Quark - az, hogy egy részecske?

click fraud protection

csak egy évvel ezelőtt, Peter Higgs, Francois Englert és megkapta a Nobel-díjat munkájáért, amelyet szentelt a tanulmány a szubatomi részecskék.Ez úgy tűnik, abszurd, de a felfedezések tudósok tettek egy fél évszázaddal ezelőtt, de a mai napig nem adtak, bár egy kicsit számít.

1964-ben két tehetséges fizika is játszott az ő úttörő elmélete.Eleinte ő is kevés figyelmet.Ez furcsa, mert ő le a szerkezet hadronokat, amelyek nélkülözhetetlenek minden egy erős atomi kölcsönhatás.Ez volt az elmélet kvarkok.

Mi ez?

Apropó, mi az a kvark?Ez az egyik a fő összetevője a hadron.Fontos!Ez részecske "fél" spin, hogy ténylegesen egy fermionos.Attól függően, hogy a szín (lásd alább) kvark díj lehet egyenlő egyharmad vagy kétharmad a proton töltés.Ami a színeket, számuk hat (generációja kvarkok).Ezek szükségesek ahhoz, hogy ne sérti az Pauli.

alapjai

részeként hadronokat, ezek a részecskék a parttól nem haladó értékre a szülést.Az ok egyszerű: egymásnak vektorok nyomtávú területen, azaz a gluonok.Miért olyan fontos, túró?Gluon plazma (telített kvarkok) - a halmazállapot, amelyben az egész univerzumban csak az ősrobbanás után.Ennek megfelelően a létezését kvarkok és gluonok - közvetlen megerősítése, hogy ez tényleg az volt.

Ők is más színű, hanem azért, mert a mozgalom számára, hogy virtuális példányban.Ennek megfelelően, ha a távolság a kvarkok hatályban közöttük jelentős mértékben megnő.Mint azt sejteni lehet, a minimális távolság interakció gyakorlatilag eltűnik (aszimptotikus szabadság).

Így bármilyen erős kölcsönhatás hadronokat annak köszönhető, hogy az átmenet a gluonok között kvarkok.Ha beszélünk közötti kölcsönhatásokat hadronokat, ők magyarázzák átadása pi-mezon rezonancia.Egyszerűen fogalmazva, minden közvetetten ismét csökkent az árfolyam a gluonok.

Hogyan kvark része a nukleon?

Mindegyik neutron áll egy pár D-kvarkok, és a pontos ugyanazon egyetlen U-kvark.Minden proton, éppen ellenkezőleg - egyetlen D-kvark és egy pár U-kvark.Mellesleg elmondható, hogy a levelek kerülnek függően kvantum számokat.

magyarázni.Például, béta-bomlás magyarázható csak az azonos átalakítása egy ugyanolyan típusú, mint részét a nukleon túró a másikba.Jobban meg kell érteni, mint egy képlet ez a folyamat lehet írni így: D = u + w (egy neutron bomlása).Ennek megfelelően a proton van írva kicsit más képlet: u = D + w.

Mellesleg, ez utóbbi folyamat azzal magyarázható, hogy folyamatosan újabb és neutrínók és a pozitron a nagy csillaghalmazok.Tehát a skála az univerzum annyira fontos a kis részecskék, amelyek a kvark-gluon plazma, mint már mondtam, megerősíti a nagy bumm, és a tanulmány ezen részecskék lehetővé teszik a tudósok, hogy többet tudjon a lényege a világ, amelyben élünk.

kevesebb, mint egy kvark?

Apropó, mi áll a kvarkok?Ezek részét képezik preons.Ezek a részecskék nagyon kicsi és nehezen érthető, hogy még ma ismert nem annyira.Ez kevesebb, mint egy kvark.

Honnan jöttek?

Ma a leggyakoribb formája preons két hipotézis: húrelmélet és az elmélet Bilson-Thompson.Az első esetben, az esemény a részecskék magyarázható húr oszcilláció.A második hipotézis azt sugallja, hogy megjelenésük miatt gerjesztett állapotban tér és idő.

Érdekes, hogy a második esetben lehetőség van a jelenség leírására, egy mátrix párhuzamos közlekedés mentén görbék a centrifugálás hálózat.A tulajdonságait a mátrix maga, és hogy meghatározza az esetleges preons.Ez az, hogy mi képezi a kvarkok.

Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a kvarkok - egyfajta "kvantum" részeként hadronokat.Lenyűgözte?És most fogunk beszélni, hogyan kell csinálni nyitva volt a kvark.Ez egy nagyon izgalmas történet, hogy többek között, teljes mértékben nyilvánosságra hozni néhány részletet a fent leírt.

Furcsa részecskék

Azonnal vége után a második világháború, a tudósok elkezdték aktívan vizsgálni a világ szubatomi részecskék, amelyek addig úgy tűnt, hogy csak primitív (a néző).Protonok, neutronok (nukleonok) és az elektronok képződött atom.1947-ben nyitotta meg bazsarózsák (és előrejelzett létüket 1935), akik felelősek voltak a kölcsönös vonzalom nukleonok a sejtmagban az atomok.Ez az esemény volt a maga korában szentelték nem egy tudományos kiállításon.Kvarkok még nem voltak nyitva, de az idő a támadás az "lábnyomát" Egyre közelebb.

Neutrínók idején még nem fedeztek fel.De a puszta fontosságát, hogy ismertesse a béta-bomlás atomok olyan nagy volt, hogy a tudósok kétséges létüket.Ezen kívül már érzékeli, vagy megjósolni néhány antirészecskéi.Ha a helyzet nem volt egyértelmű a müonokat, amelyek által alkotott bomlása pionokról majd átment az állam a neutrínók, elektron vagy pozitron.A fizikusok nem értem, miért kell ezt a közbenső állomás.

Jaj, annyira egyszerű és szerény modell nagyon röviden túlélte a megnyitón a pionokról.1947-ben két brit fizikus, George Rochester és Clifford Butler, megjelent egy furcsa cikket a tudományos magazinban természet.Az anyag volt a tanulmány a kozmikus sugárzás révén ködkamrában, amelyben nekem is nagyon kíváncsi információkat.Az egyik a fényképeket készített a megfigyelés során, ez tisztán látható volt egy-két dal, a közös eredet.Mivel a különbség volt, mint egy latin V, akkor világossá vált - töltés ezek a részecskék határozottan más.

tudósok egyszer feltételezhető, hogy ezek a számok azt mutatják, az a tény, az összeomlás egy ismeretlen részecske, ami nem maradt más pályákon.Számítások azt mutatták, hogy a súlya - körülbelül 500 MeV, ami sokkal nagyobb, mint ez az érték az elektron.Persze, a kutatók nevezték a felfedezést V-részecske.Azonban nem ez volt a túró.Ez a részecske még mindig vár a színfalak mögött.

Minden most kezdődik

Ezzel a felfedezés kezdett.1949-ben, ugyanolyan körülmények között úgy találták nyomát részecskék, amelynek alapján azonnal három pionokról.Hamarosan világossá vált, hogy ő, valamint a V-részecske - teljesen más családtagokat, amely négy részecskéket.Később hívták őket K mezonok (kaons).

Pár töltésű kaons van tömege 494 MeV, és abban az esetben a semleges töltés - 498 MeV.Egyébként 1947-ben, a kutatók olyan szerencsés, hogy elfog ugyanúgy nagyon ritka esetben pozitív kaon bomlás, de abban az időben, csak nem tudták helyesen értelmezni a képet.Ahhoz azonban, hogy tökéletesen igazságos, valójában az első megfigyelés a kaon tette vissza 1943-ban, de információt róla szinte elveszett a háttérben a sok háború utáni tudományos publikációk.

Új furcsasága

És akkor a tudósok várt több felfedezések.1950-ben és 1951-ben a kutatók az egyetemek a Manchester és Melnburskogo sikerült találni egy részecske sokkal nehezebb, mint a protonok és a neutronok.Ismét nem volt felelős, de bomlik egy proton és egy pion.Az utóbbi, mint lehet érteni, van egy negatív töltés.Új részecske betűvel jelöljük Λ (lambda).

Minél több idő telik, annál felmerül a kérdés a tudósok.A probléma az volt, hogy az új részecskék keletkeznek kizárólag erős nukleáris kölcsönhatás, gyorsan lebontja alkotnak protonok és a neutronok.Ezen felül, azok mindig megjelennek a pár, az egyetlen megnyilvánulása soha nem volt.És így egy csoport fizikusok az Egyesült Államok és Japán javasolta, hogy használják a saját leírását egy új kvantumszám - furcsa.Szerint a definíciók, a furcsa az összes többi ismert részecskék nulla volt.

További kutatások

áttörés csak a vizsgálatok egy új rendszerezése hadronokat.A kiemelkedő alakja az izraeli Júvál Neemán vált, hogy megváltozott a kiemelkedő katonai pályafutását egy hasonlóan zseniális módon egy tudós.

Megjegyezte, hogy a nyílt mire a mezonok és barionok esik, amely egy csoportja kapcsolódó részecske multiplettek.A tagok minden ilyen egyesületek pontosan ugyanolyan furcsa, de ellentétes elektromos töltésekre.Szóval hogyan az erős nukleáris kölcsönhatás elektromos töltések nem függ minden, minden másban részecskék egy multiplet meg tökéletes ikrek.

A tudósok úgy vélik, hogy az előfordulása az ilyen természeti képződmények megfelel bizonyos szimmetria, és hamarosan képesek voltak megtalálni őt.Ő volt egyszerű általánosítása a spin-csoport SU (2), amely a tudósok szerte a világon használnak, hogy leírják a kvantum számokat.Ez csak abban az időben már ismert volt hadron 23, és a hátukon voltak egyenlő 0, ½ vagy egy egész, ezért alkalmazása a besorolási nem lehetséges.

Ennek eredményeként kellett használni a besorolás csak két kvantumszámok, ami miatt a besorolás jelentősen bővült.Tehát volt egy csoport SU (3), amely a századelő létrehozott egy francia matematikus Elie Cartan.Annak megállapításához, a taxonómiai helyzetét is az egyes részecskék, a tudósok kifejlesztettek egy kutatási programot.Quark aztán könnyen lépett sorozatot, amely megerősítette az abszolút helyességét szakemberek.

új kvantumszámok

Tehát tudósok jöttek, hogy az ötletet, hogy absztrakt kvantumszámok, amelyek váltak a hiper- és izotóp spin.Azonban ugyanolyan sikerrel veheti furcsa és elektromos töltés.Ez a rendszer már ideiglenesen nevezték a nyolcszoros Ösvény.Ez elfogják analógiájára a buddhizmus, ahol egészen a Nirvana is kell, hogy menjen át nyolc szintet.Mindez azonban a költészet.

Ne'eman Munkája és kollégája, Gell-Mann, megjelent 1961-ben, és az összeget az akkor ismert mezonok nem haladhatja meg a hét.De a papír, a kutatók nem habozott is beszélve a nagy valószínűséggel a létezését a nyolcadik mezon.Szintén 1961-ben az elméletüket ragyogóan megerősítette.Találtam ezt a részecske, az úgynevezett mezonok (görög betű η).

további felfedezések és kísérletek ragyogóan megerősítette az abszolút helyességét a besorolás a SU (3).Ez lett egy erős ösztönzést a kutatók, akik azt találták, hogy vannak jó úton járunk.Még a Gell-Mann volt kétséges, hogy a természetben vannak kvarkok.Vélemények elméleteinek nem voltak nagyon pozitív, de a tudós biztos volt benne, hogy igaza volt.

Itt és kvarkok!

hamarosan megjelent egy cikk "A sematikus modellje barionok és mezonok."Ebben, a tudósok képesek voltak, hogy fejlessze tovább megszervezésének gondolatát, amely annyira hasznos.Azt találták, hogy az SU (3) könnyen elismeri a létezését egész hármasok fermionok, az elektromos töltés amelyek tól 2/3 1/3 és 1/3, és a triplett egy részecske mindig más nem nulla furcsaság.Már jól ismert Gell-Mann, hívtuk őket "elemi részecskéket kvarkok."

szerint a díjak, ő jelölt őket u, d és s (az angol szavakat fel, le, és furcsa).Az új rendszer szerint, minden barion által alkotott három kvark.Mezonok vannak elrendezve sokkal könnyebb.Ezek tartalmazzák egy kvark (ez a szabály cég) és antikvark.Csak ezt követően a tudományos közösség tudomására jutott, hogy létezik ilyen részecskék, amelyek kifejezetten a cikkünkben.

Egy kis történelem

Ez a cikk, amely nagyban meghatározza a fejlesztési fizika az elkövetkező években, egy meglehetősen érdekes története.Gell-Mann gondoltam, hogy létezik ilyen hármasok sokáig kihirdetését, de senki sem, hogy megvitassák a feltételezések.Az a tény, hogy a feltételezések, hogy létezik a részecskék tört díj nézett ki, mint a téveszmék.Azonban, miután egy beszélgetést kiemelkedő elméleti fizikus Robert Serber megtudta, hogy kollégája pontosan ugyanazt a következtetéseket.

Ezen túlmenően, a tudós tette az egyetlen helyes következtetést, hogy az ilyen részecskék csak akkor lehetséges, ha azok nem szabad fermionok részeként hadronok.Sőt, ebben az esetben a díjak integrált!Először Gell-Mann nevezte őket kvorkami is említi őket MTI, de a reakció a diákok és tanárok nagyon alacsony kulcs.Tehát egy tudós sokáig gondolkodtam hogy él-e tenni a kutatást a nyilvánosság számára.

szó "kvark" (ez a hang, mint a sír a kacsák) vették a munkálatok James Joyce.Furcsa módon, de az amerikai tudós írt egy cikket a tekintélyes európai tudományos folyóiratban Physics Letters, mert komolyan attól tartott, hogy egy hasonló felülvizsgálata szempontjából az amerikai kiadás Physical Review Letters nem fogadja el közlésre.By the way, ha azt szeretné, hogy nézd meg legalább egy példányát a cikk - akkor egyenes út az azonos berlini múzeumban.Kvarkok az ő kiállítása nem áll rendelkezésre, de a teljes történet során felfedezése (vagy inkább, okirati bizonyíték) van.

Otthon kvark forradalom

mondhatjuk, hogy szinte ugyanabban az időben ugyanannak a gondolat jött a CERN kutatója, George Zweig.Eleinte ő mentora maga Gell-Mann, majd Richard Feynman.Zweig is meghatározta a valóság fermionok, amely már tört díjakat, de felhívtam őket ász.Sőt, egy tehetséges fizikus, szintén úgy, mint a három kvark barionok és mezonok -, amely ötvözi a kvark és egy antikvark.

Egyszerűen fogalmazva, a diák teljesen megismételte a következtetéseit a mestere, és teljesen le belőle.Munkái megjelentek még néhány héttel közzététele előtt Mann, hanem csak egy "házi készítésű" Intézet.Azonban ez a két független papírok, melynek következtetéseit szinte azonos volt, egyszer győződve egyes tudósok hűséget a javasolt elméletet.

A kilökődés bízni

De sok kutató vették ezt az elméletet nem helyes.Igen, az újságírók és elméleti szakemberek gyorsan beleszeretett vele az egyértelműség és az egyszerűség, de súlyos fizikai vette csak addig, amíg 12 éves.Nem szabad hibáztatni őket túlzott konzervativizmus.Az a tény, hogy az eredeti elmélet kvarkok éles ellentétben áll a Pauli-elv, amit a fent elején ezt a cikket.Ha feltételezzük, hogy a proton tartalmazott egy pár u-kvark és egy d-kvark, az első legyen szigorúan azonos kvantum állapot.Szerint a Pauli ez lehetetlen.

Ez volt akkor és ott volt egy további kvantum szám kifejezett, szín (mint említettük).Ezenkívül nem világos, hogy az összes elemi részecskék kvarkok kölcsönhatásban vannak egymással, miért nem felel meg nekik szabad fajták.Mindezek nagyban segített megfejteni a titkait a szelvény mező elmélet, amely "idézi" csak a közepén 70-es években.Körülbelül ugyanebben az időben, a kvark elmélete hadronokat szervesen beépítették azt.

De a legtöbb erősen akadályozta a fejlesztés az elmélet a teljes hiánya legalább néhány, a kísérleti tesztek, amelyek megerősítik a létezését mindkettő, és a kölcsönhatás a kvarkok és egyéb részecskéket.De fokozatosan kezdtek megjelenni csak a végén a 60-as években, amikor a gyors technológiai fejlődés lehetővé tette a tapasztalat a "továbbítás" elektronnyalábokkal protonok.Éppen ezek tapasztalatai lehetővé tették, hogy bizonyítani, hogy belül protonok igazán "elrejtése" néhány részecske, amely eredetileg nevezett partons.Később még győződve arról, hogy ez nem más, mint egy igazi túró, de ez csak 1972 végén.

Kísérleti igazolás

Természetesen a jogerős ítéletet a tudományos közösség vett egy sokkal kísérleti adatokkal.1964-ben, James Sheldon Glashow és Björken (későbbi Nobel-díjas, az úton) azt javasolták, bár lehet egy negyedik faj túró, amelyben felszólítottak egy elbűvölte (megbűvölt).

Ez köszönhető ez a hipotézis, a kutatók 1970-ben volt képes megmagyarázni sok furcsasága, hogy észlelték a bomlási semleges kaons felszámolásra.Négy évvel később, csak két független csoport amerikai fizikusok meg tudták javítani a mezon pusztulás, amely magában foglalta csak egy "elbűvölte" kvark és antikvark.Ez nem meglepő, hogy ez az esemény egyszer nevezte a novemberi forradalom.Az elmélet kvarkok kap több vagy kevesebb "vizuális" megerősítést.

arról, hogy fontos a megnyitón elmondta, legalább az a tény, hogy a projekt vezetője, Samuel Ting és Burton Richter, két évvel később megkapta a Nobel-díjat: Egy esemény tükröződik számos cikket.