Хронология открытия частиц
Это временная шкала открытий субатомных частиц , включая все открытые к настоящему времени частицы, которые кажутся элементарными (то есть неделимыми) при наличии наилучших имеющихся доказательств. Сюда также входит открытие сложных частиц и античастиц , имевших особое историческое значение.
Более конкретно, критериями включения являются:
- Элементарные частицы из Стандартной модели физики элементарных частиц , которые наблюдались до сих пор. Стандартная модель — наиболее полная из существующих моделей поведения частиц. Все частицы Стандартной модели, включая бозон Хиггса, были проверены, а все остальные наблюдаемые частицы представляют собой комбинации двух или более частиц Стандартной модели.
- Античастицы, которые исторически сыграли важную роль в развитии физики элементарных частиц, в частности позитрон и антипротон . Открытие этих частиц потребовало совершенно иных экспериментальных методов, чем их обычные аналоги из материи, и предоставило доказательства того, что все частицы имеют античастицы — идея, которая является фундаментальной для квантовой теории поля , современной математической основы физики элементарных частиц. В случае большинства последующих открытий частиц частица и ее античастица были открыты практически одновременно.
- Сложные частицы, которые были первой обнаруженной частицей, содержащей определенный элементарный компонент, или открытие которых имело решающее значение для понимания физики элементарных частиц.
| Время | Событие |
|---|---|
| 1800 | Уильям Гершель открывает «тепловые лучи» (теперь известные как инфракрасные ). |
| 1801 | Иоганн Вильгельм Риттер сделал важное наблюдение, что невидимые лучи, расположенные сразу за фиолетовым краем видимого спектра, особенно эффективны для осветления бумаги, пропитанной хлоридом серебра . Он назвал их « раскисляющими лучами », чтобы подчеркнуть химическую активность и отличить их от «тепловых лучей» на другом конце невидимого спектра (оба из которых позже были определены как фотоны ). Вскоре после этого для описания окислительных лучей был принят более общий термин «химические лучи», который оставался популярным на протяжении всего XIX века. Термины «химические» и «тепловые лучи» в конечном итоге были заменены ультрафиолетовым и инфракрасным излучением соответственно. [1] |
| 1895 | ультрафиолетового излучения с длиной волны ниже 200 нм, названного вакуумным ультрафиолетом (позже идентифицированного как фотоны ), поскольку оно сильно поглощается воздухом. Открытие немецким физиком Виктором Шуманом [2] |
| 1895 | Рентгеновские лучи, произведенные Вильгельмом Рентгеном (позже идентифицированные как фотоны ) [3] |
| 1897 | Электрон открыт Дж. Дж. Томсоном [4] |
| 1899 | Альфа-частица открыта Эрнестом Резерфордом в урана радиации [5] |
| 1900 | Гамма-лучи высокой энергии ( фотоны ), открытые Полем Вилларом при распаде урана. [6] |
| 1911 | Атомное ядро , идентифицированное Эрнестом Резерфордом на основе рассеяния, наблюдаемого Гансом Гейгером и Эрнестом Марсденом. [7] |
| 1919 | Протон открыт Эрнестом Резерфордом [8] |
| 1931 | Дейтрон открыт Гарольдом Юри [9] [10] (предсказал Резерфорд в 1920 г. [11] ) |
| 1932 | Нейтрон открыт Джеймсом Чедвиком [12] (предсказал Резерфорд в 1920 г. [11] ) |
| 1932 | Антиэлектрон (или позитрон ), первая античастица, открытая Карлом Д. Андерсоном. [13] (предложено Полем Дираком в 1927 году и Этторе Майорана в 1928 году) |
| 1937 | Мюон (или мю-лептон ), открытый Сетом Неддермейером , Карлом Д. Андерсоном, Дж. К. Стритом и Э. К. Стивенсоном с использованием в камере Вильсона . измерений космических лучей [14] его принимали за пион ( до 1947 года [15] ) |
| 1947 | Пион (или пи-мезон ), открытый группой К. Ф. Пауэлла , в том числе Сезаром Латтесом (первым автором) и Джузеппе Оккиалини (предсказан Хидеки Юкавой в 1935 году). [16] ) |
| 1947 | Каон (или К-мезон ), первая странная частица , открытая Джорджем Диксоном Рочестером и Клиффордом Чарльзом Батлером. [17] |
| 1950 | л 0 (или лямбда-барион ), открытый при изучении взаимодействия космических лучей [18] |
| 1955 | Антипротон открыт Оуэном Чемберленом , Эмилио Сегре , Клайдом Вигандом и Томасом Ипсилантисом. [19] |
| 1956 | Электронное нейтрино, обнаруженное Фредериком Райнсом и Клайдом Коуэном (предложено Вольфгангом Паули в 1930 году для объяснения очевидного нарушения закона сохранения энергии при бета-распаде) [20] В то время его называли просто нейтрино , поскольку было известно только одно нейтрино. |
| 1962 | показала, что мюонное нейтрино (или мю-нейтрино ) отличается от электронного нейтрино. Группа, возглавляемая Леоном Ледерманом, [21] |
| 1964 | Омега-барион [22] и бариона Си открытие в Брукхейвенской национальной лаборатории [23] |
| 1969 | Партоны (внутренние составляющие адронов ), наблюдаемые в экспериментах по глубоконеупругому рассеянию между протонами и электронами на SLAC ; [24] [25] в конечном итоге это было связано с моделью кварков (предсказанной Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом в 1964 году) и, таким образом, представляет собой открытие верхнего кварка , нижнего кварка и странного кварка . |
| 1974 | J/ψ-мезон открыт группами Бертона Рихтера и Сэмюэля Тинга , демонстрируя существование очаровательного кварка. [26] [27] (предложено Джеймсом Бьоркеном и Шелдоном Глэшоу в 1964 г.) [28] ) |
| 1975 | Тау открыт группой под руководством Мартина Перла [29] |
| 1977 | обнаружен ипсилон-мезон В Фермилабе , демонстрирующий существование нижнего кварка [30] (предложено Кобаяши и Маскавой в 1973 г.) |
| 1979 | Глюон косвенно наблюдался в трехструйных событиях в DESY [31] |
| 1983 | Бозоны W и Z открыты Карло Руббиа , Саймоном ван дер Меером и коллаборацией CERN UA1. [32] [33] (подробно предсказано Шелдоном Глэшоу , Мохаммадом Абдусом Саламом и Стивеном Вайнбергом ) |
| 1995 | Топ-кварк обнаружен в Фермилабе [34] [35] |
| 1995 | Антиводород получен и измерен в ходе эксперимента LEAR в ЦЕРН. [36] |
| 2000 | кварк-глюонный огненный шар обнаружен В ЦЕРНе [37] |
| 2000 | Тау-нейтрино впервые наблюдалось непосредственно в Фермилабе. [38] |
| 2011 | Антигелий -4, полученный и измеренный детектором STAR ; первая частица, обнаруженная в ходе эксперимента |
| 2012 | Частица, обладающая большинством предсказанных характеристик бозона Хиггса, обнаруженная исследователями, проводящими эксперименты с компактным мюонным соленоидом и ATLAS ЦЕРН. на Большом адроном коллайдере [39] |
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хокбергер, ЧП (2002). «История ультрафиолетовой фотобиологии человека, животных и микроорганизмов» . Фотохим. Фотобиол . 76 (6): 561–579. doi : 10.1562/0031-8655(2002)0760561AHOUPF2.0.CO2 . ISSN 0031-8655 . ПМИД 12511035 . S2CID 222100404 .
- ^ Озоновый слой защищает человека от этого. Лайман, Т. (1914). «Виктор Шуман» . Астрофизический журнал . 38 : 1–4. Бибкод : 1914ApJ....39....1L . дои : 10.1086/142050 .
- ^ В. К. Рентген (1895). «О новом виде радиации. Предварительное сообщение» . Зона отдыха Физика. Мед. Ges. 137 : 1. в переводе. А. Стэнтон (1896). «О лучах нового типа» . Природа . 53 (1369): 274–276. Бибкод : 1896Natur..53R.274. . дои : 10.1038/053274b0 .
- ^ Джей Джей Томсон (1897). «Катодные лучи» . Философский журнал . 44 (269): 293–316. дои : 10.1080/14786449708621070 .
- ^ Э. Резерфорд (1899). «Урановое излучение и производимая им электрическая проводимость» . Философский журнал . 47 (284): 109–163. дои : 10.1080/14786449908621245 .
- ^ П. Виллар (1900). «Об отражении и преломлении катодных лучей и отклоняющихся лучей радия». Доклады Академии наук . 130 :1010.
- ^ Э. Резерфорд (1911). «Рассеяние α- и β-частиц веществом и строение атома». Философский журнал . 21 (125): 669–688. дои : 10.1080/14786440508637080 .
- ^ Э. Резерфорд (1919). «Столкновение α-частиц с легкими атомами IV. Аномальный эффект в азоте». Философский журнал . 37 : 581.
- ^ Брикведде, Фердинанд Г. (1982). «Гарольд Юри и открытие дейтерия». Физика сегодня . 35 (9): 34. Бибкод : 1982ФТ....35и..34Б . дои : 10.1063/1.2915259 .
- ^ Юри, Гарольд; Брикведде, Ф.; Мерфи, Г. (1932). «Изотоп водорода массы 2» . Физический обзор . 39 (1): 164–165. Бибкод : 1932PhRv...39..164U . дои : 10.1103/PhysRev.39.164 .
- ^ Перейти обратно: а б Э. Резерфорд (1920). «Ядерное строение атомов» . Труды Королевского общества А. 97 (686): 374–400. Бибкод : 1920RSPSA..97..374R . дои : 10.1098/rspa.1920.0040 .
- ^ Дж. Чедвик (1932). «Возможное существование нейтрона» . Природа . 129 (3252): 312. Бибкод : 1932Natur.129Q.312C . дои : 10.1038/129312a0 . S2CID 4076465 .
- ^ CD Андерсон (1932). «Очевидное существование легко отклоняемых позитивов». Наука . 76 (1967): 238–9. Бибкод : 1932Sci....76..238A . дои : 10.1126/science.76.1967.238 . ПМИД 17731542 .
- ^ С.Х. Неддермейер; CD Андерсон (1937). «Заметки о природе частиц космических лучей» (PDF) . Физический обзор . 51 (10): 884–886. Бибкод : 1937PhRv...51..884N . дои : 10.1103/PhysRev.51.884 .
- ^ М. Конверси; Э. Панчини; О. Пиччиони (1947). «О распаде отрицательных мюонов». Физический обзор . 71 (3): 209–210. Бибкод : 1947PhRv...71..209C . дои : 10.1103/PhysRev.71.209 .
- ^ Х. Юкава (1935). «О взаимодействии элементарных частиц». Труды Физико-математического общества Японии . 17:48 .
- ^ Г. Д. Рочестер; СиСи Батлер (1947). «Доказательства существования новых нестабильных элементарных частиц». Природа . 160 (4077): 855–857. Бибкод : 1947Natur.160..855R . дои : 10.1038/160855a0 . ПМИД 18917296 . S2CID 33881752 .
- ^ Странный кварк
- ^ О. Чемберлен; Э. Сегре; К. Виганд; Т. Ипсилантис (1955). «Наблюдение антипротонов» (PDF) . Физический обзор . 100 (3): 947–950. Бибкод : 1955PhRv..100..947C . дои : 10.1103/PhysRev.100.947 .
- ^ Ф. Рейнс; К. Л. Коуэн (1956). «Нейтрино». Природа . 178 (4531): 446–449. Бибкод : 1956Natur.178..446R . дои : 10.1038/178446a0 . S2CID 4293703 .
- ^ Г. Дэнби; и др. (1962). «Наблюдение нейтринных реакций высоких энергий и существование двух видов нейтрино». Письма о физических отзывах . 9 (1): 36–44. Бибкод : 1962PhRvL...9...36D . дои : 10.1103/PhysRevLett.9.36 .
- ^ «Главная | Программы для учителей ЦЕРН» . учитель-программы.web.cern.ch . Проверено 20 апреля 2023 г.
- ^ Р. Нейв. «Кси Барион» . Гиперфизика . Проверено 20 июня 2009 г.
- ^ ЭД Блум; и др. (1969). «Высокоэнергетическое неупругое е - р- рассеяние на 6° и 10°» . Письма о физических отзывах . 23 (16): 930–934. Бибкод : 1969PhRvL..23..930B . дои : 10.1103/PhysRevLett.23.930 .
- ^ М. Брайденбах ; и др. (1969). «Наблюдаемое поведение высоконеупругого электрон-протонного рассеяния». Письма о физических отзывах . 23 (16): 935–939. Бибкод : 1969PhRvL..23..935B . дои : 10.1103/PhysRevLett.23.935 . ОСТИ 1444731 . S2CID 2575595 .
- ^ Джей Джей Обер; и др. (1974). «Экспериментальное наблюдение тяжелой частицы J » . Письма о физических отзывах . 33 (23): 1404–1406. Бибкод : 1974PhRvL..33.1404A . дои : 10.1103/PhysRevLett.33.1404 .
- ^ Ж.-Э. Огюстен; и др. (1974). «Открытие узкого резонанса в электронной + и − Аннигиляция» . Physical Review Letters . 33 (23): 1406–1408. Bibcode : 1974PhRvL..33.1406A . doi : 10.1103/PhysRevLett.33.1406 .
- ^ Би Джей Бьёркен; С. Л. Глэшоу (1964). «Элементарные частицы и SU(4)». Письма по физике . 11 (3): 255–257. Бибкод : 1964PhL....11..255B . дои : 10.1016/0031-9163(64)90433-0 .
- ^ ML Перл; и др. (1975). «Доказательства аномального образования лептонов в электронной + - и − Аннигиляция». Physical Review Letters . 35 (22): 1489–1492. Bibcode : 1975PhRvL..35.1489P . doi : 10.1103/PhysRevLett.35.1489 .
- ^ SW Херб; и др. (1977). «Наблюдение димюонного резонанса при энергии 9,5 ГэВ в протон-ядерных столкновениях с энергией 400 ГэВ». Письма о физических отзывах . 39 (5): 252–255. Бибкод : 1977PhRvL..39..252H . дои : 10.1103/PhysRevLett.39.252 . ОСТИ 1155396 .
- ^ ДП Барбер; и др. (1979). «Открытие трехструйных событий и испытание квантовой хромодинамики в PETRA». Письма о физических отзывах . 43 (12): 830–833. Бибкод : 1979PhRvL..43..830B . doi : 10.1103/PhysRevLett.43.830 . S2CID 13903005 .
- ^ Дж. Дж. Обер и др. (Европейское мюонное сотрудничество) (1983). «Отношение структурных функций нуклона F 2 Н для железа и дейтерия» (PDF) . Physics Letters B. 123 ( 3–4): 275–278. Bibcode : 1983PhLB..123..275A . doi : 10.1016/0370-2693(83)90437-9 .
- ^ Г. Арнисон и др. ( сотрудничество UA1 ) (1983). «Экспериментальное наблюдение лептонных пар с инвариантной массой около 95 ГэВ/ c 2 на коллайдере CERN SPS» . Physics Letters B. 126 ( 5): 398–410. Bibcode : 1983PhLB..126..398A . doi : 10.1016/0370-2693(83)90188-0 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Ф. Абэ и др. ( сотрудничество CDF ) (1995). «Наблюдение образования топ-кварков в p – p-столкновениях с помощью детектора-коллайдера в Фермилабе». Письма о физических отзывах . 74 (14): 2626–2631. arXiv : hep-ex/9503002 . Бибкод : 1995PhRvL..74.2626A . дои : 10.1103/PhysRevLett.74.2626 . ПМИД 10057978 . S2CID 119451328 .
- ^ С. Арабучи и др. ( Коллаборация D0 ) (1995). «Наблюдение Топ-кварка». Письма о физических отзывах . 74 (14): 2632–2637. arXiv : hep-ex/9503003 . Бибкод : 1995PhRvL..74.2632A . дои : 10.1103/PhysRevLett.74.2632 . ПМИД 10057979 . S2CID 42826202 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Г. Баур; и др. (1996). «Производство антиводорода». Буквы по физике Б. 368 (3): 251–258. Бибкод : 1996PhLB..368..251B . CiteSeerX 10.1.1.38.7538 . дои : 10.1016/0370-2693(96)00005-6 .
- ^ «Новое состояние материи, созданное в ЦЕРН» . ЦЕРН . Проверено 22 мая 2020 г.
- ^ «Физики нашли первые прямые доказательства существования тау-нейтрино в Фермилабе» (пресс-релиз). Фермилаб . 20 июля 2000 г. Проверено 20 марта 2010 г.
- ^ Бойл, Алан (4 июля 2012 г.). «Веха в поисках Хиггса: ученые нашли новую частицу» . MSNBC . MSNBC. Архивировано из оригинала 7 июля 2012 года . Проверено 5 июля 2012 г.
- В.В. Ежела; и др. (1996). Физика элементарных частиц: сто лет открытий: аннотированная хронологическая библиография . Спрингер-Верлаг . ISBN 978-1-56396-642-2 .
