 |
Астронет: Patricia Schwarz/CalTech Перевод "Официального Сайта Теории Суперструн" http://variable-stars.ru/db/msg/1199352/experiments/exper1.html |
| Оглавление | Стандартная Модель как она есть >>
Краткая история экспериментов в физике элементарных частиц
На фотографии, показанной выше, представлены треки, оставленные в пузырьковой камере
крошечными электрически заряженными субатомными частицами. Такие треки получаются, когда они
проходят через специальную жидкость, которая "пузырится" в присутствии электрического заряда.
Анимированная нейтральная частица, обозначенная N, это некая нейтральная (с электрической
точки зрения) элементарная частица, например, нейтрино, которая сталкивается с одним из
ядер атомов, входящих в жидкость, и тем самым производит каскад частиц, которые распадаются на
другие заряженные частицы.
Физики, работающие в области элементарных частиц, могут, путем обработки, из данных, типа
представленных выше, получить основную информацию о частицах, которые наблюдались на такой
пузырьковой камере, такую, как электрический заряд, спин, масса, лептонный заряд, барионный
заряд, четность и другие квантовые числа, которые очень полезны при описании элементарных
частиц.
Ниже приведен краткий свод экспериментальных открытий в физике элементарных частиц,
который начинается с открытия электрона в 1895 году:
Экспериментальные открытия в физике элементарных частиц:
1895
Открытие электрона. Правда, изначально электроны назывались
катодными лучами.
1896
Наблюдения рентгеновских лучей и других форм радиоактивности.
1899
Открытие альфа-частиц. Позднее было показано, что это ядра гелия (гелия-4),
и что они состоят из двух протонов и двух нейтронов.
1911
Предложена и принята ядерная модель атома, включающая в себя тяжелое
ядро в центре и легкие электроны, вращающиеся вокруг него (прим. перев. у нас в стране более
принято название планетарная модель атома).
1911
Измерен электронный заряд в эксперименте с капающим маслом. Показано, что
все электроны несут один и тот же заряд.
1932
Впервые прямо экспериментально зарегистрирован нейтрон.
1932
Открыт позитрон, предсказанный теоретиками в 1928 году.
1934
Радиоактивные ядра впервые синтезированы в лабораторных условиях.
1937
Открыт мюон - заряженный лептон типа электрона, но тяжелее его и,
следовательно, менее стабильный.
1947
Открыты два заряженных пи-мезона, с положительным и отрицательным зарядами.
1950
Открыт нейтральный пи-мезон.
1953
Открыты лямбда-барион и К-мезон.
1956
Экспериментально подтверждено существование электронного нейтрино,
предсказанного теорией еще в 1930 году.
1950-е - 1960-е годы
Открыто множество барионов и мезонов и изучены их
свойства.
По их свойствам получалось, что барионы и мезоны должны состоять из еще более мелких частиц.
Открываемые частицы называют буквами греческого алфавита.
1961
Открытие мюонного нейтрино. Показано, что оно отлично от электронного
нейтрино.
1963
В соответствии с кварковой теорией (прим. перев. также называемой
квантовой хромодинамикой - КХД) протон состоит из трех меньших частиц, заряд которых
кратен одной трети заряда электрона. Три такие частицы названы верхним, нижним и
странным кварками (u-кварк, d-кварк и s-кварк; up, down и
strange).
1970-е годы
Глубоко неупругие рассеяния и подобные им эксперименты позволили более
глубоко изучить кварковую структуру протонов и других адронов.
1974
Четвертый вид кварка, названный очарованным (c-кварк,
charmed), обнаружен в только что открытом мезоне, названном J/Psi.
1975
Открыт тау-лептон, образующий триплет заряженных лептонов с электроном и
мюоном. Также это привело к предсказанию существования тау-нейтрино, в добавок к
электронному и мюонному.
1979
Обнаружен пятый кварк, b-кварк (bottom), который входит в состав
только что тогда обнаруженного Эпсилон-мезона. Это навело ученых на мысль, что должен
существовать последний, шестой, тип кварка, и однажды он будет найден. Этому типу кварка даже
сразу было придумано название - t-кварк (top).
1983
Обнаружены массивные калибровочные бозоны, переносчики слабого ядерного
взаимодействия. Это Z0, W+ и W- бозоны.
Их открытие лишний раз подтвердило Стандартную Модель Элементарных Частиц.
1989
Измеренное время жизни Z0 бозона оказалось в хорошем соответствии
с теоретическими предсказаниями в рамках Стандартной Модели.
1995
t-Кварк, предсказанный в рамках Стандартной Модели, своим существованием
еще раз подтвердил предсказание Стандартной Модели о том, что должно существовать шесть типов (сортов)
кварков.
Будущее
В настоящее время идут поиски хиггсовского бозона - единственной частицы,
предсказанной в рамках Стандартной Модели и все еще не найденной ни на ускорителях, ни в природе.
Так же идут поиски суперсимметричных частиц, предсказываемых струнной теорией, распада протона и
магнитных монополей, предсказываемых в рамках Теорий Большого Объединения. Кроме того, идут поиски
и других, не менее экзотичных частиц, предсказываемых в рамках еще ряда теорий.
| Оглавление | Стандартная Модель как она есть >>