Discussion
disorganized notes
kvarkit ovat ainehiukkasia. Gluonit ovat voimahiukkasia. Tunnetaan 6 kvarkkia, joilla on mielikuvitukselliset nimet. Nimillä ei ole mitään yhteyttä hiukkasten ominaisuuksiin.
|
|
|
kvarkkeja ja gluoneja esiintyy vain ryhmissä (”alhaisen” lämpötilan alueella alle 1012 K).
- meson: kvarkki-antikvarkki-pari (qq)
- hadron: kvarkki-tripletti (qqq)
- tetrakvarkki: kaksi kvarkkia-kaksi antikvarkkia (qqqq) tai ”meson-molekyyli” (qqqq)
tavallinen aine koostuu ylös-ja alaspäin olevista kvarkeista.
- protoni: up up down
- neutron: up down down
QCD personalities
- Murray Gell-Mann (1929-2019) USA
- George Zweig (1937-0000) Venäjä–USA
- Oscar Greenberg (1932-0000) USA
- Yoichiro Nambu (1921-2015) Japani
- Moo-young han (1934-2016) Korea–USA
- Yuval ne’eman (1925-2006) Israel
Rutherford-style sirontakokeet osoittivat protonille kolmiosaisen rakenteen.
George Zweig
sekä mesonit että baryonit rakentuvat kolmen perushiukkasen joukosta, joita kutsutaan Ässiksi. Ässät hajoaa isospin tuplaksi ja singletiksi. Jokaisella ässällä on baryoniluku ⅓ ja se on fraktiolatattu.
George Zweig, 1964
Murray Gell-Mann
yksinkertaisempi ja elegantimpi järjestelmä voidaan konstruoida, jos sallimme varauksille ei-integraaliset arvot. Voimme luopua kokonaan perusbaryoni b: stä, jos annamme tripletille t seuraavat ominaisuudet: spin½, z = − ⅓ ja baryoniluku⅓. Tällöin tripletin jäseniä u⅔, d− ⅓ ja s−⅓ kutsutaan ”kvarkeiksi” q ja antitripletin jäseniä antikvarkeiksi q. Baryoneja voidaan nyt konstruoida kvarkeista käyttämällä yhdistelmiä (qqq), (QQQQ) jne., kun taas mesonit on tehty (qq), (qqqq) jne.
Murray Gell-Mann, 1964
Murray Gell-Mann
vuonna 1963, kun annoin nukleonin perusainesosille nimen ”kvarkki”, minulla oli äänne ensimmäisenä, ilman kirjoitusasua, joka olisi voinut olla ”kwork.”Sitten eräässä James Joycen satunnaisessa Finnegans Wake-teoksessani törmäsin sanaan” kvarkki ”lauseessa” kolme kvarkkia Muster Markille.”Koska ”kvarkki ”(joka merkitsee ensinnäkin lokin huutoa) oli selvästi tarkoitettu rimmaamaan” Mark ”- sanan sekä” haukun ”ja muiden vastaavien sanojen kanssa, minun täytyi keksiä tekosyy lausua se nimellä” kwork.”Mutta kirja edustaa Humphrey Chimpden Earwicker-nimisen publikaanin Unia. Tekstin sanat ovat tyypillisesti peräisin useista lähteistä yhtä aikaa, kuten” portmanteau-sanat ” peilin läpi. Aika ajoin kirjassa esiintyy fraaseja, jotka määräytyvät osittain baaritiskillä esitettyjen drinkkipyyntöjen perusteella. Väitin siksi, että ehkä yksi monista huudon ”kolme kvarkkia Muster Markille” lähteistä voisi olla ”kolme kvarkkia Mister Markille”, jolloin ääntäminen ”kwork” ei olisi täysin perusteetonta. Joka tapauksessa numero kolme sopi täydellisesti tapaan, jolla kvarkit esiintyvät luonnossa.
Murray Gell-Mann, 1994 (maksullinen linkki)
James Joyce. Finneganit Heräävät. Kirja 2, Jakso 4, sivu 383
kolme kvarkkia Muster Markille!
toki sillä ei ole paljoa haukkua
ja varmasti kaikilla on se kaikki merkin vierellä.
But O, Wreneagle Almighty, wouldn ’ t un be a sky of a lark
To see that old Buzz Rilling about for uns shirt in the dark
and he hunting round for uns speckled houses around by Palmerstown Park?Hohhoho, moulty Mark!
olet rummuin vanha kukko koskaan floppasi Nooan arkista
ja luulet olevasi warkin kukko.
kanat, ylös! Tristy ’s the spry young spark
That’ ll tread her and we her and bed her and Red her
Without ever winking the tail of a feather
And that ’s how that chap’ s going to make his money and mark!ylikorostettu, kimeä kuva. Siinä laulettiin seaswaneja. Winging ones. Seahawk, lokki, curlew ja plover, kestrel ja capercallzie. Kaikki meren linnut he trollasi ulos rightbold kun he löivät iso kus Trustan kanssa Usolde.
James Joyce, 1939
Aikajana
- James Chadwick ja E. S. Bieler päättelee, että jokin vahva voima pitää ytimen koossa.
- Condon, Gamow, Gurney, alpha-emissio johtuu kvanttitunneloinnista
- Hideki Yukawa yhdistää suhteellisuusteorian ja kvanttiteorian kuvaamaan ydinvuorovaikutusta uusien hiukkasten (mesonien eli ”pionien”) vaihdon avulla protonien ja neutronien välillä. Ytimen koosta Yukawa päättelee, että otaksuttujen hiukkasten (mesonien) massa on noin 200 elektronimassaa. Tämä on ydinjoukkojen mesoniteorian alku. (1933-1934)
- Hideki Yukawa esittää teorian voimakkaista vuorovaikutuksista ja ennustaa mesonien
- Seth neddermeyerin, Carl Andersonin, J. C. Streetin ja E. C. Stevensonin löytävän myoneja käyttämällä kosmisten säteiden pilvikammiomittauksia
- 200 elektronimassaisen hiukkasen. Aluksi fyysikot luulivat sitä Yukawan pioniksi, mutta myöhemmin se paljastui muoniksi.
- fyysikot ymmärtävät, että yukawan mesoniksi luultu kosminen sädehiukkanen on sen sijaan ”myoni”, ensimmäinen löydetty toisen sukupolven ainehiukkasten hiukkanen. Tämä löytö oli täysin odottamaton-I. I. Rabi kommentoi ” who ordered that?”Termi” lepton ” on otettu käyttöön kuvaamaan kappaleita, jotka eivät vuorovaikuta liian voimakkaasti (elektronit ja myonit ovat molemmat leptoneja).
- Cecil Powell, C. M. G. Lattes ja G. P. S. Occhialini löytävät pi-mesonin tutkimalla kosmisten säteiden ratoja
- kosmisista säteistä löytyy mesoni, joka vaikuttaa voimakkaasti ja joka on päätynyt pioniksi.
- Enrico Fermi ja C. N. Yang esittävät, että pioni on nukleonin ja antinukleonin yhdistelmärakenne. Tämä ajatus komposiittihiukkasista on varsin radikaali.
- K+: n löytyminen sen hajoamisen kautta.
- neutraalipion on löydetty.
- kosmisista säteistä on löydetty kaksi uutta hiukkastyyppiä. Ne löydetään etsimällä V: n kaltaisia kappaleita ja rekonstruoimalla sähköisesti neutraali kappale, jonka on täytynyt hajota, jotta kaksi laduilta lähtenyttä varautunutta kohdetta saadaan aikaan. Hiukkaset nimettiin lambda0: ksi ja K0: ksi.
- Martin Deutsch löysi positroniumin
- Delta-nimisen hiukkasen löytämisen: samanlaisia hiukkasia oli neljä(∆++, ∆+, ∆0, ja ∆−.)
- ”hiukkasräjähdyksen” alku – hiukkasten todellinen lisääntyminen.
- elektronien sironta ytimistä paljastaa varaustiheysjakauman protonien ja jopa neutronien sisällä. Kuvaus tästä protonien ja neutronien sähkömagneettisesta rakenteesta viittaa jonkinlaiseen sisäiseen rakenteeseen näissä kappaleissa, vaikka niitä pidetään edelleen perushiukkasina.
- Gell-Mann ja Nishijima esittelivät outouden käsitteen selittääkseen, miksi jotkin eksoottiset hiukkaset näyttivät hajoavan liian hitaasti. (Ne hajoavat heikon vuorovaikutuksen kautta, jota kuvataan tämän kirjan seuraavassa osassa.)
- C. N. Yang ja Robert Mills kehittävät uuden teorialuokan nimeltä ” gauge theories.”Vaikka tämä teoria ei tuolloin toteutunutkaan, se muodostaa nyt standardimallin perustan.
- Murray Gell-Mann ja Yuval Ne’eman löytävät kahdeksanosaisen Way patterns — SU(3) – ryhmän. Jeffery Goldstone pohtii globaalin vaihesymmetrian murtumista. Koska tunnettujen hiukkasten määrä kasvaa jatkuvasti, matemaattinen luokittelujärjestelmä hiukkasten järjestämiseksi (ryhmä SU (3)) auttaa fyysikoita tunnistamaan hiukkastyyppien kuvioita.
- Gell-Mann ja Zweig ehdottavat kolmea ensimmäistä kvarkkia (ylös, alas ja outo). Värilatauksen käsitettä ehdottaa Greenberg. Björken ja Glashow ehdottivat ”charmiksi” kutsuttua fout-kvanttilukua vastapainoksi oudon kvarkin kuljettamalle ”outoudelle”.
- Nambu ja ja Han kuvaavat kvarkkien Su(3) – symmetriaa. Myöhemmin sitä alettiin kutsua värisymmetriaksi.
- Richard Taylor, Jerome Friedman ja Henry Kendall käyttivät Stanfordin yliopiston lineaarista elektronikiihdytintä luodatakseen tämän fuzzballin ampumalla elektroneja protoneihin. Osa elektroneista hajaantui melko voimakkaasti, mikä paljasti, että protoni ei ollut vain yhtenäinen aine. Myöhemmin samana vuonna James Bjorkenin teoreettinen analyysi esitti, että sironta voisi johtua protonin sisällä olevista pistemäisistä rakenneosista.
- Korkeaenergiaton E-p sironta 6° ja 10° & erittäin Epäelastisen elektroni-protoni-sironnan havaittu käyttäytyminen
- Sheldon Glashow, John Iliopoulos ja Luciano Maiani ehdottavat charm-kvarkkia
- Burton Richter ja Samuel Ting löytävät psi-mesonin, joka viittaa charm-kvarkin olemassaoloon. Todisteita neljännestä kvarkista löytyy marraskuulta 1974. Kaksi koetta (toinen BNL: ssä ja toinen SLAC: ssa) ilmoitti samanaikaisesti mesonin löytymisestä, jonka massa on noin 3.1 GeV/C2. BNL kutsui sitä J mesoniksi ja SLAC ψ mesoniksi, ja myöhemmin sen todettiin olevan yhdistelmä charmi-ja antikharm-kvarkkeja. Koska kummallakaan ryhmällä ei ollut etusijaa löydössä, mesonia kutsutaan nykyään nimellä J/ψ. Kuten monet 1900-luvulla löydetyt hiukkaset, sille annettiin myös oikukas nimi, charmonium.
- Haim Harari otti käyttöön nimet ylhäältä ja alhaalta vastaamaan ensimmäisen kvarkkisukupolven nimiä (ylös ja alas).
- pohjakvarkin odottamaton löytö. Pohjakvarkin löysi vuonna 1977 Leon M: n johtama Fermilab E288-kokeiluryhmä. Lederman, jolloin törmäykset tuottivat pohjanoteerausta.
- ylimmän kvarkin massa lopullisesti määritetty. Kärkikvarkki on monia atomeja massiivisempi ja se on niin epävakaa, ettei se elä tarpeeksi kauan yhdistyäkseen muiden kvarkkien kanssa hadronin muodostamiseksi.
18 kvarkit + 18 antikvarkkia
| ensimmäinen sukupolvi | toinen sukupolvi | kolmas sukupolvi | ||
|---|---|---|---|---|
| ylös perhe |
punainen ylös | punainen charmi | punainen kärki | kvarkit |
| sininen ylös | sininen Hurmos | sininen kärki | ||
| vihreä up | vihreä Hurmos | vihreä toppi | ||
| down perhe |
red down | red strange | red alhaalla | |
| blue down | blue strange | blue bottom | ||
| green down | green strange | green bottom | ||
| up perhe |
antired antiup | antired antitop | antired antitop | anti kvarkit |
| anti-blue antitop | anti-blue anticharm | anti-blue antitop | ||
| antivihreä antitoppi | antivihreä antitoppi | antivihreä antitoppi | ||
| alas perhe |
antired Anti-Down | antired antistrange | antired antibottom | |
| antiblue antidown | antiblue antistrange | antibottom | ||
| antigreen Anti-Down | antigreen antistrange | antigreen antibottom |
8 gluonit
| gluonit | ||
|---|---|---|
|
rb + br √2
|
−i (rb-br) √2
|
rr-bb √2
|
|
rg + gr √2
|
−i (rg-gr) √2
|
|
|
bg + gb √2
|
−i (BG-gb) √2
|
rr + bb − 2GG √6
|
vai pitäisikö se kirjoittaa näin?
| gluonit | |
|---|---|
|
rb + br √2
|
−i (rb-br) √2
|
|
rg + gr √2
|
−i (rg-gr) √2
|
|
bg + gb √2
|
−i (BG-gb) √2
|
|
rr − bb √2
|
rr + bb − 2GG √6
|
Gell-Mannin matriisit. Kvarkit menevät pylväiden mukaan. Antikvarkit riveittäin. Värisarja näyttää jostain kumman syystä olevan puna-sinivihreä punavihreän sijaan.