Fiofanana, Fanabeazana ambaratonga faharoa sy ny sekoly
Quark - dia ny sombiny? Fantaro ny zavatra izany dia ahitana ny quarks. Inona no sombiny kely noho ny quark?
Ihany herintaona lasa izay, Peter Higgs sy Fransua Engler nahazo ny Loka Nobel noho ny asany, izay natokana ho amin'ny fianarana ny subatomic poti. Mety toa mampihomehy, fa ny hitan'ny mpahay siansa no nanao dimampolo taona lasa izay, fa ny androany dia mbola tsy nanome na dia kely tena olana.
Inona moa izany?
Teny an-dalana, inona no atao hoe quark? Izany no iray amin'ireo zava-dehibe indrindra ny hadron mpifidy azy. Zava-dehibe! Ity sombiny dia manana "tapany" kofehy ireny, raha ny marina maha-fermion. Arakaraka ny loko (jereo etsy ambany) dia mety ho anjara-raharahany quark mitovy fahatelo na roa ampahatelon'ny ny anjara-raharaha ny proton. Ary ny loko, izay misy enina (taranaka quarks). Ilaina izy ireo mba tsy handika ny fitsipiky ny Pauli.
fototra vaovao
Izay tafiditra ao ireo poti hadrons any lavitra tsy mihoatra ny hasarobidin'ny ny monina. Ny antony dia tsotra: izy mifanakalo vectors habetsahan'ny saha, izany hoe ny gluons. Nahoana no tena zava-dehibe quark? Gluon ranon-dra (tototry quarks) - ny toetry ny zavatra izay rehetra izao avy hatrany ny Big Bang taorian'ny. Noho izany, ny fisian'ny quarks sy gluons - mivantana fanamafisana fa izy tokoa.
Izy ireo koa ny loko, fa noho ny hetsika virtoaly mamorona ny dika mitovy. Noho izany, raha ny elanelana misy eo quark kery teo amin'izy ireo dia mitombo be. Amin'ny maha-iray azo sary an-tsaina, miaraka amin'ny ambany indrindra ny fifandraisana saika lavitra intsony (asymptotic fahalalahana).
Araka izany, misy mafy fifandraisana amin'ny hadrons noho ny tetezamita ny gluons eo quarks. Raha miresaka momba ny fifandraisana misy eo hadrons, dia manazava ny famindrana ny Pi-meson akony. Raha tsorina, ankolaka rehetra indray nihena ny fifanakalozana ny gluons.
Ahoana no quark anisan'ny nucleons?
Neutron tsirairay dia ahitana ny roa d-quark sy tazhe tokana U-quark. Proton tsirairay kosa, - ny tokana d-quark mpivady U-quark. Amoron-dalana miteny, ny taratasy dia apetraka arakaraka atsangana hitondra isa.
Aoka isika hanazava. , Ohatra, dia nanazava ny beta tena simba ny fanovana ny iray amin'ireo karazana quark mitovy amin'ny firafitry nucleon hafa. Ny hoe tsara kokoa nihevitra toy ny raikipohy ity dingana ity dia azo voasoratra toy izao: D = U + W (neutron ity simba). Noho izany, ny proton voasoratra somary hafa kely raikipohy: U = D + W.
Marihina, dia ny dingana farany dia hazavaina amin'ny alalan'ny tsy tapaka sy ny neutrinos positrons ny kintana lehibe sampahony. Ary ny ambaratonga rehetra izao kely tsy dia lehibe sombiny, izay ny quark-gluon ranon-dra, araka ny efa nanao hoe: manamafy ny Big Bang, sy ny fianarana ireo poti mamela ny mpahay siansa mba hahatakatra bebe kokoa ny maha-izao tontolo izao izay iainantsika.
Amin'ny latsaka ny quark?
Teny an-dalana, inona no ahitana quarks? Izy ireo anjara sy ny fonosana preons. Ireo poti dia tena kely sy zara raha takatra, ka na dia ankehitriny aza dia tsy fantatra loatra. Ity ny quarks kely.
Aiza izy ireo avy?
Amin'izao fotoana izao, ny tena fahita preons endrika petra-kevitra roa: tady vinavinan-kevitra sy ny teoria ny Bilson-Thompson. Ao amin'ny tranga voalohany, ny manjo intsony ny sombiny rakitra nanazava tady oscillation. Ny petra-kevitra faharoa dia milaza fa ny tarehiny dia faly vokatry ny toe-toerana sy ny fotoana.
Mahaliana fa amin'ny tranga faharoa, dia azo atao ny mamaritra ny tranga, amin'ny fampiasana ny lasitra ny mirazotra fitaterana eny miolakolaka ny kofehy ireny Network. Ireo fananan 'io lasitra ihany, ary mamaritra ireo ho an'ny preons. Izany no ahitana ny quarks izany.
hafahafa poti
Avy hatrany araka ny faran'ny Ady Lehibe II, ny mpahay siansa no nanomboka mavitrika hijery izao tontolo izao ny subatomic poti, izay efa mandraka ankehitriny toa faran'izay tsotra fotsiny (fa ny fomba fijery). Prôtôna, netrôna (nucleons) Atom sy ny elektrôna no niforona. Tamin'ny 1947 dia nanokatra peonies (ary mialoha ny fisiany tamin'ny 1935), izay tompon'andraikitra ny fiaraha-mientana ifampizarana manintona ny nucleons ao amin'ny fototry ny ataoma. Ity hetsika ity dia tsy ara-tsiansa dia voatokana amin'ny fampirantiana ny fotoana. Quarks tsy mbola misokatra, fa ny fotoana ny fanafihana ny "dian-tongotra" dia efa manakaiky.
Neutrinos tamin'izany andro izany tsy mbola hita. Fa mazava ny maha zava-dehibe ny manazava ny beta simba ny ataoma Tena lehibe ny mpahay siansa manana ahiahy kely ny misy. Ankoatra izany, efa mamantatra na mialoha antiparticles sasany. Zava-misy mbola mazava ihany muons izay niforona nandritra ny simba ny pions sy taorian'izay ny tetezamita ny neutrinos, elektronika na positron. Fizika tsy azon'ny, nahoana aho no mila kafa izany fitobiana.
Indrisy, toy izany tsotra sy fohy indrindra unpretentious modely Tafavoaka velona ny fanokafana ny pions. Tamin'ny 1947, roa Anglisy mpahay fizika sy Clifford Dzhordzh Rochester Butler, namoaka lahatsoratra hafahafa tao amin'ny gazety Nature ara-tsiansa. Nampiasaina ho fitaovana izy noho ny fianarana ny cosmic taratra amin'ny alalan'ny rahona efi-trano, nandritra izay nahazo prelyubopytny vaovao. Ao amin'ny iray amin'ireo sary azony nandritra ny fanamarihana, hita maso dia mazava tsara ny dian-tongotra roa amin'ny mahazatra izy io. Koa satria ny fahasamihafana dia tahaka Latina V, dia nazava - ny anjara-raharaha momba ireo poti dia tena samy hafa.
Nihevitra ny mpahay siansa indray mandeha fa ireo lalamby mampiseho ny zava-misy ny firodanan'ny sombiny sasany tsy fantatra izay tsy tavela dian-tongotra hafa. Kajikajy nampiseho fa ny faobe - tokony ho 500 MeV, izay be lehibe noho izao zava-dehibe ho an'ny elektronika. Mazava ho azy, ny mpikaroka iray atao hoe ny fanokafana V-sombiny. Na izany aza, izany tsy ny quark. Ity sombiny mbola niandry tany amin'ny elatra.
Am-piandohana ihany
Miaraka fahitana io, izany rehetra izany nanomboka. Tamin'ny 1949, eo ambanin'ny toe-javatra toy izany koa ny lalana sombiny no hita, izay nahatonga ny telo pions fotsiny. Tsy ela dia lasa mazava fa izy, ary koa ny V-bit - tena samy hafa mpikambana ao amin'ny fianakaviana, ahitana poti efatra. Izy ireo tatỳ aoriana hoe K-mesons (kaons).
Ny roa ny voampanga kaons manana faobe 494 MeV, sy ny raharaha tsy miandany fiampangana - 498 MeV. Marihina fa tamin'ny 1947, dia nanana ny mpahay siansa mba hisambotra ny vintana fotsiny ihany tena tsy fahita firy ny tranga iray kaon tsara lo, nefa tamin'izany andro izany izy ireo vao tsy afaka tsara ny mandika ny hevitry ny sary. Na dia izany aza, mba ho tafakambana tsara ara-drariny, dia, raha ny marina ny fandinihana voalohany ny kaon natao indray tamin'ny 1943, saingy fanazavana momba izany dia efa ho very manohitra ny mombamomba ny maro taorian'ny ady ara-tsiansa boky sy gazety.
oddities vaovao
Ary avy eo ny mpahay siansa niandry hitan'ny hafa. Tamin'ny 1950 sy 1951, mpikaroka avy ao amin'ny oniversite ao Manchester sy Melnburskogo nahavita hahita sombiny dia be mavesatra noho prôtôna sy netrôna. Izy indray tsy nanana anjara-raharaha, fa lo ho proton sy ny pion. Ity farany, rehefa afaka miteny, dia nanana anjara-raharaha ratsy. Nisy sombiny vaovao ilazana ny soratra Λ (lambda).
fikarohana bebe kokoa
Fandrosoana eo amin'ny fianarana fikarohana nitranga raha tsy aorian'ny ny fipoirana endrika vaovaon-systematization ny hadrons. Olona ambony Izao no Israeliana Yuval Ne'eman, izay nanova ny asa ara-miaramila niavaka ho toy ny marani-tsaina ny mpahay siansa.
Nilaza izy fa ny nisokatra ny fotoana sy ny mesons baryons simba, namorona ny sampahom-mifandray poti multiplets. Mpikambana ao amin'ny fikambanana tsirairay toy izany mahahafakely manana mitovy tanteraka, fa mifanohitra herinaratra fiampangana. Koa ahoana no matanjaka herinaratra nokleary fifandraisana ny vesatra tsy miankina, any amin'ny sisa rehetra multiplets poti mijery kambana tonga lafatra.
Mpahay siansa milaza fa miara-mitranga ny toy izany mihaona endrik'ireo symmetry voajanahary sasany, ary tsy ela izy ireo dia afaka mahita azy. Tena tsotra generalization ny kofehy ireny Su vondrona (2), izay mpahay siansa eran-tany ampiasaina mba hamaritana atsangana hitondra isa. Izany fotsiny tamin'izany fotoana izany dia efa fantatra 23 hadrons, sy ny lamosiny dia mitovy amin'ny 0, ½ na ny vondrona rehetra, ka mampiasa io fanasokajiana tsy azo atao.
Ho vokany, dia tsy maintsy ampiasaina amin'ny fanasokajiana indray mandeha isa roa atsangana hitondra, amin 'izany indrindra nitarina ny fanasokajiana. Ary nisy vondrona Su (3), izay teo am-piandohan'ny ny taonjato amin'ny Frantsay mpahay matematika Elie Cartan. Mba hamaritana ny taxonomic sombiny toerana tsirairay ao aminy, ny fikarohana fandaharana efa novolavolaina ny mpahay siansa. Quark mora taty aoriana niditra tao an-paika andiany, izay nanamafy ny tena rariny ny manam-pahaizana.
New atsangana hitondra isa
Neeman ny asany sy ny mpiara-miasa aminy, Gell-Mann, nivoaka tamin'ny 1961, ary ny isan'ny mesons dia fantatra fa tsy mihoatra ny fito. Fa ao an-taratasy, ny mpikaroka dia tsy natahotra lazaina intsony ny ambony mety ho ny fisian'ny fahavalo meson. Koa tamin'ny 1961, ny teoria brilliantly voamarina. Nahita sombiny atao hoe ETA meson (ny teny grika taratasy η).
Koa fikarohana sy fanandramana brilliantly nanamafy ny correct tanteraka ny fanasokajiana ny Su (3). Nanjary mahery vaika fandrisihana ny mpikaroka izay efa hita fa izy ireo teo amin'ny ankavanana lalana. Na dia ny Gell-Mann nanana azo inoana fa ao ny zava-misy eo amin'ny natiora izay misy quarks. Reviews ny teoria tsy dia tena tsara, fa ny mpahay siansa dia resy lahatra fa marina.
Eto sy quarks!
Tsy ela taorian'ny ilay lahatsoratra hoe "Ny schematic modely ny baryons sy mesons." Ao anatin'izany, ny mpahay siansa, ka afaka hampivelatra bebe kokoa ny hevitra ny systematization, izay hita fa tena ilaina. Hitan'izy ireo fa Su (3) tanteraka nihevitra ny fisian'ny manontolo triplets fermions, ny herinaratra fiampangana Miovaova arakaraka ny 2/3 ny 1/3 sy 1/3, izay ao an-triplet sombiny iray hafa foana nonzero mahahafakely. Efa malaza ho antsika Gell-Mann niantso azy ireo hoe "fototra poti quarks."
Araka ny fiampangana, dia misy soratra hoe azy toy ny U, D sy s (avy amin'ny teny anglisy miakatra, midina sy hafahafa). Araka ny vaovao tetika, samy namorona telo baryon quark. Mesons dia namboarina mora kokoa. Izy ireo dia ahitana quark iray (ity fitsipika ity no loha tsy mety miova) sy antiquark. Ihany ny mpahay siansa rehefa afaka izany, nanjary fantatry ny fiaraha-monina ny fisian'ny ireo poti, dia ny momba ny lahatsoratra.
Ny kely kokoa ny tantara
Ity lahatsoratra ity, izay tena tapa-kevitra ny fampandrosoana ny fizika ao amin'ny taona ho avy, fa manana tantara mahaliana. Gell-Mann nieritreritra ny fisian'ny triplets toy izany ela be talohan'ny ny boky, fa tsy misy olona mba hiresaka momba ny tombantombana. Ny zava-misy fa ny fiheverana ny fisian'ny poti izay manana fractional fiampangana, toa gibberish. Na izany aza, taorian'ny resaka miaraka amin'ny niavaka fizika teorika Robert Serber fantany fa ny mpiara-miasa aminy mihitsy no nanao toy izany koa fanatsoahan-kevitra.
Ny teny hoe "quark" (izany feo toy ny fitarainan'ny ganagana) nalaina avy amin'ny asa Jakoba Joyce. Hafahafa ihany, fa ny manam-pahaizana Amerikana naniraka ny lahatsoratra tao amin'ny gazety ara-tsiansa malaza Eoropa Physique Letters, satria natahotra ho zava-dehibe fa ny fanitsiana toy izany koa ny haavon'ny ny Amerikana fanontana Taratasy ara-batana Review dia tsy sitrako izany ho boky. Fa izany eo ihany, raha te-hitady, fara fahakeliny, ny dika mitovy ny lahatsoratra - ianao mitarika lalana ho any amin'ny tranom-bakoka iray ihany Berlin. Quarks tao amin'ny fampirantiana dia tsy misy, fa ny tantara feno ny nahita (na ny marimarina kokoa, fanadihadiana porofo) izany.
Nanomboka quark revolisiona
Amin'ny rariny dia tokony homarihina fa efa miaraka amin'izay koa fotoana izany dia tonga avy tany CERN mpahay siansa, Dzhordzh Tsveyg. Voalohany, ny mpanoro hevitra dia ny tenany Gell-Mann, ary avy eo Richard Feynman. Zweig koa dia mamaritra ny zava-misy ny fermions, izay nanana fractional anjara-raharaha, fa niantso azy aces. Ankoatra izany, dia manan-talenta fizika heverina ihany koa ho toy ny telo baryons quarks, ary mesons - ho toy ny fitambaran'ny iray quark sy antiquark.
Raha tsorina, ny mpianatra ny mpampianatra Namerina tsoa-kevitra tanteraka, tena afa-tsy izany. Ny asany dia niseho na dia tapa-bolana talohan'ny famoahana Mann, fa toy ny "an-trano-nanao" fikambanana. Na izany aza, dia ny fisian'ny asa tsy miankina roa izay ny hita dia saika mitovy, indray mandeha resy lahatra ny mpahay siansa sasany, nanolo-kevitra tsy hivadika amin'ny teoria.
Avy amin'ny fandavana ny hatoky
Nefa maro ny mpikaroka efa naka teoria io dia tsy avy hatrany. Eny, mpanao gazety sy ny theorists haingana raiki-pitia taminy ny fahazavana sy ny fahatsorana, fa fizika lehibe no nanaiky izany raha tsy aorian'ny raha mbola 12 taona. Tsy tokony hanome tsiny azy ireo tafahoatra conservatism. Ny zava-misy tany am-boalohany fa teoria ny quarks Mifanohitra tanteraka ho amin'ny fanilihana Pauli fitsipika, izay voalaza teo am-piandohana. Raha mihevitra fa ny proton misy roa ny U-quarks sy ny hany d-quark, ny voalohany fotsiny dia tokony ho ao amin 'ny atsangana hitondra fanjakana. Araka ny Pauli, ity misy azo atao.
Tamin'izay dia nisy fanampiny atsangana hitondra maro, dia naneho toy ny loko (araka ny voalaza etsy ambony). Ankoatra izany, dia mazava ny fomba quark ankapobeny fototra poti hifaneraserana amin'ny tsirairay, nahoana raha afaka hihaona ny karazam-biby. Tena zava-miafina rehetra ireo nanampy namaha ny habetsahan'ny teorian'ny saha, izay "nitondra ny saina" ao amin'ny afovoany taona 70. Manodidina izany fotoana izany, ny quark teorian'ny ny hadrons mazava ho tafiditra ao.
Fa indrindra indrindra etỳ ny lalanao ny fampandrosoana ny teoria ny tsy fisian'ny manontolo, fara fahakeliny, ny sasany amin'ireo fanandramana fitsapana izay manamafy na ny fisian'ny sy ny fifandraisana eo amin'ny poti quarks sy ny hafa. Ary izy ireo tsikelikely ihany no ahitana nanomboka tamin'ny faran'ny ny 60, raha ny fampandrosoana haingana ny teknolojia ho namela ny traikefa ny "fifindran'ny" elektronika rairain-drihan'ny prôtôna. Izany no traikefa ireo no navela prôtôna ao hanaporofoana fa tena "hoditra" poti sasany, izay tany am-boalohany hoe partons. Taty aoriana, mbola resy lahatra fa na inona na inona toy ny tena quark, nefa afa-tsy tamin'ny faran'ny taona 1972.
andrana ny fandraisana ho mpikambana
Ny noho izany petra-kevitra, ny mpahay siansa tamin'ny 1970 no afaka hanazavana ny maro oddities izay efa nitandrina tao amin'ny simba ny tsy miandany kaons voampanga. Taorian'ny efa-taona, vondrona tsy miankina roa monja ny Amerikana fizika dia afaka mandamina ny meson simba, anisan'izany iray monja "azon'ody" quark sy ny antiquark. Tsy mahagaga fa ity hetsika ity indray mandeha antsoina hoe ny Revolisiona Novambra. Sambany ny quark teorian'ny kokoa na latsaka "hita maso" ny fandraisana ho mpikambana.
Ny maha zava-dehibe ny fanokafana ny hoe, fara fahakeliny, ny zava-misy fa ny tetikasa mpitantana, Samuel Ting sy Burton Richter, roa taona tatỳ aoriana, nahazo ny Loka Nobel: Nisy fisehoan-javatra maro hita taratra ao amin'ny lahatsoratra. Ny sasany amin'izy ireo dia afaka hitanao ao amin'ny am-boalohany, raha mitsidika tranom-bakoka New York ny tantara voajanahary. Quarks, sy tahaka ny tsy efa nanao hoe: - tena zava-dehibe hita ankehitriny, ka noho izany tsara eo amin'ny fiaraha-monina ara-tsiansa aloa ho azy ireo be dia be.
Ultima tahan'ny
Ihany tamin'ny 1976, ny mpikaroka iray no nahita sombiny amin'ny tsy aotra hatsarany, ny tsy miandany D-meson. Izany dia sarotra fa mitambatra ny azon'ody quark sy U-antiquark. Eto dia ny inveterate fahavalon'ny ny fisian'ny quarks dia voatery hiaiky ny fahamarinan 'ny teoria, namaritra voalohany mihoatra ny roa am-polo taona lasa izay. Ny iray amin'ireo malaza indrindra fizika teorika, Dzhon Ellis, atao hoe ny hatsarany ny "fanoitra Nanova An'izao Tontolo Izao."
Tsy ho ela, ny lisitry ny baovao hitan'ny mpahay siansa mbola niditra sy roa tena goavana quarks, ambony sy ambany, izay mora afaka mifandray amin'ny efa nolaniana tamin 'ny fotoana ny firafitry ny Su (3). Tao anatin'ny taona vitsivitsy, Milaza ny mpahay siansa fa misy ireo antsoina hoe Tetraquarks fa misy mpahay siansa antsoina hoe "hadron molekiola."
Ny sasany amin'ireo hitany sy ny fanatsoahan-kevitra
Tokony ho fantatra mazava fa ny fanokafana sy ny fanamarinana ara-tsiansa ny fisian'ny quarks, raha ny marina, dia afaka soa aman-tsara ny mieritreritra hoe revolisiona ara-tsiansa. Dia azo heverina ny fiandohan'ny 1947 (1943 raha ny marina), ary ny farany dia ho latsaka amin'ny voalohany mamantatra ny "azon'ody" mesons. Raha ny fandehany fa ny faharetan'ny farany daty fanokafana ny ambaratonga dia toy izany, na mihoatra na latsaka, na iza na 29 taona (na 32 taona)! Ary izany rehetra izany efa lany andro, tsy noho ny fitadiavana ny quark! Gluon ranon-dra toy ny voalohany indrindra zavatra eo amin'izao rehetra izao lavitra kokoa ela dia nahasarika ny saina ny mpahay siansa.
Noho izany dia mahalala ny atao hoe quark. Ity sombiny tamin'izany fotoana niteraka fahatsapana eo amin'ny ara-tsiansa tontolo izao, ary amin'izao fotoana izao dia velom-panantenana farany mpikaroka manambara ny zava-miafina rehetra.
Similar articles
Trending Now