vierte Art von Quark sein, was sie bezaubert (Charmed) bezeichnet.
Es ist dank dieser Hypothese konnten die Forscher im Jahr 1970 in der Lage, viele Kuriositäten, die beim Zerfall von neutralen Kaonen aufgeladen beobachtet wurden, erklären.Vier Jahre später waren nur zwei unabhängige Gruppe amerikanischer Physiker in der Lage, die Meson Zerfall, die nur eine "bezaubert" Quark und seine Antiquark enthalten beheben.Es ist nicht verwunderlich, dass diese Veranstaltung einmal überspielt die Novemberrevolution.Die Theorie der Quarks zu mehr oder weniger "visuelle" Bestätigung.
über die Bedeutung der Öffnung der zumindest die Tatsache, dass der Projektmanager, Samuel Ting und Burton Richter, zwei Jahre später den Nobelpreis erhielt: Ein Ereignis wird in vielen Artikeln wider.
