Σωματιδιακή Φυσική
Φυσικοί Γης Νόμοι Φυσικής Νόμοι Φυσικής Θεωρίες Φυσικής Πειράματα Φυσικής Παράδοξα Φυσικής
Ατομικός Πυρήνας
Πρωτόνιο
Κυρκόνιο (quark)
Ηλεκτρόνιο
Σώμα Σωμάτιο Σωματίδιο
Μόριο Άτομο Ατομικός Πυρήνας
Σωματίδια Θεμελιώδη Σωματίδια Στοιχειώδη Σωματίδια
Βοσόνιο (boson) Φερμιόνιο (fermion)
Μικρόκοσμος
Φερμιόνια (fermions) βοσόνια (bosons) Βαρυόνια (baryons) Λεπτόνια (leptons) Μεσόνια (mesons) Αδρόνια (hadrons)
Σωματιδιακός Επιταχυντής.
- Ένας Επιστημονικός Κλάδος της Φυσικής.
Εισαγωγή[]
Σωματιδιακός Επιταχυντής.
Η Σωματιδιακή Φυσική είναι ένας κλάδος της Φυσικής που μελετά τα στοιχειώδη σωματίδια που αποτελούν την Ύλη και την Ακτινοβολία καθώς και τις Αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Αποκαλείται επίσης και Φυσική Υψηλών Ενεργειών, επειδή πολλά στοιχειώδη σωμάτια δεν υφίστανται υπό τις συμβατικές συνθήκες που συναντάμε στη Φύση, αλλά μπορούν να δημιουργηθούν και να ανιχνευθούν μέσω ενεργειακών κρούσεων με άλλα σωματίδια, όπως γίνεται στους επιταχυντές σωματιδίων.
Η Σωματιδιακή Φυσική συνδέεται πλέον σημαντικά με την σύγχρονη Κοσμολογία, καθώς το ίδιο το Σύμπαν θεωρείται ως ένας τεράστιος φυσικός επιταχυντής, ενώ η μελέτη των στοιχειωδών σωματιδίων προσφέρει πολλές πληροφορίες για την γέννηση και την εξέλιξή του.
Ιστορία της Σωματιδιακής Φυσικής[]
Η Σωματιδιακή Φυσική στην Αρχαιότητα[]
Οι Έλληνες φιλόσοφοι (Θαλής, Ηράκλειτος, Δημόκριτος κ.α. ) ήταν ίσως οι πρώτοι που ανέπτυξαν ιδέες που απετέλεσαν τη βάση των στοιχειωδών μοντέρνων αρχών όπως για παράδειγμα την διατήρηση της ύλης, την ατομική θεωρία και πολλά άλλα.
Πολύ ελάχιστα πράγματα αναπτύχθηκαν κατά τους αιώνες μετά την περίοδο των Ελλήνων φιλοσόφων.
- 500 - 428 π.Χ., Ο Αναξαγόρας αμφισβήτησε την προηγούμενη διαμάχη των Ελλήνων φιλοσόφων σχετικά με την δημιουργία και την καταστροφή της ύλης, διδάσκοντας ότι οι αλλαγές στην ύλη οφείλονται στη διαφορετική διάταξη αόρατων σωματιδίων. (Θα μπορούσε κανείς να πεί ότι οι διδασκαλία του αποτελεί τον πρόδρομο της αρχής διατήρησης της ύλης).
- 494 - 434 π.Χ. Ο Εμπεδοκλής περιόρισε αυτά τα αόρατα σωματίδια σε τέσσερα στοιχεία: τη γη, τον αέρα, τη φωτιά και το νερό.
- 460 - 370 π.Χ. Ο Δημόκριτος ανέπτυξε την θεωρία ότι το Σύμπαν αποτελείται από κενό χώρο και από ένα (σχεδόν) άπειρο αριθμό αόρατων σωματιδίων τα οποία διαφέρουν μεταξύ τους ως πρός το σχήμα και τη θέση που καταλαμβάνουν στο χώρο. Η ύλη αποτελείται εξ' ολοκλήρου από σωμάτια που δεν μπορούν να διαιρεθούν περαιτέρω και καλούνται άτομα.
- 384 - 322 π.Χ. Ο Αριστοτέλης τυποποίησε την συλλογή επιστημονικής γνώσης. Παρ όλο που είναι δύσκολο να υποδείξει μία συγκεκριμένη θεωρία, το αποτέλεσμα της συλλογής αυτής ήταν να παρέχει τις βασικές αρχές της επιστήμης για μία χιλιετία.
Η Σωματιδιακή Φυσική στον Μεσαίωνα[]
Όταν όμως η έντονη διανοητική δύναμη της Αναγέννησης εισήλθε στο πεδίο της Φυσικής, ο Κοπέρνικος και άλλοι μεγάλοι στοχαστές άρχισαν να απορρίπτουν τις ιδέες των Ελλήνων προς όφελος καινούριων ιδεών που βασίζονταν σε εμπειρικούς κανόνες. Οι μετά τον Κοπέρνικο θεωρίες έθεσαν τέλος στην παλαιά εποχή της επιστημονικής αντίληψης και άρχισαν την νέα Επιστημονική Επανάσταση.
- 1214 - 1294 μ.Χ. Ο Roger Bacon δίδαξε ότι για να μάθει κανείς τα μυστικά της φύσης θα πρέπει πρώτα να κάνει παρατηρήσεις. Με αυτό τον τρόπο παρείχε την μέθοδο με την οποία οι άνθρωποι μπορούν να αναπτύξουν επαγωγικές θεωρίες χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις από την φύση.
Η Σωματιδιακή Φυσική στην Νεότερη Εποχή[]
Ακολουθώντας την επανάσταση του Κοπέρνικου, ήταν εμφανές ότι οι επιστημονικές θεωρίες δεν μπορούν να γίνουν αποδεκτές χωρίς αυστηρό έλεγχο. Η επικοινωνία μεταξύ των επιστημόνων αυξήθηκε και έδωσε το έναυσμα για περισσότερες ανακαλύψεις.
- 1874 Ο George Stoney αναπτύσσει την θεωρία του ηλεκτρονίου και υπολογίζει την μάζα του.
- 1895 Ο Wilhelm Roentgen ανακαλύπτει τις ακτίνες Χ.
- 1898 Οι Marie και Pierre Curie ξεχωρίζουν τα ραδιενεργά στοιχεία.
- 1898 Ο Joseph Thompson εκτέλεσε μετρήσεις για το ηλεκτρόνιο και ανέπτυξε την θεωρία του "σταφιδόψωμου" για το άτομο -- ότι δηλαδή το άτομο είναι μία σφαίρα θετικά φορτισμένη που περιλαμβάνει ένθετα ηλεκτρόνια όπως περίπου οι "σταφίδες" στο "σταφιδόψωμο".
Η Σωματιδιακή Φυσική στην Σύγχρονη Εποχή[]
Στην αρχή του εικοστού αιώνα οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι καταλάβαιναν τις πιο θεμελιώδεις αρχές της Φύσης. Τα άτομα ήταν συμπαγή δομικά υλικά της φύσης, οι άνθρωποι εμπιστεύονταν τους νόμους της κίνησης του Νεύτωνα και τα περισσότερα προβλήματα της Φυσικής φαινόταν να έχουν λυθεί.
Παρ' όλα αυτά, αρχίζοντας με την Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein που αντικατέστησε τη Κλασσική Μηχανική του Νεύτωνα, οι επιστήμονες άρχισαν να συνειδητοποιούν ότι οι γνώση τους κάθε άλλο παρά ολοκληρωμένη ήταν. Ιδιαίτερου ενδιαφέροντος έτυχε το αναπτυσσόμενο πεδίο της Κβαντικής Θεωρίας που άλλαξε τελείως τους βασικούς κανόνες της Φυσικής:
- 1900 Ο Max Planck προτείνει την κβαντική μορφή της ακτινοβολίας (υπάρχει σε διακριτές ποσότητες ενέργειας.)
- 1905 Ο Albert Einstein, ένας από τους ελάχιστους επιστήμονες που πήρε στα σοβαρά τις ιδέες του Plank, προτείνει το κβάντο του φωτός (το φωτόνιο) το οποίο συμπεριφέρεται ως σωματίδιο.
- 1909 Ο Hans Geiger και ο Ernest Marsden, υπό την καθοδήγηση του Ernest Rutherford, μελέτησαν την σκέδαση σωματιδίων άλφα πάνω σε χρυσόχαρτο και παρατήρησαν σκεδάσεις σε μεγάλες γωνίες, οι οποίες υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός μικρού, πυκνού και θετικά φορτισμένου πυρήνα.
- 1911 Ο Ernest Rutherford συμπέρανε την ύπαρξη του πυρήνα ως αποτέλεσμα του πειράματος της σκέδασης των σωματιδίων άλφα των Hans Geiger και Ernest Marsden.
- 1913 Ο Niels Bohr επιτυγχάνει την σύνταξη μιας θεωρίας για την δομή του ατόμου βασισμένη στις ιδέες των κβάντων.
- 1919 Ο Ernest Rutherford βρίσκει την πρώτη απόδειξη για την ύπαρξη του πρωτονίου.
- 1921 Ο James Chadwick και ο E.S. Bieler συμπεραίνουν ότι κάποια ισχυρή δύναμη διατηρεί την συνοχή του πυρήνα.
- 1923 Ο Arthur Compton ανακαλύπτει την κβαντική (σωματιδιακή) υφή των ακτίνων Χ. Με αυτό τον τρόπο επιβεβαιώνει ότι τα φωτόνια είναι σωματίδια.
- 1924 Ο Louis de Broglie προτείνει ότι η ύλη έχει κυματικές ιδιότητες.
- 1925 Ο Wolfgang Pauli διατυπώνει την Απαγορευτική Αρχή για τα δέσμια ηλεκτρόνια στο άτομο.
- 1926 Ο Erwin Schroedinger αναπτύσσει την κυματομηχανική, η οποία περιγράφει την συμπεριφορά του κβαντικού συστήματος των βοσονίων (bosons). Ο G.N. Lewis προτείνει το όνομα "φωτόνιο" για το κβάντο του φωτός.
- 1927 Είχε παρατηρηθεί ότι ορισμένα υλικά εκπέμπουν ηλεκτρόνια (βήτα διάσπαση). Εφόσον και το άτομο και ο πυρήνας έχουν συγκεκριμένες ενεργειακές στάθμες, είναι δύσκολο να εξηγηθεί πως τα ηλεκτρόνια που παράγονται από μεταπτώσεις μπορούν να έχουν ένα συνεχές ενεργειακό φάσμα. (η απάντηση το 1930)
- 1927 Ο Werner Heisenberg διατυπώνει την αρχή της αβεβαιότητας: με όση μεγαλύτερη ακρίβεια γνωρίζει κανείς την ενέργεια ενός σωματιδίου με τόσο μικρότερη ακρίβεια γνωρίζουμε τον χρόνο (και αντίστροφα). Η ίδια αβεβαιότητα ισχύει για την ορμή και τις συντεταγμένες ενός σωματιδίου.
- 1928 Ο Paul Dirac συνδυάζει την κβαντομηχανική και την Ειδική θεωρία της Σχετικότητας για να περιγράψει το ηλεκτρόνιο.
- 1930 Η κβαντομηχανική και η ειδική θεωρία της σχετικότητας έχουν εδραιωθεί. Υπάρχουν μόνο τρία στοιχειώδη σωματίδια: τα πρωτόνια, τα ηλεκτρόνια και τα φωτόνια. Ο Max Born, όταν πληροφορήθηκε την εξίσωση του Dirac, δήλωσε, "Σε έξι μήνες θα είναι το τέλος της Φυσικής που ξέρουμε".
- 1930 Ο Wolfgang Pauli προτείνει το νετρίνο για να εξηγήσει το συνεχές φάσμα της ενέργειας του ηλεκτρονίου από τις διασπάσεις βήτα.
- 1931 Ο Paul Dirac αντιλαμβάνεται ότι τα θετικά φορτισμένα σωματίδια που απαιτούνται από την εξίσωσή του είναι καινούρια αντικείμενα (τα ονομάζει ποζιτρόνια). Είναι ακριβώς όπως τα ηλεκτρόνια, αλλά έχουν θετικό φορτίο. Αυτό είναι το πρώτο παράδειγμα των αντισωματιδίων.
- 1931 Ο James Chadwick ανακαλύπτει το νετρόνιο. Οι μηχανισμοί της συνοχής και τησ διάσπασης του πυρήνα αποτελούν κύρια προβλήματα για την επιστήμη.
- 1933-34 O Enrico Fermi προτείνει μία θεωρία γιά την βήτα διάσπαση που εισάγει τις Ασθενείς Αλληλεπιδράσεις. Είναι η πρώτη θεωρία που χρησιμοποιεί σαφώς τα νετρίνο και την αλλαγή του "αρώματος" των σωματιδίων.
- 1933-34 Ο Hideki Yukawa συνδυάζει την ειδική θεωρία της Σχετικότητας και την κβαντική θεωρία για να περιγράψει τις πυρηνικές αλληλεπιδράσεις με την ανταλλαγή μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων, νέων σωματιδίων (τα πιόνια που είναι ένα είδος μεσονίων). Από το μέγεθος του πυρήνα ο Yukawa συμπεραίνει ότι τα ανταλλασσόμενα σωματίδια (τα μεσόνια) έχουν μάζα περίπου 200 φορές την μάζα του ηλεκτρονίου. Αυτή είναι η αρχή της θεωρίας των μεσονίων στις πυρηνικές δυνάμεις.
- 1937 Ένα σωματίδιο ισοδύναμο με 200 μάζες ηλεκτρονίων ανακαλύπτεται στις κοσμικές ακτίνες. Ενώ στην αρχή οι φυσικοί θεωρούσαν ότι είναι το "πιόνιο", αργότερα αποδείχθηκε ότι ήταν το μιόνιο.
- 1938 Ο E.C.G. Stuckelberg παρατηρεί ότι τα πρωτόνια και τα νετρόνια δεν διασπώνται σε κάποιο συνδυασμό με ηλεκτρόνια, νετρίνο, μιόνια ή τα αντισωμάτιά τους. Η σταθερότητα του πρωτονίου δεν μπορεί να εξηγηθεί σε σχέση με την διατήρηση του φορτίου και της ενέργειας. Γι' αυτό το λόγο προτείνει ότι τα βαρέα σωματίδια διατηρούνται ανεξάρτητα του είδους τους.
- 1941 Ο C. Moller και ο Abraham Pais εισάγουν τον γενικό όρο νουκλεόνιο για τα πρωτόνια και τα νετρόνια.
- 1946-47 Οι φυσικοί συνειδητοποιούν ότι το σωματίδιο που παρατηρήθηκε στις κοσμικές ακτίνες και εθεωρείτο ότι είναι το μεσόνιο του Yukawa, είναι το "μιόνιο" το οποίο αποτελεί το πρώτο σωματίδιο της δεύτερης γενεάς που ανακαλύφθηκε. Η ανακάλυψή του ήταν τελείως απρόσμενη. Το σχόλιο του I.I. Rabi ήταν: "Αυτό ποιός το παρήγγειλε? ". Εισήχθη ο όρος λεπτόνιο γιά να περιγράψουν το καινούριο αυτό αντικείμενο που δεν αλληλεπιδρά ισχυρά (τα ηλεκτρόνια και τα μιόνια είναι και τα δύο λεπτόνια).
- 1947 Ένα μεσόνιο που αλληλεπιδρά ισχυρά βρέθηκε στις κοσμικές ακτίνες και ταυτοποιήθηκε ότι είναι το πιόνιο.
- 1947 Οι φυσικοί αναπτύσσουν τους τρόπους για να υπολογίσουν τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες των ηλεκτρονίων, ποζιτρονίων και φωτονίων. Εισαγωγή των διαγραμμάτων Feynman.
- 1948 Το συγχροκύκλοτρο του Berkeley παράγει τα πρώτα τεχνητά πιόνια.
- 1949 Ο Enrico Fermi και ο C.N. Yang προτείνουν ότι το πιόνιο αποτελείται από ένα νουκλεόνιο και ένα αντινουκλεόνιο. Η ιδέα για σύνθετα σωματίδια είναι ριζοσπαστική.
- 1949 Ανακάλυψη του καόνιου K+ διαμέσου των διασπάσεων του.
- 1950 Ανακάλυψη του ουδέτερου πιονίου.
- 1951 Δύο νέου τύπου σωματίδια ανακαλύπτονται στις κοσμικές ακτίνες. Ανακαλύφθηκαν παρατηρώντας τροχιές που έμοιαζαν με V και αναπλάθοντας το ηλεκτρικά ουδέτερο αντικείμενο το οποίο διασπόμενο παρείγαγε δύο φορτισμένα σωματίδια που ανιχνεύτηκαν μέσω των τροχιών που αφήσανε. Τα σωματίδια αυτά ονομάσθηκαν Λ0 και K0.
- 1952 Ανακάλυψη των Δελτόνιο |Δελτονίων]] (σωματιδίων Δέλτα): Υπάρχουν τέσσερα σωματίδια του είδους (Δ++, Δ+, Δ0, και Δ-.)
- 1952 Ο Donald Glaser εφευρίσκει τον θάλαμο φυσαλίδων. To Κόσμοτρο του Brookhaven , ένας επιταχυντής 1.3 GeV, αρχίζει την λειτουργία του.
- 1953 Η αρχή της "έκρηξης των Σωματιδίων" - Ένας πραγματικός πολλαπλασιασμός των γνωστών σωματιδίων.
- 1953 - 57 Η σκέδαση ηλεκτρονίων σε πυρήνες αποκαλύπτει την ύπαρξη κατανομής φορτίου μέσα στα πρωτόνια και ακόμη και στα νετρόνια. Η περιγραφή της ηλεκτρομαγνητικής δομής των πρωτονίων και των νετρονίων υποδεικνύει την ύπαρξη κάποιας εσωτερικής δομής αν και ακόμη και τα δύο σωματίδια θεωρούνται σαν στοιχειώδη.
- 1954 Ο C.N. Yang και ο Robert Mills αναπτύσσουν ένα καινούριο είδος θεωριών που ονομάζονται θεωρίες βαθμίδος. Παρότι δεν έγινε αντιληπτό εκείνη την εποχή, τέτοιου είδους θεωρία αποτελεί την βάση του Καθιερωμένου Πρότυπου.
- 1957 Ο Julian Schwinger προτείνει σε μία δημοσίευσή του την ενοποίηση των ασθενών και των ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων.
- 1957-59 Οι Julian Schwinger, Sidney Bludman, και Sheldon Glashow, σε ξεχωριστές δημοσιεύσεις ο καθένας, προτείνουν ότι όλες οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις συμβαίνουν με την μεσολάβηση βαρέων φορτισμένων βοσονίων, τα οποία αργότερα ονομάσθηκαν ασθενόνια W+ και W-. Στην πραγματικότητα ο Yukawa ήταν αυτός που για πρώτη φορά πριν από είκοσι έτη είχε μιλήσει για την ανταλλαγή βοσονίων, αλλά είχε προτείνει το πιόνιο ως ενδιάμεσο φορέα της ασθενούς δύναμης.
- 1961 Καθώς ο αριθμός των γνωστών σωματιδίων αυξάνει, μια μαθηματική ταξινόμηση στην οργάνωση των σωματιδίων (η ομάδα SU(3)) βοηθά τους φυσικούς να αναγνωρίσουν διαφορετικούς τύπους σωματιδίων.
- 1962 Τα πειράματα επαληθεύουν την ύπαρξη δύο διαφορετικών τύπων νετρίνου (τα ηλεκτρονικά και τα μιονικά νετρίνα). Αυτό είχε προηγουμένως συναχθεί από θεωρητικές μελέτες.
- 1964 Ο Murray Gell-Mann και ο George Zweig προτείνουν πειραματικά την ιδέα των κυρκόνιων (quarks). Προτείνουν ότι τα μεσόνια και τα βαρυόνια αποτελούνται από τρία κυρκόνια ή αντι-κυρκόνια που ονομάζονται "up", "down", ή "strange" (u, d, s) με ιδιοστροφορμή 0.5 και ηλεκτρικά φορτία 2/3, -1/3, -1/3, αντίστοιχα (όπως αποδείχθηκε αργότερα αυτή η θεωρία δεν είναι τελείως ακριβής). Επειδή, κλασματικά φορτία δεν είχαν ποτέ παρατηρηθεί στην Φύση, η θεωρία των κουάρκ αντιμετωπίσθηκε περισσότερο σαν μία μαθηματική εξήγηση της γενικής εικόνας που παρουσίαζαν οι μάζες των σωματιδίων παρά ως μια φυσική θεωρία. Αργότερα με την περαιτέρω ανάπτυξη της θεωρίας καθώς και οι πειραματικές παρατηρήσεις επέτρεψαν να θεωρηθούν τα κυρκόνια ως φυσικά σωματίδια, παρ' ότι δεν μπορούν ποτέ να απομονωθούν.
- 1964 Παρατηρώντας την γενική εικόνα των λεπτονίων, προτάθηκε η ύπαρξη ενός τετάρτου κυρκόνιου ώστε να έχουμε παρόμοια εικόνα και στα κυρκόνια που σήμερα είναι γνωστή ως γενεές της ύλης. Πολύ λίγοι φυσικοί πήραν αυτή την ιδέα στα σοβαρά εκείνη την εποχή. Οι Sheldon Glashow και James Bjorken εισάγουν το όνομα "charm" (γοητευτικό) για το τέταρτο (c) κουάρκ.
- 1965 Οι O.W. Greenberg, M.Y. Han, και Yoichiro Nambu εισήγαγαν το χρωματικό φορτίο ως φυσικό μέγεθος των κυρκονίων. Όλα τα αδρόνια που έχουν παρατηρηθεί έχουν ουδέτερο χρώμα.
- 1966 Το πρότυπο των κυρκονίων γίνεται αποδεκτό βαθμιαία εξ αιτίας της μη παρατήρηής τους.
- 1967 Οι Steven Weinberg και Abdus Salam προτείνουν (ανεξάρτητα ο καθένας) μία θεωρία που ενοποιεί την Ηλεκτρομαγνητική Αλληλεπίδραση και την Ασθενή Αλληλεπίδραση σε μία ευρύτερη Ηλεκτρασθενή Αλληλεπίδραση. Η θεωρία τους απαιτεί την ύπαρξη ενός ουδέτερου βοσονίου που αλληλεπιδρά μέσω της ασθενούς αλληλεπίδρασης (σήμερα ονομάζεται μποζόνιο Z0) και μεσολαβεί κατά τις Ασθενείς Αλληλεπιδράσεις. Το σωματίδιο αυτό δεν είχε παρατηρηθεί εκείνο τον καιρό. Επίσης προέβλεψαν ένα ακόμη βαρύ βοσόνιο, το ονομαζόμενο βοσόνιο Higgs που επίσης δεν έχει παρατηρηθεί.
- 1968-69 Στον Γραμμικό Επιταχυντή του Stanford, σε ένα πείραμα που μελετούσε την σκέδαση ηλεκτρονίων από πρωτόνια, φαινόταν ότι τα ηλεκτρόνια σκεδάζονται από από μικρά "κέντρα" μέσα στο πρωτόνιο. Οι James Bjorken και Richard Feynman ανέλυσαν τα πειραματικά δεδομένα χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο σύμφωνα με το οποίο το πρωτόνιο είχε δομικά σωματίδια (δεν χρησιμοποίησαν τον όρο "κυρκόνια" για τα δομικά σωματίδια, παρότι αυτό το πείραμα έδωσε την απόδειξη για αυτά).
- 1970 Οι Sheldon Glashow, Γιάννης Ηλιόπουλος Ιωάννης, και Luciano Maiani αναγνώρισαν την μεγάλη σημασία που έχει η ύπαρξη του τέταρτου κυρκόνιου στο πλαίσιο του Καθιερωμένου Πρότυπου.
- 1973 Ο Donald Perkins, παρακινούμενος από τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Πρότυπου, επαναλαμβάνει την ανάλυση παλιών δεδομένων από το CERN και βρίσκει ενδείξεις για την ύπαρξη ασθενών αλληλεπιδράσεων χωρίς αλλαγή φορτίου (λόγω της ανταλλαγής ενός βοσονίου Z0.)
- 1973 Αναπτύσσεται η Κβαντική Πεδιακή Θεωρία για τις Ισχυρές Αλληλεπιδράσεις. Η θεωρία των κυρκονίων (quarks) και των γλοιονίων (gluons)(που σήμερα αποτελεί μέρος του Καθιερωμένου Πρότυπου) έχει δομή παρόμοια με την Κβαντική Ηλεκτροδυναμική (QED). Επειδή αυτή η θεωρία ασχολείται με το Χρωμικό Φορτίο ονομάζεται Κβαντική Χρωμοδυναμική (QCD). Τα κυρκόνια ορίζονται ως πραγματικά σωματίδια που φέρουν χρωμικό φορτίο. Τα γλοιόνια είναι τα κβάντα του Χρωμικού Πεδίου της ισχυρής αλληλεπίδρασης και έχουν μηδενική μάζα. Αυτή η θεωρία των ισχυρών αλληλεπιδράσεων προτάθηκε από τους Harald Fritzsch και Murray Gell-Mann.
- 1973 Οι David Politzer, David Gross, και Frank Wilczek ανακάλυψαν ότι η χρωμική θεωρία στις ισχυρές αλληλεπιδράσεις έχει μια ιδιαίτερη ιδιότητα που σήμερα ονομάζεται
Ασυμπτωτική Ελευθερία ("asymptotic freedom"). Αυτή η ιδιότητα ήταν αναγκαία για την εξήγηση των πειραματικών δεδομένων του έτους 1968-69 σχετικά με το πρωτόνιο.
- 1974 Στην τελευταία ομιλία ενός συνεδρίου, ο Γιάννης Ηλιόπουλος, παρουσιάζει για πρώτη φορά συγκεντρωμένη την ολική άποψη της Φυσικής που σήμερα είναι γνωστή ως το Καθιερωμένο Πρότυπο.
- 1974 (Nov.) Ο Burton Richter και ο Samuel Ting, επικεφαλείς δύο διαφορετικών πειραμάτων, ανακοίνωσαν την ίδια μέρα ότι ανακάλυψαν ένα καινούριο σωματίδιο. Ο Τing και οι συνεργάτες του στο Brookhaven ονόμασαν το σωματίδιο "J", ενώ ο Richter και οι συνεργάτες του στο SLAC το ονόμασαν "ψ". Επειδή και οι δύο παρατηρήσεις έχουν την ίδια βαρύτητα, το σωματίδιο είναι σήμερα γνωστό ως σωματίδιο J/ψ. Το J/ψ είναι ένα μεσόνιο με ένα κουάρκ και ένα αντικουάρκ τύπου c.
- 1976 Οι Gerson Goldhaber και Francois Pierre βρήκαν το μεσόνιο D0 (αποτελείται από ένα αντικουάρκ τύπου u και ένα κουάρκ τύπου c). Οι προβλέψεις της θεωρίας συμφωνούν με τα πειραματικά αποτελέσματα, προσφέροντας με αυτό τον τρόπο υποστήριξη στο Καθιερωμένο Πρότυπο.
- 1976 Ο Martin Perl και οι συνεργάτες του στο SLAC ανακάλυψαν το ταυόνιο τ. Επειδή αυτό το λεπτόνιο είναι το πρώτο που παρατηρήθηκε από την τρίτη γενεά των σωματιδίων, ήταν τελείως απρόσμενο.
- 1977 Ο Leon Lederman και οι συνεργάτες του στο Fermilab ανακάλυψαν άλλο ένα κυρκόνιο (και το αντικυρκόνιο του). Αυτό το κυρκόνιο ονομάζεται "bottom" (πυθμένας) ή "beauty" (ευμορφία). Επειδή τα κυρκόνια υπάρχουν σε ζεύγη, αυτή η ανακάλυψη έδωσε την ώθηση για τις έρευνες για το έκτο κυρκόνιο το t.
- 1978 Οι Charles Prescott και Richard Taylor παρατηρούν μία ασθενή αλληλεπίδραση με την ανταλλαγή ενός βοσονίου Z0 σε πείραμα σκέδασης πολωμένων ηλεκτρονίων από δευτέριο. Αυτή η παρατήρηση απέδειξε την παραβίαση της συμμετρίας χώρου επιβεβαιώνοντας τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Πρότυπου.
- 1979 Η πρώτη απόδειξη για ένα γλοιόνιο που εκπέμπεται από ένα κυρκόνιο (ή αντικυρκόνιο) βρέθηκε στον επιταχυντή PETRA, στο εργαστήριο DESY στο Αμβούργο.
- 1983 Τα βοσόνια W± και Z0 που είναι τα σωματίδια φορείς των ασθενών αλληλεπιδράσεων παρατηρούνται από δύο πειράματα στο σύγχροτρο του CERN που συγκρούει πρωτόνια και αντιπρωτόνια χρησιμοποιώντας τεχνικές που αναπτύχθηκαν από τους Carlo Rubbia και Simon Van der Meer.
- 1989 Πειράματα που έγιναν στο CERN και στο SLAC απέδειξαν την ύπαρξη τριών μόνο γενεών θεμελιωδών σωματιδίων. Αυτό το συμπέρασμα βγήκε αποδεικνύοντας ότι ο χρόνος ζωής του βοσονίου Z0 είναι αυτή που περιμένει κανείς αν έχει ακριβώς τρία πολύ ελαφρά (ή με μηδενική μάζα) νετρίνα.
- 1995 Μετά από έρευνες δεκαοκτώ ετών σε διάφορους επιταχυντές, τα πειράματα CDF και D0 στο Fermilab ανακάλυψαν το κουάρκ τύπου t (top) που έχει μάζα 175 GeV. Είναι αξιοπερίεργο το γεγονός ότι η μάζα του είναι τόσο μεγαλύτερη από τα άλλα πέντε κυρκόνια (quarks)
Υποσημειώσεις[]
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
Βιβλιογραφία[]
Ιστογραφία[]
- Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
- Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
- Πανεπιστήμιο Αθηνών - Εκτενής Περιγραφή
- Ανοικτό Πανεπιστήμιο
- what-no-new-particles-means-for-physics
 Κίνδυνοι Χρήσης
|
|---|
|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)