Formation, Waxbarashada dugsiga sare iyo dugsiyada
Quark - waa in ka mid ah walxaha a? Ogow waxa uu ka kooban yahay quarks. Maxaa walxaha yar quark ah?
Kaliya sannad ka hor, Peter Higgs iyo Fransua Engler ku guulaystay Nobel Prize ay shuqulkiisa u sameeyaan, kaas oo uu u huray in daraasadda of Qurub subatomic. Tani waxay u muuqan karaan kuwo doqonimo, laakiin arinta daahfurtay in culumadu sameeyey qarnigii bar ka hor, laakiin ilaa maantadan la joogo iyagu ma ay siin inkastoo heshiis weyn yar.
Waa maxay?
By habka, waa maxay quark ah? Tani waa mid ka mid ah dadka deegaanka ugu muhiimsan ee hadron ah. Muhiim! walxaha waxa uu leeyahay a "badh" wareejin, dhab isagoo fermion ah. Iyadoo ku xiran midabka (fiiri hoos) kharash quark waxaa laga yaabaa in loo siman yahay si saddexaad ama saddex-meelood laba ka mid ah amarka proton ah. Sida for midabada, kuwaas oo ay jiraan lix (jiilka of quarks). Waxay lagama maarmaan u yihiin in si aan loo xad mabda'a Pauli.
macluumaad aasaasi ah
Iyada oo qayb ka qayb kuwaas hadrons waa ka fog oo aan aad iyo aad u qiimaha gabbasho ah. Sababta waa mid fudud, oo waxay is dhaafsadaan beerta eeg fallaadhaha, in uu yahay, gluons ah. Maxay quark sidaas muhiim u tahay? Gluon plasma (quarks cokan) - xaalad ah arrin taas oo caalamka oo dhan si degdeg ah ka dib markii Bang Big oo dhan. Iyadoo la raacayo, jiritaanka quarks iyo gluons - xaqiijin ah si toos ah dhab in uu ahaa.
Sidoo kale waxay leeyihiin midab u gaar ah, laakiin sababta oo ah dhaqdhaqaaqa abuuro nuqul ay dalwaddii. Iyadoo la raacayo, marka masaafada u dhexeysa ciidamada quark u dhaxeeya iyaga waxaa u kordhay. Sida mid ka qiyaasi kartaa, iyadoo ugu yaraan fogaan ah dhexgalka ficil ahaan u baaba'aa (xorriyadda asymptotic).
Sidaas darteed, wax dhexgalka xoog ku hadrons ay sabab u tahay kala guurka ah ee u dhexeeya gluons quarks. Haddii aan ka hadlo isdhexgalka ka dhexeeya hadrons, waxay sharax kala iibsiga ee resonance pi-meson. Si fudud u gelin, oo dhan si dadban mar kale hoos u dhigay is-dhaafsiga ee gluons.
Sidee quark qayb ka mid ah nucleons?
neutron kasta oo ka kooban labo ka mid ah d-quark iyo tazhe hal u-quark. lid proton kasta, - oo ah labada ciyaaryahan kaliya ee d-quark u-quark. By jidka oo hadlaya, waraaqaha waxaa lagu dhejiyay ku xiran galmada lambarada.
Ha noo sharxaan. Tusaale ahaan, beta suuska lagu sharaxay Isbadal mid ka mid ah nooca la mid ah quark arrin in Halabuurka nucleon in kale. Si loo fahmo wanaagsan sida caanaha nidaamka this waxaa loo qori karaa sidan: d = u + w (suuska neutron this). Iyadoo la raacayo, proton ah waxaa ku qoran formula wax yar oo kala duwan: u = d + w.
Waana mid ka, Waa dambe habka lagu sharaxay by joogto ah socodka neutrinos iyo positrons ee ugu weyn xiddiga ay kooxahaasi. Sidaas daraaddeed qiyaasta oo ka mid ah caalamka oo yar yar oo muhiim ah walxaha, taas oo ah quark-gluon plasma, sida aynu hore u sheegay, u rumayn ka Big Bang, iyo waxbarasho oo ka mid ah qayb ka ogolow saynisyahano si fiican u fahmaan nuxurka ka mid ah dunida aan ku nool nahay.
Iyada oo wax ka yar quark ah?
By jidka, waxa uu ka kooban yahay quarks? Waxay qayb ka yihiin iyo jagadii preons. Qurub Kuwani waa mid aad u yar yar oo liidata fahamsan yahay, waxaa si ay xataa maanta waxay yaqaan ma aad u badan. Halkan waxaa ku qoran quarks yar.
Xaggee bayse ka yimaadeen?
Maanta, nooca ugu badan preons laba fikradaha: Aragti string iyo aragtida ah ee Bilson-Thompson. Xaaladda hore, dhacdo ee xogta walxaha sharaxay oscillation string. fikrad labaad soo jeedisay in ay u saftay waxaa keena gobolka faraxsanahay of space iyo waqti.
Waxa xiiso leh in in kiiska labaad waxa suurto gal ah in lagu qeexo ugub ah, iyadoo la isticmaalayo shaxda ah gaadiidka barbar weheliyaan gooladaha of network wareejin ah. The sifooyinka furta this laftiisa iyo loo ogaado kuwa preons. Taasi waxa ay ka kooban tahay quarks.
Qurub la yaab leh
Isla markii dhamaadkii dagaalkii labaad ee dunida, saynisyahano ay bilaabeen in ay si firfircoon ka ogaado adduunka ku of Qurub subatomic, kaas oo ilaa haatan u muuqday in kaliya heer hoose ah, (waayo, aragtida). Protons, neutrons (nucleons) eb iyo electrons loo sameeyay. In 1947 uu furay peonies (oo saadaaliyay jiritaankeeda ee 1935), kuwaas oo ay mas'uul ka ahaayeen jiidashada labada dhinac ee nucleons ee halyeeyada ah ee atamka. Dhacdadani waxa aan bandhig cilmiyeed waxaa sooco oo uu waqti. ma Quarks weli la furay, laakiinse wakhtiga ugu weerarka ay "raad" waxaa uu ku dhow.
Neutrinos wakhtigaas oo aan weli laga helay. Laakiin muhiimada cad si ay u sharxaan suuska beta ee atamka ahaa sidaas u weyn oo culumadu leeyihiin shaki yar ee jiritaankooda. Intaa waxaa dheer, mar hore la ogaado ama la saadaaliyo antiparticles qaar ka mid ah. Xaaladda hadhay cadda keliya muons oo loo sameeyay inta lagu jiro suuska ee pions oo intaas ka kala guurka ah, si ay neutrinos, electron ama Sawirid ah. Physicists ma ay garan, sababta aan u baahan ahay this saldhigga dhexe.
Waxaa hoogtay, sida tusaale fudud oo aan qabyo ahayn mid aad u kooban ka badbaaday furitaanka pions ah. In 1947, laba Ingiriisi jirka Dzhordzh Rochester iyo Clifford Butler, daabacday maqaal lala yaabo in Macalester sayniska Nature. Waxay u adeegay sidii wax ay daraasadda ee rays runtan iyada oo qolkii daruurtii, inta lagu guda jiro kaas oo ay heleen xog ku prelyubopytny. On mid ka mid ah sawirada la qabtay xiligii fiirinta, waxa ay si cad u ahaa labo ka mid ah kuwan raadkaygay la soo jeedo caadi ah u arki karo. Tan iyo farqiga u ahaa sida Latin V, ka dibna si cad u noqday - amarka Qurub waa xaqiiqo ah oo kala duwan.
Seynisyahanno mar maleeyey in kuwan raadkaygay tilmaamaya xaqiiqda ah ee burburkii qaar ka mid ah walxaha aan la aqoon oo aan tegey tracks kale. Xisaabaha ayaa muujiyay, in ay mass - oo ku saabsan 500 MeV, taas oo wax badan ka weyn yahay qiimaha this for electron ah. Dabcan, cilmi magacowdeen furitaanka V-walxaha. Si kastaba ha ahaatee, tani ma ahayn quark ah. walxaha Tani waxay weli sugayaan in baalasheeda.
Kaliya bilowgii
Iyada oo laga helay this, waxaa dhammaan bilaabay. In 1949, isla shuruudaha track walxaha la helay, taas oo siiyey kor u qaada kaliya seddex pions. Waxay ugu dhakhsaha badan caddaatay in ay, iyo sidoo kale V-bit - arrin xubnaha kala duwan ee qoyska oo ka kooban afar Qurub. Later lagu magacaabay K-mesons (kaons).
Laba kaons eedeeyay leeyihiin a mass 494 MeV, iyo in ay dhacdo lacag dhexdhexaad ah - 498 MeV. Waana mid ka, 1947, saynisyahano lahaa nasiib ah in lagu soo qabto oo kaliya kiiska la mid ah aad dhif u ah kaon wanaagsan Geedda, laakiin waqti in ay kaliya ma ay awoodaan in ay si sax ah u fasiro sawirka. Si kastaba ha ahaatee, in ay si fiican u caddaalad ah, waa run ahaantii daawashada koowaad ee kaon ah ayaa ku soo laabtay 1943 ka dhigay, laakiin macluumaad ku saabsan ku dhawaad laga badiyay ka dhanka ah asalka ah oo tiro badan publications sayniska post-dagaal.
oddities cusub
Oo markaas saynisyahano waxay sugayeen daahfurtay in dheeraad ah. In 1950 iyo 1951, cilmi-ka jaamacadood ee Manchester iyo Melnburskogo maareeyey si aad u ogaato walxaha a waa wax badan ka culus yahay protons iyo neutrons. Waxay mar kale wuxuu lahaa lacag la'aan, laakiin Geedda galay proton iyo Pion. Arintaan, sida kuu sheegi karaa, u talin diidmo ah. walxaha cusub A muujinaysaa warqad Λ ah (lambda).
dheeraad ah cilmi
Breakthrough dersid cilmi baadhisyo dhacay oo kaliya ka dib bixitaanka habaynta cusub oo hadrons. tiradaasi A caan ah in tani ay ahayd Israel Yuval Ne'eman, kaasoo mustaqbalkiisa ciyaareed military fiican bedelay in uu noqdo sida cajiib ah saynisyahan a.
in u furan by waqtiga uu tilmaamay baxay mesons iyo baryons suuska, la xirrira cluster ah multiplets qurubyada la xiriira. Xubno ka mid ah kasta oo qariibnimo ururka sida hantidaan gabi ahaanba isku mid, laakiin ka soo horjeeda eedeeyay korontada. Sidaas sidee xidhiidhka ka xoog nuclear oogay korontada kuma xirna, in inta kale ee multiplets oo dhan Qurub eegi mataano kaamil ah.
Qubarada ayaa soo jeedinayay in dhacdo ka mid ah sida qaababka la kulmay qaar ka mid dabiici ah dhabanada, iyo ugu dhakhsaha badan ay u awoodin inay helo iyada. Waxa ay ahayd guud fudud ee group wareejin ah SU (2), taas oo saynisyahano adduunka oo loo isticmaalo in lagu qeexo tirada galmada ah. Taasi kaliya wakhtigaas waxaa hore u ogaan lahaa 23 hadrons, iyo Gadaashooda iyagoo ku ahaayeen si siman u 0, ½ ama unit oo dhan, sidaas darteed isticmaali soocidda this aan suurto gal ahayd.
Sidaas darteed, waa in loo isticmaalo kala soocidda mar laba tiro galmada, oon aad u balaadhiyeen kala soocidda. Oo waxaa jiray koox ka mid ah SU (3), kaas oo bilowgii qarnigii by xisaabyahan Faransiis ah Elie Cartan. Si loo go'aamiyo booska Qorxeey of walxaha kasta waxa ku jira, barnaamijka cilmi baarista ayaa lagu horumariyo by saynisyahano. Quark danbe si fudud galay taxane ah oo nidaamsan, taasoo xaqiijisay Isafgaradku waadaxa ah ee khubarada.
Tirada New galmada
Neeman shuqulkiisa iyo saaxiibkii, Gell-Mann, lagu daabacay 1961, oo tirada reer binu mesons markaas loo yaqaan ma ka badnaan toddoba. Laakiin in ay warqad, cilmi kamana ay cabsan in la xuso jaaniska sare ee jiritaanka meson siddeedaad. Sidoo kale 1961, ay aragti xaliyay xaqiijiyay. Helay walxaha la yiraahdo meson eta ah (warqad η Giriigga).
daahfurtay oo tijaabo dheeraad ah xaliyay xaqiijiyay saxnimada soocidda waadaxa ah ee SU (3). Tanina waxa ay noqotay niyad awood leh in ay cilmi-kii ayaa lagu ogaaday in ay yihiin wadada saxda ah. Xataa Gell-Mann lahaa shaki ku jirin in xaqiiqda ah in ee dabiiciga ah waxaa jira quarks. Reviews of aragtiyaha ma ahaayeen kuwo aad u wanaagsan, laakiin cilmiga ahaa qanacsanahay in uu xaq u ahaa.
Halkan iyo quarks!
Wax yar ka dib maqaalkan "model A schematic of baryons iyo mesons." In waxa, saynisyahano ay awoodaan in ay sii horumariyo fikrad ah ee habaynta, taas oo uu ku cadaato si waxtar leh. Waxay ogaadeen in SU (3) waxaa si buuxda u qabanayaa jiritaanka oo dhan fermions ilmood, amarka korontada kala duwan 2/3 in 1/3 iyo 1/3, halkaas oo in triplet ka mid ah walxaha had iyo jeer waa qariibnimo nonzero kala duwan. Durba si fiican u yaqaan noo Gell-Mann u yeedhay "Qurub hoose quarks."
Sida laga soo xigtay eedeeyay, ayuu ku tilmaamay iyaga sida u, d iyo s (ka Ingiriisi erayada kor, hoos iyo la yaab leh). Under nidaamka cusub, baryon kasta la aasaasay by saddex quarks. Mesons waxaa lagu abaabulaa inta badan ka sahlan. Waxaa ku jira hal quark (sharcigaan waa aan beddelmi karin) iyo antiquark ah. Kaliya ka dib markii in sayniska bulshada ogaadeen jiritaanka oo ka mid ah qayb ka, kuwaas oo ah maado oo ka mid ah article.
A taariikhda yar
Maqaalkani waxa uu, kaas oo inta badan ka go'an horumarinta physics in sano ka hor, waxa ay leedahay taariikh halkii xiiso leh. Gell-Mann u maleeyay in jiritaanka ilmood oo kale muddo dheer ka hor ay daabacaadan, laakiin ma jirto cid si ay ugala hadlaan fikradaha ay. Xaqiiqada ah in uu malo jiritaanka Qurub in ay leeyihiin lacag jajab, ekaa shaqu heleen. Si kastaba ha ahaatee, ka dib markii wada hadal la jirka teori Robert Serber fiican uu ogaaday in saaxiibkii ayaa si sax ah u sameeyey gabagabadii isku.
Erayga "quark" (sanqadhaas sida qaylada shinbiraha) waxaa laga soo qaatay shuqullada James Joyce. Qaab daran oo ku filan, laakiin ardayba, American Journal sharafeedka Yurub sayniska Physics Waraaqaha diray article, maxaa yeelay, si dhab ah ka cabsaday in dib u eegis la mid ah heerka edition Maraykanka ee Review Physical Waraaqaha ma u aqbali doonaa daabacid. By jidka, haddii aad rabto in aad eegto ugu yaraan a copy of the article - aad si toos ah wadada si isku mid ah Berlin museum. Quarks in uu hadalkay aan la heli karin, laakiin sheekada buuxa oo ay kaga soo saar (ama halkii, documentary caddayn) waa.
Laga bilaabo kacaanka quark
In caddaalad waa in la ogaadaa in ku dhowaad waqti isku mid ah si ay fikirka isku yimid saynisyahan khusan, Dzhordzh Tsveyg. First, uu mentor ahaa Gell-Mann, ka dibna Richard Feynman. Zweig ayaa sidoo kale lagu qeexay xaqiiqada dhabta ah ee fermions, oo wuxuu lahaa lacag jajab, laakiin u yeedhay iyagii ACES. Waxaa intaa dheer, jirka dadka oo ah hibo sidoo kale loo arkaa baryons sida saddexda quarks, iyo mesons - sida isku-dar ah quark iyo antiquark ah.
Si fudud u gelin, ardayga ee gunaanad macallinkiisa si buuxda u celiyay, arrin gooni ka. Shuqulkiisa ayaa ka soo muuqday tan iyo labo toddobaad ka hor daabaco Mann, laakiin kaliya sida a hay'ad "guriga-dhigay". Si kastaba ha ahaatee, waa joogaan labo shuqullada madax banaan taas oo natiijadii ahaayeen shiidaa isku mid ah, hal mar ka dhaadhiciyay saynisyahano qaar ka mid ah ay daacad u yihiin aragti la soo jeediyay.
From diidmada in ay ku kalsoon tahay
Laakiin cilmi badan ka yeesheen aragti this kolkiiba ma aha. Haa, saxafiyiinta iyo aragtiyaha si deg deg ah in jacaylka dhacay, iyada oo leh, waayo, Hufnaan iyo xog, laakiin physicists halis ah ayaa saas ku ogolaaday oo kaliya ka dib markii muddo 12 sano ah. Waa in aadan eedayn iyaga qiimaynta xad-dhaaf ah. Xaqiiqada ah in aragti asalka ah ee quarks la barbardhigo fiiqan in mabda 'ka saarida Pauli ah, taas oo aanu ku xusan bilowga ah ee qodobkan. Haddii aynu ka fikirno in proton ku jira labo ka mid ah u-quarks iyo d-quark oo keliya, marka hore waa in si adag gobolka ka mid ah galmada. Sida laga soo xigtay Pauli ah, tani waa wax aan macquul aheyn.
Waxaa markaas ahaa oo waxaa jiray lambar galmada dheeraad ah, ayaa muujiyay sida midabka ah (sida aynu kor ku xusan). Intaas waxaa sii dheer, ma cadda sida quark guud Qurub hoose ula falgalaan kasta oo kale, sababta aan buuxin noocyada ay lacag la'aan ah. waxyaalaha qarsoon oo dhan, kuwaas oo aad buu u caawiyey rogaan aragti beerta eeg, kaas oo "u keenay maanka" oo kaliya in ay 70s dhexe. Ilaa waqti isku mid ah, aragti quark of hadrons si dabiici ah ka mid ah waxa ku jira.
Laakiin inta badan dhan oo kharribma horumarinta aragtida ah maqnaanshaha dhamaystiran oo ugu yaraan qaar ka mid ah imtixaanada tijaabada xaqiijin lahaa labada jiritaanka iyo xidhiidhka ka dhexeeya quarks iyo qayb kale. Oo iyana waxay si tartiib tartiib ah waxay bilaabeen inay u muuqdaan oo kaliya dhamaadka 60meeyadii, marka horumarka deg deg ah ee technology ogol yahay waayo-aragnimo ah ee a "gudbinta" alwaaxdii saqafka haysay electron of protons. Waa waayo-aragnimada, kuwaas oo loo ogol yahay in la caddeeyo in protons gudaha runtii "Qarinaysaan" qayb ka mid ah, kaas oo markii hore u yeedhay partons. Ka dibna, weli ka dhaadhiciyay in ay tahay wax la mid ah quark run ah, laakiin waxa ay aheyd kaliya dhamaadka 1972.
xaqiijinta tijaabo ah
Waa la xiqiijiyay in this mahad, saynisyahano 1970 ay awoodaan si ay u sharxaan oddities badan oo la soo arkay suuska ee kaons dhexdhexaad ah lagu eedeeyay. Ka dib markii afar sano, labo group madax banaan physicists American ay awoodaan si uu u xaliyo suuska meson ah, kaas oo ka mid ahaa hal "sixri karin" quark iyo antiquark. Waa layaabna ma leh in dhacdadan mar loogu magac daray Revolution November ee. Waayo, markii ugu horeysay aragti quark ahaa ka yar "visual" xaqiijin dheeraad ah ama.
muhiimadda ay leedahay furitaanka ayaa sheegay in ugu yaraan xaqiiqada ah in madaxda mashruuca, by Samuel Ting iyo Burton Richter, laba sano ka dib helay uu Nobel Prize: Dhacdada ka muuqataa in articles badan. Iyada oo qaar ka mid ah iyaga waxaad karaan in asalka, haddii aad booqasho New York museum ee dabiiciga ah taariikhda. Quarks, iyo sida aynu hore u sheegay - daahfurka aad u muhiim ah oo jeer oo casri ah, oo sidaas daraaddeed dareenka bulshada dhexdeeda sayniska mushaarka iyaga oo aad u badan.
ultima ratio
Kaliya ee 1976, cilmi sameeyey ka heli mid ka mid ah walxaha la soo jiidashada aan eber, ugu dhex-dhexaad D-meson. Tani waa isku darka halkii qalafsan ee quark a sixri karin iyo u-antiquark. Halkan xataa cadaawayaashiisa oo naaneys jiritaanka quarks lagu qasbay inay qirto runta ah ee aragtida ah, ugu horraysay uu tilmaamay in ka badan labaatan sano ka hor. Mid ka mid ah physicists afka baarkiisa ugu caansan, Dzhon Ellis, u yeedhay jiidashada ah "lever waa in dunidu ku beddelay."
Soon, liiska ikhtiraac cusub ee yimid oo labo ka mid ah quarks aad u weyn, sare iyo ka hoose, kaas oo si sahal ah ay awoodaan in ay la xidhiidhaan la horey u qaatay waqtiga dalbashada ee SU ka (3). Sanadihii la soo dhaafay, saynisyahano ayaa sheegaya in ay jiraan wax-u Tetraquarks oo culumadu qaar ka mid ah ayaa loogu magac daray "taagoo hadron."
Qaar ka mid ah natiijooyinka iyo gunaanad
Waxaa la fahamsan yahay in furitaanka iyo xaq sayniska waayo jiritaanka quarks, dhab ahaantii, in aad si badbaado leh u qaadan karnaa in kacaanka sayniska. Waxaa la oran karo waa bilowga ah ee 1947 (dhab ahaantii 1943), iyo ugu dambaysta waxaa ka mid ah ku dhoco, ogaanshaha ugu horreeya ee mesons "sixri karin". Waxaa soo baxday in muddo ah laga bilaabo taariikhda la soo dhaafay ee furitaanka heerka noocan oo kale ah waa, mana ka badan toona yar, sida ugu badan 29 sano (ama xitaa 32 sano)! Oo waagaas oo dhan ayaa lagu soo qaatay oo keliya ma aha aawadood oo ah helida quark ah! plasma Gluon sida shayga koowaad ee caalamka ugu dhakhsaha badan soo jiidatay in saynisyahano fiiro fog dheeraad ah.
Si aad u ogaato waxa quark ah. Tani waxay qayb waqtiga sababa dareen ah in dunida sayniska, iyo cilmi maanta waa rajo weyn ugu dambeyntii daaha ka dhan qarsoon ay.
Similar articles
Trending Now