Samo pred enim letom, Peter Higgs, François Englert in prejel Nobelovo nagrado za svoje delo, ki je bil posvečen študiju subatomskih delcev.To se morda zdi absurdno, vendar je njihova dognanja znanstveniki so se pred pol stoletja, vendar pa na ta dan, ko ni dal, čeprav malo zadevo.
Leta 1964 sta dva nadarjena fizika tudi igral s svojo teorijo prelomna.Sprva je tudi pritegnil malo pozornosti.To je čudno, ker ona je opisano strukturo hadronov, ki so nujno potrebni za kateri koli močni interatomic interakcije.To je bila teorija kvarkov.
Kaj je to?
Mimogrede, kaj je skuta?To je eden izmed glavnih sestavin Hadronska.Pomembno!Ta delec je "pol" spin, dejansko čemer fermion.Glede na barvo (glej spodaj), skuta naboj lahko enaka eno tretjino ali dvema tretjinama brezplačno proton.Kot je za barve, jih oštevilčite šest (generacije kvarkov).So potrebni, da ne bi kršila načelo Pauli.
Osnove
Kot del hadronov, ti delci so na razdalji, ki ne presega vrednosti porodu.Razlog je preprost: izmenjujejo vektorji merilnik polje, tj gluoni.Zakaj je tako pomembno, skuta?Gluon plazma (nasičena kvarki) - stanje zadeve, v kateri je bilo celotno vesolje tik po velikem poku.Skladno s tem je obstoj kvarkov in gluoni - neposredna potrditev, da je v resnici bilo.
Imajo tudi drugačne barve, ampak zaradi gibanja, da ustvarijo svoje virtualne kopije.Skladno s tem, ko je razdalja med kvarki sile med njimi bistveno poveča.Kot ste lahko uganiti, z minimalno razdaljo interakcije praktično izgine (asimptotično svobodo).
Tako je vsaka močna interakcija v hadronov je posledica prehoda gluoni med kvarki.Če govorimo o interakcijah med hadronov, jih razložiti s prenosom pi-mezonov resonance.Preprosto povedano, vse posredno spet zmanjša na izmenjavo gluoni.
Kako kvark del nukleona?
Vsak nevtronov je sestavljen iz para d-kvarkov in točno isto enotno u-kvarka.Vsak proton, nasprotno - iz enojna d-skute in par u-skute.Mimogrede govor, so črke dani, odvisno od števila kvantnih.
razložiti.Na primer, beta razpad razložiti z ravno isti preoblikovanja enega istega tipa kot del nukleona skute v drugega.Da bi se bolje razume kot formulo ta proces lahko zapišemo takole: D = u + w (nevtronsko razpada).V skladu s tem je protonska napisana nekoliko drugačno formulo: u = D + w.
Mimogrede, ta slednji postopek razložiti s enakomeren tok nevtrinov in pozitronov od glavnih zvezdnih kopic.Torej je obseg vesolja je tako pomembni mali delci, ki jih je kvark-Gluon plazme, kot smo že povedali, potrjuje veliki pok in študij teh delcev omogočajo znanstvenikom, da izveste več o bistvu sveta, v katerem živimo.
Z manj kot kvarka?
Mimogrede, kakšna je sestavljen iz kvarkov?So sestavni del preons.Ti delci so zelo majhne in slabo razumemo, tako da tudi danes so znani ne toliko.To je manj kot skute.
kod prihajajo?
Danes je najpogostejša oblika preons dve hipotezi: niz teorija in teorija Bilson-Thompson.V prvem primeru je pojav delcev razložiti niz nihanje.Druga hipoteza kaže, da je njihov videz zaradi vzbujeno stanje času in prostoru.
Zanimivo je, da je v drugem primeru pa je mogoče opisati fenomena, ključu vzporedne prometa vzdolž krivulj spin omrežja.Lastnosti matrike samega, in ugotovili vse preons.To je tisto, kar predstavlja v kvarke.
Če povzamemo, lahko rečemo, da so kvarki - neke vrste "kvantov" kot del hadronov.Navdušil?In zdaj se bomo pogovarjali o tem, kako to storiti je odprt skute.To je zelo zanimivo zgodbo, ki, med drugim, v celoti razkrije nekaj podrobnosti so opisane zgoraj.
Strange delci
Takoj po koncu druge svetovne vojne, so znanstveniki začeli aktivno raziskati svet subatomskih delcev, ki je do takrat zdelo, da samo primitivni (na pogled).Protoni, nevtroni (nukleonov) in elektroni oblikovane atom.Leta 1947 je odprl potonike (in napovedal svoj obstoj v 1935), ki so bili odgovorni za medsebojno privlačnost nukleonov v jedru atoma.Ta dogodek je bil v svojem času je bil namenjen niti enega znanstveno razstavo.Kvarki še niso bila odprta, vendar je čas za napad na njihov "odtis", je vse bližje.
nevtrini takrat še ni bila odkrita.Vendar je njihov odklon pomen razložiti beta razpad atomov je bil tako velik, da so znanstveniki malo dvomim njihov obstoj.Poleg tega je že zaznati ali napovedati nekaj antidelcev.Ko se je situacija nejasna muons, ki jih tvorijo razpada pione v plinskih sevalcih in kasneje prešla v stanje nevtrini, elektrona ali pozitrona.Fiziki Ne razumem, zakaj moram to vmesno postajo.
Alas, tako preprosta in nepretenciozno model, zelo na kratko preživela odprtje pione v plinskih sevalcih.Leta 1947, dve britanski fizik George Rochester in Clifford Butler, objavila nenavaden članek v znanstveni reviji Nature.Gradivo za to je bila študija kozmičnih žarkov skozi oblak komore, v katerih so prišli zelo radoveden informacije.Na eni od slik, ujetih med opazovanjem, je bilo jasno vidno, nekaj skladb s skupnim izvora.Ker je bil kot Latinski V razliko, potem pa je postalo jasno - polnjenje ti delci so vsekakor drugačna.
Znanstveniki ko predpostavlja, da te skladbe kažejo na dejstvo, da je propad neznanega delca, ki se ni pustil druge skladbe.Izračuni so pokazali, da svojo težo - približno 500 MeV, ki je veliko večji od te vrednosti za elektrona.Seveda so raziskovalci poimenovali njihovo odkritje V-delcev.Vendar to ni bilo skute.Ta delec je še vedno čaka na krilih.
Vse se šele začenja
S tem odkritjem je začela.Leta 1949, pod enakimi pogoji, je bilo ugotovljeno, sledov delce, ki dali takoj naraste do treh pione v plinskih sevalcih.Kmalu je postalo jasno, da se je, kot tudi in V-delcev - povsem drugačen člani družine, ki so sestavljeni iz štirih delcev.Kasneje so jih imenovali K mezoni (kaons).
Par zaračuna kaons imajo množični 494 MeV, in v primeru nevtralnega zadolžen - 498 MeV.Mimogrede, leta 1947, raziskovalci dovolj srečni, da zajame samo na enak zelo redek primer pozitivnega Kaon razpada, ampak takrat, ko le niso mogli pravilno interpretirati sliko.Kljub temu, da se popolnoma pošteno, da je v resnici bil prvi opazovanje Kaon je vrnil leta 1943, vendar podatki o njem je skoraj izgubila v ozadju mnogih povojnih znanstvenih publikacij.
New nenavadnosti
In potem znanstveniki čakali več odkritij.Leta 1950 in 1951 so raziskovalci iz univerze v Manchestru in Melnburskogo uspelo najti delec je veliko težji od protonov in nevtronov.Again, ona ni imela naboj, ampak razpade v proton in pion.Slednji, kot je mogoče razumeti, ima negativen naboj.Prvič delcev označena s črko Λ (lambda).
Bolj čas teče, bolj se postavlja vprašanje, znanstvenike.Težava je bila, da so novi delci, proizvedena izključno v močnih jedrskih interakcij, hitro zrušijo da tvorijo protone in nevtrone.Poleg tega se vedno pojavljajo v parih, enotni manifestacija ni bil nikoli.In tako je skupina fizikov iz ZDA in Japonske predlagal uporabo v njihovem opisu novega kvantnega števila - čudno.Glede na njihove definiciji je nenavadnosti vseh drugih znanih delcev nič.
Nadaljnje raziskave
preboja je prišlo šele po preiskavah novega sistemizaciji hadronov.Pomembna osebnost v izraelskem Yuval Ne'eman postal ki je spremenila izjemno vojaško kariero na enako briljanten način znanstvenik.
Opozoril je, da je odprta v času mezoni in barioni padec, ki tvorijo skupino povezanih multiplets delcev.Člani vsake od teh združenj imajo povsem enak tujost, temveč nasprotno električnimi naboji.Torej, kako je močna jedrska interakcija električnih nabojev niso odvisni sploh, v vsem ostalem delci multiplet videti odlično dvojčka.
Znanstveniki so predlagali, da je pojav teh naravnih formacij izpolnjuje določeno simetrijo, in kmalu so bili sposobni, da bi jo našli.Bila je preprosto posplošitev skupine spin SU (2), ki so znanstveniki po vsem svetu uporabljajo za opisovanje številke kvantna.To je samo na je ta čas že znano Hadronska 23 in hrbte bili enaki 0, pol ali celo enoto, zato uporaba razvrstitev ni možno.
Kot rezultat, smo morali uporabiti za razvrščanje le dva kvantna števila, zaradi katerih je razvrstitev precej razširjene.Torej je obstajala skupina SU (3), ki je na začetku tega stoletja ustvaril francoski matematik Elie Cartan.Za določitev taksonomske položaj v njej vsakega delca, so znanstveniki razvili raziskovalni program.Quark nato preprosto začel sistematično serije, ki je potrdil absolutno pravilnost specialistov.
nova kvantna števila
Tako so znanstveniki prišli na zamisel o uporabi abstraktne kvantna števila, ki so postali hiper- in izotopna spin.Vendar pa je z enakim uspehom lahko čuden in električni naboj.Ta shema je bil začasno imenovan za osemkrat pot.Ta je zajet analogijo z budizmom, kjer je do Nirvana tudi morali iti skozi osem stopenj.Vendar pa vse to poezija.
Ne'eman Njegovo delo in njegov kolega, Gell-Mann, objavljena leta 1961, in znesek takrat znanih mezonov ni presegla sedem.Toda v svojem dokumentu, pa raziskovalci ne oklevajte omenjam visoko stopnjo verjetnosti obstoja osmega mezonov.Tudi v letu 1961 je njihova teorija briljantno potrjen.Našli ta delcev imenovanih mezoni (grška črka H).
Nadaljnje odkritja in poskusi briljantno potrdili absolutno pravilnost razvrstitve SU (3).To je postalo močna spodbuda, da raziskovalci, ki so ugotovili, da so na pravi poti.Tudi Gell-Mann imela nobenega dvoma, da obstajajo v naravi kvarkov.Mnenja njegovih teorij niso bili zelo pozitivni, vendar je znanstvenik je prepričan, da je imel prav.
Tu in kvarki!
kmalu objavil članek "A shematski model barionov in mezonov."V njej so znanstveniki lahko nadalje razvijati idejo o organizaciji, ki je bil tako koristno.Ugotovili so, da SU (3) takoj priznava obstoj celih trojčkov iz fermione, električni naboj, ki sega od 2/3 do 1/3 in 1/3 in pri trodelno enega delca je vedno različen od nič nenavadnosti.Že dobro znano Gell-Mann, smo jih imenujejo "osnovnih delcev kvarki."
Glede obtožb, da jih označijo kot u, d in S (iz angleške besede gor, dol, in čudno).Po novem sistemu, vsak baryon sestavljajo trije kvarki.Mezoni so razporejeni veliko lažje.Vsebujejo eno skuto (to pravilo je podjetje) in antikvark.Šele potem, da je znanstvena skupnost zavedati obstoja teh delcev, ki so namenjeni za naš članek.
Malo zgodovine
Ta člen, ki je v veliki meri odvisna razvoj fizike v prihodnjih letih, ima precej zanimivo zgodovino.Gell-Mann mislil o obstoju takih trojčkov dolgo pred njegovo objavo, vendar nihče ne bi razpravljali svoje predpostavke.Dejstvo, da so njegove domneve o obstoju delcev z frakcijsko naboj videti kot blodnje.Vendar pa je po pogovoru z izjemno teoretični fizik Robert Serber je izvedel, da je storil njegov kolega popolnoma enake ugotovitve.
Poleg tega je znanstvenik je edino pravilno sklepa, da je obstoj takih delcev mogoče le, če niso proste fermioni, kot del hadronov.Dejansko je v tem primeru, so njihovo polnjenje integrirana!Jih najprej Gell-Mann imenuje kvorkami jih celo omenjeno v MTI, ampak reakcija študentov in učiteljev je bila zelo nizko-ključ.Torej znanstvenik za dolgo časa razmišljal o tem, ali bi moral narediti svoje raziskave javnosti.
beseda "skuta" (to zveni kot krik race) je bil vzet iz dela James Joyce.Nenavadno, vendar se je ameriški znanstvenik objavil članek v prestižni evropski znanstveni reviji Physics Letters, ker resno bali, da podobna sprememba v smislu ameriške izdaje Physical Review Letters to ne bo sprejel za objavo.Mimogrede, če želite videti vsaj kopijo članka - ste neposredno pot do istega berlinskem muzeju.Kvarki v svojem priročniku ni na voljo, vendar je polna zgodba o odkritju (ali bolje, listinski dokazi) je.
Domov kvark revolucija
pošteno reči, da skoraj ob istem času na isto misel prišel iz CERN znanstvenika George Zweig.Sprva, njegov mentor je bil sam Gell-Mann, nato Richard Feynman.Zweig je opredeljena tudi realnost fermione, ki so imele deljenim stroške, vendar se imenuje jih asov.Poleg tega je nadarjen fizik, velja tudi kot treh kvarkov barionov in mezonov - kot kombinacije kvarka in antikvark.
Preprosto povedano, je študent v celoti ponovil sklepe svojega učitelja, in povsem ločeno od njega.Njegovo delo se je pojavil celo nekaj tednov pred objavo Mann, vendar le kot "domače" Institute.Vendar pa je prisotnost dveh neodvisnih dokumentov, katerega sklepi so bili skoraj identični, enkrat prepričan, nekateri znanstveniki zvestobo predlagani teorije.
Od zavrnitve zaupati
Toda mnogi raziskovalci so se ta teorija ni prav.Ja, novinarji in teoretiki hitro zaljubil v njo zaradi jasnosti in enostavnosti, ampak resna fizika ga je šele, ko tako dolgo, kot 12 let.Da jih ne bi smeli kriviti za prekomerno konzervativnosti.Dejstvo, da je prvotni teoriji kvarkov v ostrem nasprotju z načelom Pauli, ki smo jih omenili na začetku tega članka.Če predpostavimo, da je proton vsebuje par U-kvarkov in enega d-kvarka, mora najprej biti strogo v istem kvantnem stanju.Glede na Pauli je nemogoče.
To je bil takrat in tam je bil dodaten quantum number, izražena kot barve (kot smo omenili zgoraj).Poleg tega ni jasno, kako so vsi osnovnih delcev kvarki interakcijo z drugimi, zakaj jim ne izpolnjujejo brezplačne sort.Vse to v veliki meri pomagal razvozlati skrivnosti teoriji merilnik polja, ki je "prinesel na misel," šele sredi 70-ih let.Približno ob istem času, teorija skuta hadronov organsko vključeni vanj.
Ampak najbolj močno ovirajo razvoj teorije o popolni odsotnosti vsaj nekaj eksperimentalnih testov, ki bi potrdili obstoj obeh, in interakcije med kvarki in drugih delcev.Vendar so se postopoma začeli pojavljati šele ob koncu 60. let, ko se je hiter razvoj tehnologije, dovoljenih za izkušnjo "prenos" elektronskega žarka protonov.Prav te izkušnje so omogočile, da dokažejo, da so v notranjosti protone res "skrivalnice" nekaj delcev, ki je bila prvotno imenovane partons.Kasneje še vedno prepričan, da to ni nič, kot pravi kvark, vendar je bilo šele v poznih 1972.
Eksperimentalna potrditev
Seveda, pravnomočna obsodba znanstvene skupnosti je veliko bolj eksperimentalne podatke.Leta 1964 sta James Sheldon Glashow in Bjorken (prihodnji Nobelov nagrajenec, mimogrede) predlagal, čeprav lahko pride do četrte vrste skute, ki jih imenuje očarala (Charmed).
To je zaradi tega hipotezo, so raziskovalci leta 1970 znal pojasniti številne čudnosti, ki so bile opažene pri razpadu nevtralnih kaons zaračunavajo.Štiri leta kasneje je bilo le dva neodvisna skupina ameriških fizikov mogli popraviti Meson gnilobo, ki je vključeval le en "očara" skuto in njegovo antikvark.Zato ni presenetljivo, da je ta dogodek nekoč poimenoval novembrsko revolucijo.Teorija kvarkov dobili več ali manj "vizualno" potrditev.
o pomenu odprtja omenjenega vsaj dejstvo, da je vodja projekta, Samuel Ting in Burton Richter, dve leti kasneje pa je prejela Nobelovo nagrado: Dogodek se odraža v številnih člankov.
