Vaid aasta tagasi, Peter Higgs, François Englert ja sai Nobeli preemia oma töö, mis oli pühendatud uuringus subatomic osakesed.See võib tunduda absurdne, kuid nende avastused teadlased on teinud pool sajandit tagasi, kuid sel päeval nad ei anna küll veidi asja.
1964, kaks andekat füüsika oli ka tema murranguline teooria.Alguses ta ka meelitanud vähe tähelepanu.See on kummaline, sest ta kirjeldas struktuuri hadrons, mis on hädavajalikud mõni tugev aatomitevahelisi suhtlemist.See oli teooria kvargid.
Mis see on?
Muide, mida on kohupiima?See on üks peamisi komponente Hadron.Tähelepanu!See osake on "pool" spin, tegelikult olles Fermionid.Sõltuvalt värvi (vt allpool) kohupiima maks võib olla võrdne ühe kolmandiku või kaks kolmandikku prootoni laeng.Värvidest nad number kuus (põlvkonna kvargid).Need on vajalikud selleks, et mitte rikkuda põhimõtet Pauli.
põhitõed
osana hadrons need osakesed on vahemaa ei ületa väärtus sünnitust.Põhjus on lihtne: nad vahetavad vektorid hinnata valdkonna, st gluons.Miks on see nii tähtis kohupiima?Gluon plasma (küllastunud kvargid) - riigi asi, kus kogu universum oli vahetult pärast Suurt Pauku.Seega on olemas kvarkide ja gluons - otsene kinnitus, et ta tegelikult oli.
Samuti on eri värvi, kuid kuna liikumine, et luua oma virtuaalse koopia.Seega, kui vahemaa kvarkide jõud nende vahel suurendab oluliselt.Nagu te võite arvata, kaugus peab olema vähemalt koostoimed praktiliselt kaob (asümptootilise vabadus).
Nii tugevaid suhtlemist hadrons põhjuseks on üleminek gluons vahel kvargid.Kui me räägime koostoimeid hadrons, nad on seletatav üleandmise pi-Meson vastukaja.Lihtsamalt öeldes, kõik kaudselt taas vähendada vahetamise gluons.
Kuidas kohupiima osa tuum?
Iga neutron koosneb paari d-kvargid ja täpselt sama ühe u-kvark.Iga prooton, vastupidi - ühest d-kvark ja paari u-kvark.Muide keelt, tähed on paigutatud sõltuvalt quantum numbrid.
seletada.Näiteks Beetakiirgus on seletatav just sama muutust ühes sama tüüpi osana tuum kohupiima teiseks.Et paremini mõista valem see protsess võib kirjutada nii: D = u + w (neutron lagunemist).Järelikult prooton on kirjutatud veidi erinev valemiga: u = D + w.
Muide, see viimane protsess on seletatav püsivalt neutriinode ja positronid suuremaid täheparvede.Nii ulatus universum on nii tähtis vähe osakesi, mis on kohupiima-gluon plasma, nagu juba öeldud, kinnitab suur pauk, ja uuring need osakesed võimaldavad teadlastel rohkem teada sisuliselt maailma, kus me elame.
Vähem kui kvark?
Muide, mis see koosneb kvargid?Nad on lahutamatu osa preons.Need osakesed on väga väikesed ja raskesti mõistetav, et isegi täna on nad tuntud ei ole nii palju.See on vähem kui kohupiima.
Kust nad tulevad?
Täna, kõige levinum preons kaks hüpoteesi: stringiteooria ja teooria Bilson-Thompson.Esimesel juhul, esinemise osakesed on seletatav string võnkumist.Teine hüpotees näitab, et nende välimus on tingitud ergastatud oleku aja ja ruumi.
huvitav, et teisel juhul on võimalik kirjeldada nähtuse, kasutades maatriksi paralleelsete transport piki kõveraid spin võrku.Omadused maatriksi ise, ja teha kindlaks mis tahes preons.See on see, mida kujutab endast kvargid.
Kokkuvõtteks võib öelda, et kvarkide - omamoodi "Quanta" osana hadrons.Muljet?Ja nüüd me räägime, kuidas seda teha oli avatud kohupiima.See on väga põnev lugu, mis muu hulgas, täielikult ei avalikusta mõned detailid on kirjeldatud eespool.
Strange osakesed
Vahetult pärast II maailmasõda, teadlased hakkasid aktiivselt uurima maailma subatomic osakesed, mis seni tundus lihtsalt primitiivne (eest vaade).Prootoneid, neutroneid (nukleonite) ja elektronid moodustatud aatomi.Aastal 1947 avas ta pojengid (ja ennustada nende olemasolu 1935), kes olid vastutavad vastastikuse tõmbenumbriks nukleonite tuumas aatomitest.See sündmus oli omal ajal oli pühendatud mitte ühe teadusliku näitus.Quarks ei olnud veel avatud, kuid rünnaku ajal oma "jalajälje" oli jõudmas.
neutriinode ajal ei olnud veel avastatud.Aga nende juba ainuüksi selgitada Beetakiirgus aatomite oli nii suur, et teadlased on vähe kahtlust nende olemasolu.Lisaks juba avastada ega ennustada mõned antiosakeste.Kui olukord oli ebaselge müoonid, mis on moodustatud lagunemine pions ja hiljem läks seisu neutrinos, elektron või positron.Füüsikud ei saa aru, miks ma pean seda vahejaama.
Alas, nii lihtne ja tagasihoidlik mudel lühidalt säilinud avamine pions.Aastal 1947, kaks Briti füüsik George Rochester ja Clifford Butler, avaldas uudishimulik artikkel teadusliku ajakirja Nature.Materjal oli uuringu kosmiline kiirgus läbi pilve kambrisse, kus nad said väga uudishimulik teavet.On üks fotode jälgimise ajal oli selgelt näha paar lugusid, millel on ühine päritolu.Kuna vahe oli nagu Ladina-V, siis sai selgeks - tasuta need osakesed on kindlasti erinevad.
Teadlased kord eeldada, et need lood näitavad asjaolu kokkuvarisemise mõned tundmatud osakeste et ei jäänud teisi lugusid.Arvutused näitasid, et selle kaal - umbes 500 MeV, mis on palju suurem kui seda raha elektroni.Muidugi, teadlased nimetasid oma avastuse V-osakese.Kuid see ei olnud kohupiima.See osakeste oli ikka ootab tiivad.
Kõik on alles algus
Selle avastuse see algas.Aastal 1949, samadel tingimustel leiti jälgi osakesed, mis tekitas kohe kolm pions.Peagi sai selgeks, et ta samuti ja V-osakeste - täiesti erinevad pereliikmed, mis koosneb neljast osakesi.Hiljem neid kutsuti K mesonite (kaons).
Paar laetud kaons on mass 494 MeV, ja kui tegemist on neutraalne eest - 498 MeV.Muide, aastal 1947, teadlased õnn tabada just sama väga harvadel juhtudel positiivse Kaon lagunemine, kuid hetkel nad lihtsalt ei suutnud õigesti tõlgendada pilt.Kuid selleks, et olla täiesti aus, siis on tegelikult esimene tähelepanek Kaon tehti juba 1943. aastal, kuid info selle kohta oli peaaegu kadunud taustal palju sõjajärgse teaduslikele publikatsioonidele.
New kummastust
Ja siis teadlased ootasid rohkem avastusi.1950. ja 1951. aastal ülikooli teadlaste Manchesteri ja Melnburskogo suutnud leida osakeste on palju raskem kui prootonite ja neutronite.Jällegi, ta oli tasuta, kuid see laguneb arvesse prooton ja pion.Viimast nagu võib mõista, on negatiivse laenguga.Uus osake, tähistatakse tähega Λ (lambda).
Mida rohkem aega möödub, seda rohkem tekib küsimus, teadlased.Probleem oli, et uus osakesi toodetakse üksnes tugeva tuuma vastasmõju, kiiresti lagundada moodustavad prootonid ja neutronid.Lisaks on nad ilmuvad alati paarikaupa, ühtse ilming oli kunagi.Ja nii rühm füüsikuid USA ja Jaapan ettepaneku kasutada nende kirjeldus uue quantum number - kummaline.Vastavalt oma olemuselt kummastust kõigi teiste tuntud osakestest oli null.
Edasised uuringud
murrang toimus alles pärast uurimise uue süstematiseerimine hadrons.Silmapaistev tegelane Iisraeli Yuval Ne'eman sai, et muutunud tasumata sõjalise karjääri võrdselt geniaalne viis teadlane.
Ta märkis, et avatud ajaks mesonite ja barüonid langeda, moodustades klastri seotud osakeste multipletid.Liikmed kõik need ühendused on täpselt sama veidrus, kuid vastupidine elektriline tasud.Nii et kuidas tugev tuumainteraktsioon elektriautode tasud ei sõltu üldse, kõike muud osakesed Multipleti otsima täiuslik kaksikud.
Teadlased on näidanud, et esinemine need looduslikud kooslused vastab teatud sümmeetria, ja varsti nad suutsid leida oma.Ta oli lihtne üldistus spin rühm SU (2), mis teadlased üle maailma kasutavad kirjeldada quantum numbrid.See on lihtsalt sel ajal oli juba teada Hadron 23, ja nende selja võrduks 0, ½ või terve ühiku, seega kasutada ei ole võimalik klassifitseerida.
Selle tulemusena oli meil kasutada klassifitseerimiseks vaid kaks quantum numbrid, mille tõttu liigitus on märkimisväärselt suurenenud.Siis tekkis rühm SU (3), mis algul Sajandi on loonud prantsuse matemaatik Elie Cartan.Et määrata taksonoomiline positsiooni see iga osakese teadlased välja töötanud uurimisprogrammi.Quark siis lihtsalt sõlmis süstemaatilise sarja, mis kinnitas absoluutse õigsuse spetsialistidega.
uue quantum numbrid
Nii teadlased on jõudnud idee kasutada abstraktseid quantum numbrid, mis on muutunud hüper- ja isotoopne spin.Kuid sama edukas saab olla imelik ja elektri eest.See kava on ajutiselt nimeks Kaheksaharulises teele.See on pildistatud analoogiliselt budism, kus kuni Nirvana ka vaja minna läbi kaheksa taset.Kuid kõik see luule.
Ne'eman Tema töö ja tema kolleeg Gell-Mann, avaldati 1961. aastal ning summa siis tuntud mesonite ei ületa seitset.Kuid oma raamatus, teadlased ei karda rääkimata suure tõenäosusega olemasolu kaheksanda Meson.Ka 1961. aastal oma teooria briljantselt kinnitas.Leitud seda osakeste nimetatakse mesonite (kreeka tähega η).
Lisaks avastused ja eksperimendid briljantselt kinnitas absoluutse õigsuse klassifikatsioon SU (3).See sai võimas stiimul teadlased, kes on leidnud, et on õigel teel.Isegi Gell-Mann oli kahtlemata looduses on kvargid.Arvamused tema teooriaid ei olnud väga positiivne, kuid teadlase oli kindel, et tal oli õigus.
Siin ja kvargid!
varsti avaldatud artikkel "skemaatiline mudel barüonid ja mesonite."Seal teadlased suutsid arendada korraldamise idee, mis oli nii kasulik.Nad leidsid, et SU (3) selgelt tunnistab olemasolu tervikuna triplette fermions, elektrilaengu mis ulatub 2/3 kuni 1/3 ja 1/3 ning triplet ühe osakese on alati erinevad nullist erineva kummastust.Juba tuntud Gell-Mann, me kutsusime neid "elementaarosakeste kvarkide."
Süüdistuse kohaselt ta märgistatud neid u, d ja s (Inglise sõnad üles, alla, ja imelik).Uue kava, iga baryon moodustatud kolm kvargid.Mesonite on paigutatud palju lihtsam.Need sisaldavad ühte kohupiima (see reegel on kindel) ja antikvark.Alles pärast, et teadlaskond on teatavaks saanud, et on olemas need osakesed, mis on pühendatud meie artikkel.
Pisut ajalugu
See artikkel, mis määrab suuresti arengu füüsika lähiaastatel, on üsna huvitav ajalugu.Gell-Mann arvas, et on olemas selline kolmikuid ammu enne selle avaldamist, kuid keegi, et arutada oma eeldusi.Asjaolu, et tema oletusi olemasolu osakesteks fraktsioneeriva laengu tundus luulud.Kuid pärast vestlust tasumata teoreetiline füüsik Robert Serber ta sai teada, et tema kolleeg tegi täpselt samadele järeldustele.
Lisaks teadlane tegi ainuõige järeldusele, et on olemas sellised osakesed on võimalik ainult siis, kui nad ei ole vabad fermions osana hadrons.Tõepoolest, sel juhul oma tasu on integreeritud!Esiteks Gell-Mann kutsus neid kvorkami isegi neid nimetanud MTI, kuid reaktsioon õpilased ja õpetajad olid väga madal-key.Nii teadlane pikka aega mõelnud, kas ta peaks tegema oma uurimistööd avalikkusele.
sõna "kohupiima" (see tunduda hädakisa pardid) võeti teoste James Joyce.Kummalisel kombel aga ameerika teadlane on lähetatud artiklis maineka Euroopa teadusajakirja Füüsika Letters, sest tõsiselt karta, et sarnane läbivaatamise seisukohalt Ameerika väljaanne Physical Review Letters ei aktsepteeri seda avaldada.Muide, kui sa tahad otsida vähemalt koopia artikkel - te otseselt tee sama Berliini muuseumis.Quarks oma ekspositsioon ei ole, kuid kogu lugu nende avastus (või pigem dokumentaalsed tõendid) on.
Kodu kohupiima revolutsiooni
õiglane öelda, et peaaegu samal ajal sama mõte tuli CERN teadlane, George Zweig.Alguses tema mentor ise oli Gell-Mann ja siis Richard Feynman.Zweig on määratletud ka reaalsust fermions, mis oli fraktsioneerival tasu, kuid kutsusid neid ässad.Pealegi, andekas füüsik, samuti peetakse kolm kohupiima barüonid ja mesonite - nagu kombinatsioon kohupiima ja antikvark.
Lihtsamalt öeldes, õpilane on täielikult korrata järeldusi tema õpetaja, ja täiesti eraldiseisev ta.Tema tööd on ilmunud ka paar nädalat enne avaldamist Mann, kuid ainult "isetehtud" Institute.Siiski on kaks sõltumatut paberid, mille järeldused olid peaaegu identsed, kui veendunud mõned teadlased truudust pakutud teooria.
From tagasilükkamise usaldada
Aga paljud teadlased on võtnud selle teooria ei ole õige.Jah, ajakirjanikud ja teoreetikud kiiresti armus ta selgust ja lihtsust, kuid tõsine füüsika võttis ta alles nii kaua kui 12 aastat.Sa ei tohiks süüdistada neid liigse konservatiivsuse.Asjaolu, et algne teooria kvargid teravas kontrastis Pauli põhimõte, mida me alguses mainitud käesoleva artikli.Kui me eeldame, et prootoni sisaldas paari u-kvarke ja ühe d-kvark, esimene peaks olema rangelt sama Kvantolek.Vastavalt Pauli on võimatu.
See oli siis ja seal oli veel üks Kvantarv väljendatuna värvi (nagu me eespool).Lisaks ei ole selge, kuidas kõik elementaarosakeste kvarkide suhtlevad omavahel, miks mitte neid täita tasuta sorte.Kõik need aitas lahti harutada saladused hinnata valdkonna teooria, mis "meenub" ainult keskel 70s.Umbes samal ajal, kohupiima teooria hadrons orgaaniliselt lisada see.
Aga kõige tugevamalt takistab arengut teooria täielik puudumine vähemalt mõned eksperimentaalsed testid, mis kinnitavad olemasolu nii, ja vastastikmõju kvarkide ja muud osakesed.Aga nad tasapisi hakkas ilmuma ainult lõpus 60s, kui tehnoloogia kiire areng võimaldas kogemus "ülekanne" elektron kiirte prootonid.Just need kogemused on lubatud tõestada, et sees prootonite tõesti "hide" mõned osakesed, mis oli algselt nimega partons.Hiljem siiski veendunud, et see on midagi nagu tõeline kohupiima, kuid see oli alles hilja 1972.
Experimental kinnituse
Muidugi lõpliku süüdimõistmise teadlaskonna võttis palju katseandmeid.1964. aastal James Sheldon Glashow ja Bjorken (tulevikus Nobeli preemia laureaat, muide) on viidanud, kuigi võib esineda neljas liigi kohupiima, mida nad nimetasid võlutud (võlutud).
See on tänu selle hüpoteesi, teadlastele 1970 suutsid seletada palju veidrusi, mis on täheldatud lagunemine neutraalne kaons laetud.Neli aastat hiljem, vaid kaks iseseisvat rühm Ameerika füüsikuid oli võimalik määrata Meson lagunemine, mis sisaldas ainult üks "võlus" kohupiima ja antikvark.See ei ole üllatav, et see sündmus kord dubleeritud novembri revolutsioon.Teooria kvargid rohkem või vähem "visuaalse" kinnituse.
umbes tähtsust avamisel ütles vähemalt asjaolu, et projektijuht, Samuel Ting ja Burton Richter, kaks aastat hiljem sai Nobeli preemia: Sündmus kajastub palju artikleid.
