, Peter Higgs, François Englert ve atomaltı parçacıkların çalışmaya ayırdı çalışmaları için Nobel Ödülü aldı.Bu saçma görünebilir, ama onların buluşlar bilim yarım asır önce yapmış, ancak bu güne kadar onlar biraz meselesi olsa vermediler.
1964 yılında, iki yetenekli fizik aynı zamanda onun çığır açan teori ile oynadı.İlk başta, o da biraz dikkat çekti.O herhangi biri güçlü atomlar etkileşim için vazgeçilmez hadronların, yapısını tarif, çünkü garip.Bu kuarklar teorisi oldu.
Nedir?Bu arada
, bir kuark nedir?Bu hadron önemli bileşenlerinden biridir.Önemli!Bu parçacık aslında bir fermiyon olan bir "yarı" spin vardır.Rengine bağlı kuark ücret üçte biri ya da proton ücretten üçte ikisine eşit olabilir (aşağıya bakınız).Renkler gelince, onlar altı (kuarkların nesil) sayı.Onlar Pauli ilkesine aykırı olmaması için gereklidir.
Temel
hadronların bir parçası olarak, bu parçacıklar alıkoyma değeri aşan bir mesafede bulunmaktadır.Nedeni basit: Onlar gluonlar yani vektörler göstergesi alanını alışverişinde.Neden bu kadar önemli kuark nedir?Gluon plazma (doymuş kuarklar) - tüm evren tıpkı Big Bang sonrasında olduğu maddenin bir devlet.Buna göre, kuarklar ve gluonlar varlığı - bu gerçekten doğrudan bir onay.
Onlar da farklı bir renge sahip, ancak çünkü onların hareket sanal kopyalarını oluşturmak için.Bu duruma göre, aralarındaki kuark kuvvet arasındaki mesafe önemli ölçüde artırır.Eğer etkileşim minimum mesafe, tahmin edebileceğiniz gibi, pratikte (asimptotik özgürlük) kaybolur.
Böylece hadronlar herhangi bir güçlü bir etkileşim kuark arasındaki gluonların geçiş kaynaklanmaktadır.Biz hadronlar arasındaki etkileşimler hakkında konuşmak, onlar pi-meson rezonans transferi ile açıklanmıştır.Basitçe bütün dolaylı yine gluonlar alışverişi indirgenmiş, koydu.
nükleonun nasıl kuark parçası mı?
Her nötron d-kuark bir çift ve aynı tek U-kuark oluşur.Tek bir D-kuark ve u-kuark çifti - tersine her proton,.Yol konuşma ile, harfler kuantum sayıları bağlı yerleştirilir.
açıklar.Örneğin beta bozunması başka içine nucleon kuark bir parçası olarak, aynı türden bir, sadece, aynı dönüştürme ile açıklanmıştır.D = u + (nötron çürüme) w iyi bu işlem, bu şekilde yazılabilir bir formül olarak anlaşılabilmesi.Buna göre, proton biraz farklı bir formül yazılır: u d + w =.
arada, bu ikinci süreç nötrinolar ve büyük yıldız kümelerinin pozitron bir akışı ile açıklanabilir.Yani evrenin ölçeği biz zaten söylediğimiz gibi, big bang onaylar ve bu parçacıkların çalışma bilim yaşadığımız dünyanın özü hakkında daha fazla bilgi için izin bir kuark-gluon plazma böylece önemli küçük parçacıklar vardır.Bir kuark daha az olan
?Bu kuark ne oluşur arada
?Onlar parçasıdır preons vardır.Onlar o kadar çok bilinen bugün bile, böylece bu parçacıklar çok küçük ve tam olarak anlaşılamamıştır vardır.Bu bir kuark daha azdır.
Onlar nereden geldi?Sicim kuramı ve Bilson-Thompson teorisi:
Günümüzde en yaygın şekli, iki hipotez preons.İlk durumda, parçacıkların oluşumu dizisi salınım açıklanmıştır.İkinci hipotez kendi görünümünü uzay ve zamanın heyecanlı bir duruma bağlı olduğunu göstermektedir.İkinci durumda, Spin ağının eğrileri boyunca paralel ulaşım bir matris kullanılarak fenomeni açıklamak mümkün olduğunu
ilginç.Matrisin kendisinin özellikleri ve herhangi bir preons belirlenmesi.İşte kuarklar oluşturan budur.
Özetle, biz söyleyebiliriz kuarkların - hadronların bir parçası olarak "quanta" bir tür.Etkilendim?Ve şimdi biz kuark açık nasıl bahsedeceğiz.Bu, diğer şeylerin yanı sıra, tam yukarıda açıklanan bazı açıklayamayız, çok heyecan verici bir hikaye.
Garip
Dünya Savaşı'nın hemen bitiminden sonra, bilim adamları aktif o zamana kadar sadece ilkel (görünümü için) gibi görünüyordu atomaltı parçacıkların, dünyasını keşfetmek başladı parçacıklar.Protonlar, nötronlar (nükleonları) ve atom oluşmuş elektronlar.1947 yılında şakayık açtı (ve 1935 yılında varlıklarını tahmin) atomların çekirdeğinde nükleonların karşılıklı cazibe sorumlu.Bu olay onun zamanında değil bir bilimsel sergi ayırdı edildi.Kuarklar henüz açık değildi, ama onların "ayak izi" konulu saldırı zamanı yaklaşıyor oldu.Zaman
Nötrinolar henüz keşfedilmiş değil.Ama atomların beta çürümesine açıklamak için onların sırf önem bilim adamları küçük olması onların varlığından şüphe o kadar büyük oldu.Buna ek olarak, halihazırda algılamak veya bazı antiparçacıklar tahmin.Durum cular çürümesi ile oluşan ve daha sonra nötrinoların, elektron veya pozitron devlet içine geçirilir muonlar ile belli oldu kez.Ben bu ara istasyonu ihtiyacım var neden Fizikçiler, anlamıyorum.
Alas, çok basit ve gösterişsiz bir model çok kısaca cular açılmasını atlattı.1947 yılında, iki İngiliz fizikçi George Rochester ve Clifford Butler, bilim dergisi Nature bir meraklı makale yayınladı.Bunun için malzeme çok meraklı bilgiler var hangi bulut odasından aracılığıyla kozmik ışınların çalışma oldu.Gözlem sırasında çekilen fotoğrafların birinde, açıkça bir ortak kökenli parça görünür bir çift oldu.Fark Latin V gibi olduğundan, o zaman netleşti - şarj bu parçacıkların kesinlikle farklıdır.
Bilim adamları bir kez bu izler, diğer parçalar geride değil bazı bilinmeyen parçacığın çöküş gerçeğini göstermektedir ki üstlendi.Hesaplamalar gösterdi ağırlığı olduğunu - yaklaşık 500 MeV, elektron için bu değerden çok daha fazladır.Tabii ki, araştırmacılar kendi keşif V-parçacık adında var.Bununla birlikte, bu kuark değildi.Bu parçacık hala kanatlarda bekliyordu.
Her sadece başlayan bu keşif sayesinde
başlıyor.1949 yılında, aynı koşullar altında üç cular hemen yükselmeye verdi iz parçacıkları, bulundu.Yakında belli oldu ki o, yanı sıra ve V-parçacık - dört parçacıklardan oluşan aile tamamen farklı üyeleri,.Daha sonra K mezonlar (kaon) denilmiştir.498 MeV -
Çift kaon bir kitle 494 MeV var ve nötr sorumlu durumunda ücret.Bu arada, 1947 yılında, şanslı araştırmacılar olumlu kaon çürüme sadece aynı çok nadir vaka yakalamak için, ama zaman onlar sadece doğru resmi yorumlamak mümkün değildi.Ancak, mükemmel adil olmak, o aslında kaon ilk gözlem 1943 yılında geri yapıldığı, ancak bu konuda bilgi neredeyse birçok savaş sonrası bilimsel yayınların arka planına karşı kayboldu.
Yeni tuhaflık
Ve sonra bilim adamları daha fazla keşifler bekledi.1950 ve 1951 yılında, Manchester ve Melnburskogo Üniversitelerinden araştırmacılar parçacık proton ve nötronların daha ağır olduğunu bulmayı başardılar.Yine, o hiçbir ücret vardı, ama bir proton ve bir pion içine bozunur.İkincisi, anlaşılacağı gibi, bir negatif yüke sahiptir.Mektup Λ (lambda) ile gösterilir Yeni parçacık.
fazla zaman geçer, daha soru bilim adamları ortaya çıkar.Sorun yeni parçacıklar, hızla proton ve nötronları oluşturur yıkarak, güçlü nükleer etkileşim içinde yalnızca üretildiği oldu.Buna ek olarak, her zaman çift olarak görünen tek belirtisi yoktu.Garip - Ve böylece ABD ve Japonya'dan fizikçilerden oluşan bir grup, yeni bir kuantum sayısı kendi açıklamasında kullanmayı önerdi.Tanımlarına göre, tüm diğer bilinen parçacıkların tuhaflığı sıfırdır.
fazla araştırma
atılım sadece hadronların yeni bir sistematizasyonu incelemelerden sonra ortaya çıkmıştır.İsrail Yuval Ne'eman bir şahsiyet bir bilim adamının eşit parlak bir şekilde ödenmemiş askeri kariyerini değiştirdi oldu.
O ilişkili parçacık multipletlerinin bir küme oluşturarak, zaman açık mezonlar ve baryonlar sonbahar kaydetti.Bu derneklerin her üyeleri aynı garipliği, ancak zıt elektrik ücretleri var.Yani elektrik yüklerinin güçlü nükleer etkileşim her şey, tüm bağlı olmayan yaptım nasıl multipletin başka parçacıklar mükemmel ikizleri bak.
Bilim adamları bu doğal oluşumların ortaya çıkması belirli simetri uygun olduğunu ileri sürmüşlerdir ve yakında onu bulmak mümkün.O Spin grubunun SU basit bir genelleme (2) dünya çapında bilim adamları kullanımı kuantum sayıları tanımlamak için hangi oldu.Bu o zaman zaten hadron 23 biliniyordu sadece at, ve sırtlarına mümkün değildir bir sınıflandırma kullanmak, 0, ½ ya da bütün bir birime eşit idi.
Sonuç olarak, biz sınıflandırma sınıflandırma oldukça genişletti hangi nedeniyle sadece iki kuantum sayıları, kullanmak zorunda kaldı.Yani yüzyılın başında bir Fransız matematikçi Elie Cartan yarattı SU (3), bir grup vardı.Her parçacığın içinde taksonomik pozisyonunu belirlemek için, bilim adamları bir araştırma programı geliştirdi.Quark sonra kolayca uzmanlar mutlak doğruluğunu teyit sistematik bir dizi içine girdi.Bilim adamları hiper ve izotopik sıkma haline gelmiştir soyut kuantum sayıları, kullanma fikri gelmiş So
yeni kuantum sayıları
.Ancak, aynı başarı ile garip ve elektrik yükü alabilir.Bu şema geçici Sekizli Yol seçildi.Bu Nirvana ayrıca sekiz seviyeleri ile gitmek gerekir kadar Budizm ile benzerlik yakalanır.Ancak, tüm bu şiir.
Ne'eman Eserleri ve 1961 yılında yayınlanan meslektaşı, Gell-Mann, ve daha sonra bilinen mezonlar miktarı yedi geçmedi.Ama onların kağıt, araştırmacılar sekizinci meson varlığının olasılığı yüksek söz tereddüt etmedi.Ayrıca 1961 yılında kendi teorisi zekice doğruladı.Bulunan bu parçacık denir mezonlar (Yunan harfi η).
Ayrıntılı keşifler ve deneyler zekice SU (3) sınıflandırılması mutlak doğruluğunu teyit etti.Bu doğru yolda olduğunu bulduk araştırmacılar için güçlü bir teşvik oldu.Hatta Gell-Mann doğada kuarklar olduğunu hiç şüphem yoktu.Onun teorileri Yorumlar çok olumlu değildi, ama bilim o haklıydı emin oldu.
Burada ve kuark!
yakında bir makale yayınladı "baryonların ve Mezonların şematik modeli."Bunun, bilim adamları daha çok yararlı oldu organize fikrini geliştirmek başardık.Onlar SU (3) kolayca fermiyonların tüm üçüz varlığını itiraf, 2/3 den 1/3 ve 1/3 ve üçüz tek parçacık halinde değişmektedir elektrik yükü her zaman farklı sıfırdan gariplik olduğunu gördük.Zaten Gell-Mann tanınmış, biz "temel parçacıklar kuark." Onları çağırdı
ücretleri göre, o (aşağı, yukarı İngiliz sözcüklerden ve garip) u, d ve s olarak etiketlenmiş.Yeni program kapsamında, her baryon üç kuark ile kurdu.Mezonlar daha kolay yerleştirilir.Onlar bir kuark (bu kural firması) ve antikuark içerirler.Sadece bilimsel topluluk yazımızı için varız bu parçacıkların, varlığının farkında olmuştur bundan sonra.
Biraz tarih
ölçüde önümüzdeki yıllarda fizik gelişimini belirlenir Bu makalede, oldukça ilginç bir geçmişi vardır.Gell-Mann uzun yayımı önce böyle üçüz varlığını düşündüm, ama hiç kimse kendi varsayımlarını görüşmek üzere.Bir fraksiyonel yüke sahip parçacıkların varlığı hakkında yaptığı varsayımlar hezeyanlar olarak baktım gerçeği.Ancak, olağanüstü bir teorik fizikçi Robert Serber bir konuşmadan sonra onun meslektaşı aynı sonuçlara yaptığını öğrendim.
Buna ek olarak, bilim adamı, hadronların bir parçası olarak, serbest fermiyonlar değilse bu parçacıkların varlığı mümkündür ancak doğru sonuca yaptı.Gerçekten de, bu durumda, bunların ücretleri entegre edilmiştir!İlk Gell-Mann hatta onları kvorkami çağırdı MTI içinde söz ama öğrenci ve öğretmenlerin tepkisi çok düşük anahtar oldu.Bu yüzden halka yaptığı araştırma yapmak gerekip gerekmediğini düşünmeye uzun süre bir bilim adamı.
kelime "kuark" (ördeklerin çığlığı gibi bu ses) James Joyce eserlerinden alınmıştır.Ciddiye Physical Review Letters Amerikan baskısının açısından benzer bir revizyon yayınlanması için kabul etmeyeceğini korktukları için Garibi, ancak Amerikalı bilim adamı, saygın Avrupalı bilim dergisi Fizik Mektupları bir makale gönderdi.Eğer makalenin en azından bir kopyasını bakmak istiyorsanız arada, - aynı Berlin Müzesi'ne yolu yönlendirir.Onun söze kuarkların mevcut değildir, ama onların keşif tam hikayesi (ya da daha doğrusu, belgesel kanıt) 'dir.Aynı düşünce CERN bilim adamı George Zweig gelen için
Ana kuark devrim
fuarı neredeyse aynı anda söylemek.İlk başta, onun akıl hocası kendini Gell-Mann ve sonra Richard Feynman oldu.Zweig da fraksiyonel ücretleri vardı fermiyonların, gerçekliğini tanımlanmış, ama onların aslar çağırdı.Bir kuark ve antikuarklı bir kombinasyonu gibi bir - Ayrıca, yetenekli bir fizikçi aynı zamanda üç kuark baryonların ve mezonlar olarak kabul edilmiştir.
Basitçe söylemek gerekirse, öğrenci tam hocasının sonuçlarını tekrarlanır ve tamamen ondan ayrı.Eserleri ama sadece bir "ev yapımı" Enstitü olarak, Mann yayınlanmasından önce bile birkaç hafta ortaya çıkmıştır.Ancak, neredeyse aynıydı sonuçları olan iki bağımsız kağıtları, varlığı, bir kez ortaya atılan teoriye bazı bilim adamları bağlılık ikna etti.Ret itibaren
güven Ancak birçok araştırmacı bu teori doğru değil almış.Evet, hızlı gazeteciler ve teorisyenler açıklık ve basitlik ona aşık düştü, ancak ciddi fizik sadece sürece 12 olarak yıllar sonra aldı.Sen aşırı muhafazakârlık için onları suçlamak gerekir.Aslında biz bu makalenin başında da belirtildiği Pauli ilkesine tezat kuarkların orijinal teorisine söyledi.Biz proton u-kuarklar ve bir d-kuark çifti içerdiğini varsayarsak, ilk aynı kuantum durumunda kesinlikle olmalıdır.Pauli göre imkansızdır.
Daha sonra oldu ve (yukarıda belirtildiği gibi) orada bir ek kuantum sayısı, bir renk olarak ifade edilmiştir.Buna ek olarak, tüm temel parçacıklar kuarklar onları serbest çeşitleri uymayan neden birbirleri ile etkileşim nasıl belli değildir.Tüm bu ölçüde sadece orta 70s "akıllara getirdi" ayar alan teorisi, gizemleri çözmek yardımcı oldu.Aynı zaman zarfında, hadronların kuark teorisi organik içine dahil.
Ancak en güçlü hem de varlığını teyit eder deneysel testlerin en azından bazılarının tam olmaması teorisi ve kuark ve diğer tanecikler arasında etkileşimin geliştirilmesini engellemektedir.Ama yavaş yavaş sadece teknolojinin hızla gelişmesi proton "transmisyon" elektron demetlerinin deneyimi için izin verilen 60s, sonunda görünmeye başladı.Bu deneyimler gerçekten "gizlemek" orijinal parton denilen bazı parçacıkları, yani iç proton kanıtlamak için izin olduğunu.Daha sonra yine gerçek bir kuark gibi bir şey olduğuna ikna, ama geç 1972 yılında sadece oldu.Tabii ki
Deneysel onay
, bilimsel topluluğun son mahkûmiyeti çok daha deneysel verileri aldı.Onlar charmed (charmed) olarak adlandırılan, hangi kuarkların dördüncü tür olabilir ama 1964 yılında, James Sheldon Glashow ve Bjorken (Bu arada gelecek Nobel ödülü sahibi), tavsiye ettiler.
Bu hipoteze sayesinde, 1970 yılında araştırmacılar yüklü nötr kaon çürüme gözlenmiştir birçok Tuhaflıklar açıklamak başardık olduğunu.Dört yıl sonra, Amerikalı fizikçiler sadece iki bağımsız grup sadece bir "charmed" kuark ve antikuark dahil meson çürüme, düzeltmek başardık.Bu olay bir kez Kasım Devrimi olarak adlandırılan şaşırtıcı değildir.Kuark teorisi daha az ya da "görsel" onay almak.Açılması önemi hakkında
proje yöneticisi, Samuel Ting ve Burton Richter, iki yıl sonra Nobel Ödülü aldı en azından gerçeği şöyle dedi: Bir olay, birçok makale de yansımaktadır.
