|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
KHÁM PHÁ KHOA HỌC QUAN TRỌNG NHẤT
Phân loại các hạt cơ bản. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học
Cẩm nang / Những khám phá khoa học quan trọng nhất “Có bao nhiêu hạt cơ bản đã được phát hiện cho đến nay?” Regge hỏi trong cuốn sách của mình về vật lý. “Đánh giá độ dày của những cuốn sách tham khảo ngắn gọn mô tả tính chất của chúng và những hạt đang được lưu hành giữa các nhà vật lý, thì hàng trăm hạt này được thu thập trong các họ tương tự như họ nucleon hoặc pions. Những họ này đóng một vai trò tương đương với hệ tuần hoàn của Mendeleev, rất hữu ích trong hóa học. Nhưng chính sự tương đồng này cho thấy rằng chúng ta đang tham gia vào việc phân loại các vật thể tương tự như nguyên tử , và hoàn toàn không phải sơ cấp. Bằng cách này hay cách khác, nhưng việc tìm kiếm các thành phần cơ bản thực sự của vật chất đã bắt đầu trở lại, và đến năm 1963, rõ ràng là các hạt nên được nhóm lại thành các họ lớn hơn. Các nhà triết học Hy Lạp cổ đại quy các nguyên tử có dạng đặc biệt đều đặn và đối xứng. Mặc dù các nguyên tử thực ở rất xa so với điều này, nhưng ý tưởng cho rằng khái niệm đối xứng nên đóng một vai trò quan trọng trong vật lý vẫn còn. Việc phân loại các hạt theo họ chỉ phản ánh sự tồn tại của một loại đối xứng nào đó trong tự nhiên ... " Vật lý của các hạt cơ bản vào những năm XNUMX đã ở giai đoạn hình thành. Phương tiện chính của nghiên cứu thực nghiệm trong ngành vật lý này là máy gia tốc "bắn" một chùm hạt vào một mục tiêu đứng yên: khi các hạt tới va chạm với mục tiêu, các hạt mới được sinh ra. Với sự trợ giúp của máy gia tốc, các nhà thí nghiệm đã thu được một số loại hạt cơ bản mới, ngoài các hạt proton, neutron và electron đã biết. Các nhà vật lý lý thuyết đã cố gắng tìm ra một số sơ đồ cho phép phân loại tất cả các hạt mới. Các nhà khoa học đã phát hiện ra các hạt có hành vi bất thường (kỳ lạ). Tốc độ sinh ra của các hạt như vậy là kết quả của một số vụ va chạm chỉ ra rằng hành vi của chúng được xác định bởi tương tác mạnh, được đặc trưng bởi tốc độ. Tương tác mạnh, yếu, điện từ và hấp dẫn tạo thành bốn tương tác cơ bản làm nền tảng cho mọi hiện tượng. Đồng thời, các hạt lạ bị phân hủy trong một thời gian dài bất thường, điều này sẽ không thể xảy ra nếu hành vi của chúng được xác định bởi lực tương tác mạnh. Tốc độ phân rã của các hạt lạ dường như chỉ ra rằng quá trình này được xác định bởi một lực tương tác yếu hơn nhiều. Về giải pháp của nhiệm vụ khó khăn nhất này và tập trung sự chú ý của anh ấy Gell-Mann. Murray Gell-Mann sinh ngày 15 tháng 1929 năm 1948 tại New York và là con trai út của những người di cư từ Áo Arthur và Pauline (Reichstein) Gell-Mann. Mười lăm tuổi, Murry vào Đại học Yale. Ông tốt nghiệp năm 1951 với bằng Cử nhân Khoa học. Những năm sau đó, ông làm nghiên cứu sinh tại Học viện Công nghệ Massachusetts. Tại đây, năm XNUMX, Gell-Mann nhận bằng Tiến sĩ vật lý. Sau một năm làm việc tại Viện Nghiên cứu Cơ bản Princeton (New Jersey), Gell-Mann bắt đầu làm việc tại Đại học Chicago với Enrico Fermi, đầu tiên là một giảng viên (1952–1953), sau đó là một trợ lý giáo sư (1953–1954) và là một phó giáo sư (1954–1955). Năm 1955, Gell-Mann trở thành phó giáo sư trong khoa tại Caltech. Anh ấy đã chọn khái niệm được gọi là tính độc lập của điện tích làm điểm khởi đầu cho các công trình của mình. Bản chất của nó nằm trong một nhóm các hạt nhất định, nhấn mạnh sự giống nhau của chúng. Ví dụ, mặc dù thực tế là proton và neutron khác nhau về điện tích (proton có điện tích + 1, neutron - 0), về tất cả các khía cạnh khác, chúng giống hệt nhau. Do đó, chúng có thể được coi là hai loại hạt giống nhau, được gọi là nucleon, có điện tích trung bình hoặc tâm điện tích bằng 1/2. Người ta thường nói rằng một proton và một neutron tạo thành một cặp đôi. Các hạt khác cũng có thể được bao gồm trong các hạt kép tương tự hoặc trong nhóm ba hạt được gọi là bộ ba hoặc trong "nhóm" chỉ bao gồm một hạt, được gọi là hạt đơn. Tên chung cho một nhóm bao gồm bất kỳ số lượng hạt nào là một bội số. Tất cả nỗ lực nhóm các hạt lạ theo cách tương tự đã thất bại. Khi phát triển kế hoạch phân nhóm của mình, Gell-Mann phát hiện ra rằng điện tích trung bình của các bội số của chúng khác với điện tích trung bình của các nucleon. Ông đưa ra kết luận rằng sự khác biệt này có thể là một đặc tính cơ bản của các hạt lạ và đề xuất đưa ra một tính chất lượng tử mới gọi là tính kỳ lạ. Vì lý do đại số, độ kỳ lạ của một hạt bằng hai lần hiệu số giữa điện tích bội trung bình và điện tích nucleon trung bình + 1/2. Gell-Mann đã chỉ ra rằng tính kỳ lạ được bảo toàn trong tất cả các phản ứng liên quan đến lực mạnh. Nói cách khác, tổng độ lạ của tất cả các hạt trước khi tương tác mạnh phải tuyệt đối bằng tổng độ lạ của tất cả các hạt sau tương tác. Sự bảo toàn độ lạ giải thích tại sao sự phân rã của các hạt như vậy không thể được xác định bằng lực tương tác mạnh. Khi một số hạt không lạ khác va chạm, các hạt lạ được tạo ra thành từng cặp. Trong trường hợp này, sự kỳ lạ của một hạt bù đắp cho sự kỳ lạ của hạt kia. Ví dụ, nếu một hạt trong cặp có độ lạ +1, thì độ lạ của hạt kia là -1. Đó là lý do tại sao tổng độ lạ của các hạt không lạ, cả trước và sau va chạm, đều bằng 0. Sau khi sinh ra, các hạt lạ bay ra xa nhau. Một hạt lạ cô lập không thể phân rã do tương tác mạnh nếu sản phẩm phân rã của nó phải là các hạt có độ lạ bằng 1953, vì sự phân rã như vậy sẽ vi phạm việc bảo toàn tính lạ. Gell-Mann đã chỉ ra rằng tương tác điện từ (có thời gian đặc trưng là giữa thời điểm của tương tác mạnh và yếu) cũng bảo tồn tính kỳ lạ. Do đó, các hạt lạ, khi được sinh ra, tồn tại cho đến khi phân rã, được xác định bởi lực tương tác yếu, không bảo toàn tính lạ. Nhà khoa học đã công bố ý tưởng của mình vào năm XNUMX. Năm 1961, Gell-Mann phát hiện ra rằng hệ thống bội số mà ông đề xuất để mô tả các hạt lạ có thể được đưa vào một sơ đồ lý thuyết tổng quát hơn, cho phép ông nhóm tất cả các hạt tương tác mạnh thành "họ". Nhà khoa học gọi sơ đồ của mình là con đường bát chánh (tương tự với tám thuộc tính của một đời sống chính trực trong Phật giáo), vì một số hạt được nhóm lại thành các gia đình với tám thành viên mỗi hạt. Sơ đồ phân loại hạt do ông đề xuất còn được gọi là đối xứng bát phân. Không lâu sau, độc lập với Gell-Man, một phân loại hạt tương tự đã được đề xuất bởi nhà vật lý người Israel Yuval Neeman. Con đường gấp tám lần của nhà khoa học Mỹ thường được so sánh với bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của Mendeleev, trong đó các nguyên tố hóa học có tính chất tương tự được nhóm lại thành họ. Giống như Mendeleev, người đã để lại một số ô trống trong bảng tuần hoàn, dự đoán thuộc tính của các nguyên tố chưa được biết đến, Gell-Mann để lại chỗ trống trong một số họ hạt, đề xuất những hạt nào có tập hợp đặc tính phù hợp sẽ lấp đầy "khoảng trống". Lý thuyết của ông đã được xác nhận một phần vào năm 1964, sau khi phát hiện ra một trong những hạt này. Vào năm 1963, khi là giáo sư thỉnh giảng tại Viện Công nghệ Massachusetts, Gell-Mann đã phát hiện ra rằng cấu trúc chi tiết của con đường gấp tám lần có thể được giải thích bằng cách giả định rằng mỗi hạt tham gia vào tương tác mạnh bao gồm một bộ ba hạt có điện tích phân số điện tích của prôtôn. Khám phá tương tự cũng được thực hiện bởi nhà vật lý người Mỹ George Zweig, người làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu. Gell-Mann gọi các hạt tích điện phân đoạn là quark, mượn từ này từ Finnegans Wake của James Joyce ("Ba hạt quark cho ông Mark!"). Các hạt quark có thể có điện tích +2/3 hoặc -1/3. Ngoài ra còn có các phản quark với điện tích -2/3 hoặc +1/3. Một nơtron không mang điện gồm một hạt quark có điện tích +2/3 và hai hạt quark có điện tích -1/3 Một hạt proton có điện tích +1 gồm hai hạt quark có điện tích +2/3 và một quark với điện tích -1 / 3. Các hạt quark có cùng điện tích có thể khác nhau về các tính chất khác, có nghĩa là có một số loại hạt quark có cùng điện tích. Do đó, sự kết hợp khác nhau của các hạt quark làm cho nó có thể mô tả tất cả các hạt tương tác mạnh. Gell-Mann đã được trao giải Nobel Vật lý năm 1969 "cho những khám phá liên quan đến sự phân loại các hạt cơ bản và tương tác của chúng." Ivar Waller của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, phát biểu tại lễ trao giải, lưu ý rằng Gell-Mann "đã được coi là nhà khoa học hàng đầu trong lĩnh vực lý thuyết hạt cơ bản trong hơn một thập kỷ." Theo Waller, các phương pháp do ông đề xuất "là một trong những phương tiện mạnh mẽ nhất để nghiên cứu sâu hơn trong vật lý hạt cơ bản." Tác giả: Samin D.K.
▪ Lý thuyết ngôn ngữ của Humboldt
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Điện thoại thông minh không tên tuổi của Trung Quốc giảm giá ▪ TV LCD với ổ cứng và đầu ghi DVD ▪ Nhiệt độ cao bất thường được ghi lại ở Greenland ▪ 5 bản sao của Trái đất được phát hiện
▪ phần Firmware của trang web. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Nhưng có một cái gì đó trong đó! biểu hiện phổ biến ▪ Bài viết Khán giả nước nào chọn thí sinh truyền hình thực tế sẽ được hiến thận? đáp án chi tiết ▪ bài báo về ván buồm. phương tiện cá nhân ▪ bài viết PS một: vận hành và sửa chữa. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này