Quark -, hogy egy részecske? Tudja meg, mi áll a kvarkok. Mi részecske kisebb, mint egy kvark?

Csak egy évvel ezelőtt, Peter Higgs és Fransua Engler Nobel-díjat nyert munkájáért, amelyet szentelt a tanulmány a szubatomi részecskék. Ez nevetségesnek tűnhet, de a felfedezések tudósok tettek egy fél évszázaddal ezelőtt, de a mai napig nem adták, bár egy kicsit nagy ügy.

1964-ben még két tehetséges fizikus is végre ő úttörő elmélete. Eleinte ő is felkeltette gyakorlatilag nincs a figyelmet. Ez furcsa, mert leírt szerkezete hadronokat, amelyek elengedhetetlenek a bármelyike erős atomi kölcsönhatás. Ez volt az elmélet kvarkok.

Mi ez?

Apropó, mi a túró? Ez az egyik legfontosabb összetevője a hadron. Fontos! Ez részecske „fél” spin, ténylegesen a fermionos. Attól függően, hogy a szín (lásd alább) kvark díj egyenlő lehet a harmadik vagy kétharmada a felelős a proton. Ami a színeket, amelyek hat (generációs kvarkok). Ezek szükségesek ahhoz, hogy ne sérti az Pauli.

alapinformációk

Ennek részeként a részecskék hadronokat vannak a parttól nem haladó értékre a szülés. Az ok egyszerű: egymásnak vektorok szelvény területén, azaz a gluonok. Miért olyan fontos, túró? Gluon plazma (telített kvarkok) - a halmazállapot, amelyben az összes univerzum azonnal az ősrobbanás után. Ennek megfelelően a létezését és gluonokból - közvetlen megerősítése, hogy ő valóban.

Ők is a saját színét, hanem azért, mert a mozgás létrehozhatják saját virtuális példányban. Ennek megfelelően, ha a távolság kvark erő közöttük jelentős mértékben megnő. Ahogy az egyik lehet képzelni, de legalább egy kölcsönhatás gyakorlatilag eltűnik (aszimptotikus szabadság).

Tehát bármely erős kölcsönhatás a hadronokat miatt az átmenet a gluonokat közötti kvarkok. Ha beszélünk közötti kölcsönhatásokra hadronokat, magyarázzák átadása pi-mezon rezonancia. Egyszerűen fogalmazva, minden közvetetten ismét csökkent a csere gluonok.

Hogyan túró része a nukleonok?

Minden neutron áll egy pár d-kvark és tazhe egyetlen u-kvark. Minden proton ellenkezőleg - az egységes d-kvark párból u-kvark. Mellesleg elmondható, hogy a levelek kerülnek függően kvantum számokat.

Hadd magyarázzuk. Például, béta-bomlás magyarázható elég az átalakulás egy ugyanolyan típusú túró egy nukleon készítmény másik. Jobban meg kell érteni, mint egy képlet ez a folyamat lehet írni, mint ez: d = u + w (ez neutron bomlása). Ennek megfelelően, a proton van írva képlet kissé eltérő: u = d + w.

Egyébként ez utóbbi folyamat azzal magyarázható, hogy a folyamatos stream a neutrínók és a pozitron fő csillaghalmazok. Tehát a skála az univerzum egy kicsit kevésbé fontos részecske, amely a kvark-gluon plazma, mint már mondtuk, megerősíti a Big Bang, és a tanulmány ezen részecskék lehetővé teszik a tudósok, hogy jobban megértsék a lényegét a világ, amelyben élünk.

Kevesebb, mint egy kvark?

By the way, mi áll a kvarkok? Ezek részét képezik preons. Ezek a részecskék nagyon kicsik és nehezen érthető, hogy még ma is ismert, hogy nem annyira. Itt kisebb a kvarkok.

Honnan jönnek?

Ma a leggyakoribb formája preons két hipotézist: húrelmélet és az elmélet Bilson-Thompson. Az első esetben, az esemény a részecske adatok magyarázta húr oszcilláció. A második hipotézis azt sugallja, hogy a megjelenése okozta gerjesztett állapota térben és időben.

Érdekes, hogy a második esetben lehetőség van a jelenség leírására, egy mátrix párhuzamos közlekedés ívek mentén a spin hálózatot. A tulajdonságok ezen mátrix maga, és meghatározzuk azokat a preons. Ez az, amit ez áll a kvarkok.

Összefoglalva azt mondhatjuk, hogy a kvarkok - egyfajta „kvantum” az összetétel hadronokat. Megigézte? És most fogunk beszélni, hogyan kell csinálni nyitva volt a túró. Ez egy nagyon izgalmas történet, amely egyebek között, teljesen felfedi néhány részletet ismertetett módon.

furcsa szemcsék

Közvetlenül azután, hogy a végén a második világháború, a tudósok elkezdték aktívan felfedezni a világot a szubatomi részecskék, mely eddig úgy tűnt, hogy csak primitív (a néző). Protonok, neutronok (nukleonok) atom és elektronok képződnek. 1947-ben nyitotta meg bazsarózsák (és előrejelzett létezését 1935-ben), akik felelősek voltak a kölcsönös vonzás a nukleonok a sejtmagban tartalmaz. Ez az esemény nem egy tudományos kiállítást szentelt az ő idejében. Kvarkok még nem voltak nyitva, de az idő a támadás a „lábnyom” egyre közelebb.

A neutrínók akkoriban még nem fedeztek fel. De a jelentősége egyértelmű, hogy ismertesse a béta-bomlás atomok olyan nagy volt, hogy a tudósok már kétséges, a létezésükről. Ezen kívül már érzékeli, vagy megjósolni bizonyos antirészecskéi. A helyzet tisztázatlan maradt csak müonokat során képződött a bomlási pionok és ezt követően egy átmenet a neutrínók, elektron vagy pozitron. A fizikusok nem érti, miért kell ezt a közbenső állomás.

Sajnos, egy ilyen egyszerű és szerény modell nagyon röviden túlélte a nyitás a pionokról. 1947-ben két angol fizikus Dzhordzh Rochester és Clifford Butler, megjelent egy furcsa cikket a tudományos folyóirat Nature. Ő szolgált anyag tanulmányozása során kozmikus sugárzás révén ködkamrával, amelynek során kaptak prelyubopytny információkat. Az egyik a készített fényképek a megfigyelés során, akkor tisztán látható volt néhány dalt egy közös eredetű. Mivel a különbség, mint a latin-V, akkor világossá vált - a felelős ezeknek a részecskéknek határozottan más.

A tudósok egyszer feltételezzük, hogy ezek a számok azt mutatják, az a tény, az összeomlás egy ismeretlen részecske, amely nem maradt más pályákon. Számítások azt mutatták, hogy a tömege - mintegy 500 MeV, ami sokkal nagyobb, mint ez az érték az elektron. Természetesen a kutatók nevű nyitó V-részecske. Azonban nem ez volt a túró. Ez részecske még várt a szárnyakat.

Csak a kezdet

Ezzel a felfedezés, minden elkezdődött. 1949-ben, ugyanolyan körülmények között a részecske pályán találták, amelynek alapján csak három pionokról. Hamarosan világossá vált, hogy ő, valamint a V-bit - egészen más családtagokat, amely négy részecskéket. Később hívták K-mezonoknak (kaons).

Egy pár töltésű kaons tömege 494 MeV, és abban az esetben a semleges töltés - 498 MeV. Egyébként 1947-ben, a tudósok már a szerencse, hogy rögzítse ugyanúgy nagyon ritka esetben, ha a pozitív kaon elpusztul, de abban az időben, csak nem voltak képesek helyesen értelmezni a képet. Azonban ahhoz, hogy tökéletesen igazságos, valójában az első megfigyelése kaon készült vissza 1943-ban, de információt róla szinte elveszett a háttérben számos háború utáni tudományos közleményei.

új furcsaságokat

És akkor a tudósok várta további felfedezéseket. 1950-ben és 1951-ben a kutatók az egyetemek Manchester és Melnburskogo sikerült találni egy részecske sokkal nehezebb, mint a protonok és a neutronok. Ismét nem volt felelős, hanem bomlik egy proton és egy pion. Az utóbbi, ahogy látom, volt egy negatív töltés. Egy új részecske betűvel jelöljük Λ (lambda).

Minél több idő telt el, annál több kérdés merül fel a tudósok. A probléma az volt, hogy az új részecskék keletkeznek kizárólag az erős nukleáris kölcsönhatás, gyorsan lebontja, így protonok és a neutronok. Ezen kívül, mindig párban jelennek meg, az egyetlen megnyilvánulása soha. Ezért egy csoportja fizikus az Egyesült Államok és Japán javasolta, hogy használják a leírásban új kvantumszám - ritkaság. Szerint a definíciók, a furcsa az összes többi ismert részecskék nulla.

további kutatási

Áttörés a kutatások történtek után kialakult egy új rendszerezése hadronokat. A kiemelkedő alakja volt az izraeli Júvál Neemán, aki megváltoztatta a kiemelkedő katonai pályát, hogy olyan zseniális tudós.

Rámutatott, hogy a nyitott mire a mezonok és barionok hanyatlás, amely egy klaszter kapcsolódó részecskék multiplettek. Tagjai minden ilyen asszociáció idegenszerűség rendelkeznek teljesen azonos, de ellentétes elektromos töltések. Tehát hogyan erős nukleáris kölcsönhatás elektromos töltések nem függ, hogy az összes többi multiplettek részecskék meg tökéletes ikrek.

A tudósok úgy vélik, hogy az előfordulása, mint képződmények megfelel bizonyos természetes szimmetria, és hamarosan képesek voltak megtalálni. Ez egy egyszerű általánosítása a spin-csoport SU (2), amely a tudósok a világ leírására használt kvantum számokat. Ez csak abban az időben már ismert volt 23 hadronokat, és a hátukat volt egyenlő 0, ½ vagy az egész egység, ezért ezt a besorolás nem volt lehetséges.

Ennek eredményeként azt kellett használni besorolás egyszer két kvantumszám, ezáltal jelentősen bővült a besorolás. És volt egy csoport SU (3), amely a század elején a francia matematikus Elie Cartan. Annak megállapításához, a taxonómiai helyzetét az egyes részecskék benne, tudósok kifejlesztettek egy kutatási programban. Quark később könnyen lépett sorozatot, amely megerősítette az abszolút helyességéről szakértők.

Új kvantumszám

A tudósok jöttek az ötletet, hogy egy absztrakt kvantum számokat váló hypercharge és izotóp spin. Azonban ugyanolyan sikerrel meg lehet venni a furcsa és az elektromos töltés. Ez a rendszer már hagyományosan elemzi nyolcszoros Ösvény. Ezt készített analógiája buddhizmus, ahol elérni nirvana is meg kell adni a nyolc szint. Mindez azonban lyrics.

Neeman munkája és kollégája, Gell-Mann, megjelent 1961-ben, és a szám az akkor ismert mezonoknak nem haladhatja meg a hét. De a tanulmányban, a kutatók nem féltek is beszélve a nagy valószínűséggel fennállásának nyolcadik mezon. Szintén 1961-ben, az elmélet ragyogóan megerősítették. Talált egy részecske úgynevezett éta mezon (a görög betű η).

További felfedezések és kísérletek fényesen megerősítette a helyességét az abszolút osztályozása SU (3). Ez lett egy erős ösztönzést kutatók azt találták, hogy azok a jó úton. Még a Gell-Mann nem volt kétséges az a tény, hogy a természetben vannak kvarkok. Vélemények az elméleteit nem volt nagyon pozitív, de a tudós volt győződve arról, hogy igaza volt.

Itt és kvarkok!

Nem sokkal ezután a cikk „A sematikus modellje barionok és mezonoknak.” Ebben, a tudósok képesek voltak, hogy fejlessze tovább az ötletet, rendszerezés, amely már bizonyította annyira hasznos. Azt találták, hogy az SU (3) teljesen feltételez teljes triplettek fermion, az elektromos töltés változik 2/3 1/3 és 1/3, ahol a triplett egy részecskében mindig más nem nulla idegenszerűség. Már jól ismert számunkra Gell-Mann nevezte őket „elemi részecskéket kvarkok.”

Szerint a díjakat, s jelzett őket u, d és s (az angol szavak felfelé, lefelé és furcsa). Összhangban az új rendszer van, melyeket három barion túró. Mezonoknak vannak elrendezve sokkal könnyebb. Ezek tartalmaznak egy kvark (ez a szabály változatlan) és egy antikvark. Csak ezt követően a tudományos közösség tudomást szerzett a létezéséről ezek a részecskék, amelyek tárgya a cikk.

Egy kicsit több történelem

Ez a cikk, amely nagyban meghatározza a fejlesztés fizika az elkövetkező években, egy meglehetősen érdekes története. Gell-Mann gondoltak az ilyen hármas hosszú annak közzétételét megelőzően, de senki sem, hogy megvitassák a feltételezéseket. Az a tény, hogy a feltételezés, hogy létezik a részecskék, amelyek töredék díj volt, mint halandzsa. Azonban, miután egy beszélgetést kiemelkedő elméleti fizikus Robert Serber megtudta, hogy kollégája tett pontosan ugyanarra a következtetésre jut.

Ezen túlmenően, a tudós tette az egyetlen helyes következtetést, hogy az ilyen részecskék csak akkor lehetséges, ha azok nem szabad fermionok, része a hadronokat. Sőt, ebben az esetben a díjak vannak integrálva! Először Gell-Mann nevezte őket kvorkami és még említeni azokat MTI, de a reakció a diákok és a tanárok nagyon alacsony kulcs. Ezért a tudós sokáig gondolkodtam, hogy ő kell, hogy a kutatás a nyilvánosság számára.

A „kvark” (ez a hang, mint a sír a kacsák) vették a munkálatok James Joyce. Furcsa módon, de az amerikai tudós elküldte a cikket a tekintélyes európai tudományos folyóirat Physics Letters, mert komolyan attól tartott, hogy egy hasonló felülvizsgálatát a szint az amerikai kiadás Physical Review Letters nem fogadja el közlésre. By the way, ha meg akarja nézni, legalább egy példányát a cikket - akkor egyenes út ugyanahhoz a berlini múzeumban. Kvarkok a kézikönyvben nem áll rendelkezésre, de a teljes történet a felfedezés (vagy inkább, okirati bizonyíték) van.

Kezdve túró forradalom

Az igazságosság meg kell jegyezni, hogy szinte ugyanabban az időben, hogy ugyanaz a gondolat jött CERN tudós, Dzhordzh Tsveyg. Először is, a mentor maga volt Gell-Mann, majd Richard Feynman. Zweig is meghatározta a valóság fermionok volt, amely frakcionált díjat, de hívta őket ász. Sőt, egy tehetséges fizikus is figyelembe barionok a három kvark és mezonoknak - mint kombinációja egy kvark és egy antikvark.

Egyszerűen fogalmazva, a tanuló tanára következtetések teljesen megerősítette, eltekintve attól. Munkái megjelentek még egy pár hétig közzététele előtt Mann, hanem csak egy „házi” intézmény. Azonban a jelen két önálló művek, amelyekben a megállapítások gyakorlatilag azonosak voltak, miután meggyőzte néhány tudós hűséget a javasolt elmélet.

Tól elutasítás bízik

De számos kutató vett ez az elmélet nem azonnal. Igen, az újságírók és elméleti szakemberek gyorsan beleszeretett vele az egyértelműség és az egyszerűség, de súlyos fizikusok elfogadták csak addig, amíg 12 éves. Nem kell hibáztatni őket túlzott konzervativizmus. Az a tény, hogy az eredeti elmélet kvarkok éles ellentétben a Pauli-elv, amit a fent elején ezt a cikket. Ha feltételezzük, hogy a proton tartalmaz egy pár u-kvark és az egyetlen d-kvark, az első legyen szigorúan azonos kvantum állapot. Szerint a Pauli, ez lehetetlen.

Ez akkor volt, volt egy további kvantumszámmal kifejezve színt (mint már említettük). Továbbá nem világos, hogy az általános túró elemi részecskék kölcsönhatásba lépnek egymással, hogy miért nem felel meg a szabad faj. Mindezek rejtélyek nagyban segített felszámolni a szelvény mező elmélet, amely „idézi” csak a középső 70-es években. Körülbelül ugyanebben az időben, a kvark elmélete hadronokat természetesen tartalmazza azt.

De legfőképpen akadályozza fejlődését az elmélet a teljes hiánya legalább néhány kísérleti vizsgálatokat, hogy megerősítené mind a létezés és a kölcsönhatás a kvarkok és más részecskék. És fokozatosan kezdtek megjelenni csak a végén a 60-as évek, amikor a gyors technológiai fejlődés lehetővé tette a tapasztalat a „átvitel” elektronsugár protonok. Éppen ezek tapasztalatai lehetővé tették annak bizonyítására, hogy belső protonok igazán „hide” néhány részecske, amely eredetileg nevezett partons. Ezt követően, még győződve arról, hogy ez nem más, mint egy igazi túró, de ez csak 1972 végén.

kísérleti igazolását

Természetesen a végső tudományos közösség meggyőződés, hogy volt egy sokkal kísérleti adatokkal. 1964-ben James Bjorken és Sheldon Glashow (későbbi Nobel-díjas, az úton) azt javasolták, bár lehet, hogy egy negyedik kvark faj, amelyhez nevű bűvös (bűvös).

Ez köszönhető ez a hipotézis, a tudósok 1970-ben voltak képesek megmagyarázni a sok furcsasága, hogy nem figyeltek meg a bomlás semleges kaons felszámolásra. Négy év után, csak két független csoport amerikai fizikusok meg tudták javítani a mezon pusztulás, a csupán egy „elbűvölte” kvark és antikvark. Így nem csoda, hogy ez az esemény egyszer nevezte a novemberi forradalom. Ez az első alkalom a kvark-elmélet többé-kevésbé „vizuális” megerősítést.

A fontos az nyílása 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. Néhány közülük megtalálható az eredeti, ha ellátogat New York-i Museum of Natural History. Kvarkok, és ahogy már említettük - egy nagyon fontos felfedezés a modern időkben, és ezért figyelmet a tudományos közösség fordítani őket nagyon.

ultima ratio

Csak 1976-ban, a kutatók nem talál egy részecske nem nulla báj, a semleges D-mezon. Ez egy meglehetősen összetett egy elbűvölte kvark és u-antikvark. Itt még a megrögzött ellenségei fennállásának kvarkok kénytelenek voltak beismerni az igazságot az elmélet, amelyet először több mint két évtizeddel ezelőtt. Az egyik legismertebb elméleti fizikusok, Dzhon Ellis, az úgynevezett varázsát a „kar, amely megváltoztatta a világot.”

Hamarosan az új felfedezések jött, és egy pár nagyon masszív kvarkok, felső és alsó, amelyek könnyen képes-hoz kapcsolódik a már elfogadott idején sorrendjét a SU (3). Az utóbbi években a tudósok azt mondják, hogy vannak úgynevezett tetrakvark, hogy egyes tudósok nevezte „hadron-molekulák.”

Néhány megállapítások és következtetések

Meg kell érteni, hogy a nyitó és a tudományos igazolására létezését kvarkok, sőt, nyugodtan feltételezhetjük, hogy a tudományos forradalom. Meg lehet tekinteni a 1947 elején (sőt 1943), és a végén esik az első észlelése „bűvös” mezonoknak. Kiderült, hogy az időtartam az utolsó napjától megnyitását olyan szinten van, nem több és nem kevesebb, több mint 29 éves (vagy akár 32 év)! És egész idő alatt költöttek nemcsak kedvéért találni egy kvark! Gluon plazma, mint az elsődleges célja az univerzum hamarosan magához vonzotta sokkal nagyobb figyelmet a tudósok.

Azonban a bonyolultabb lesz a tanulmányi, annál tovább tart, hogy végezzen az igazán fontos felfedezéseket. És ahogy mi beszélünk a részecskék, mennyire fontos ez a felfedezés nem szabad alábecsülni senkit. Tanulmányozza a szerkezete kvarkok, a személy képes lesz mélyebbre hatolnak a titkait az univerzum. Lehetséges, hogy csak befejezni tanulmányaikat tudjuk megtanulni a nagy bumm, és hogy a törvények a világegyetem fejlődésével. Mindenesetre, ez lehet nyitni őket meggyőzni sok fizikus, hogy a valóság körülöttünk sokkal nehezebb korábbi előadások.

Tehát tudja, mi az a túró. Ez részecske idején szenzációt keltett a tudományos világban, és ma a kutatók remélik, végre felfedi titkait.