Discussione
note disorganizzate
I quark sono le particelle di materia. I gluoni sono le particelle di forza. Ci sono 6 quark noti con nomi fantasiosi. I nomi non hanno alcuna relazione con le proprietà delle particelle.
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I quark e i gluoni esiste solo in gruppi (in “bassa” temperatura regno di seguito 1012 K).
- mesone: coppia quark-antiquark (qq)
- adrone: tripletta di quark (qqq)
- tetraquark: due quark-due antiquark (qqqq) o una “molecola di mesone” (qqqq)
La materia ordinaria è composta da quark su e giù.
- protone: up up down
- neutroni: fino giù giù
QCD personalità
- Murray Gell-Mann (1929-2019) USA
- George Zweig (1937-0000) Russia–USA
- Oscar Greenberg (1932-0000) USA
- Yoichiro Nambu (1921-2015) Giappone
- Moo-Young Han (1934-2016) Corea–USA
- Yuval Ne’eman (1925-2006) Israele
Rutherford stile esperimenti di scattering ha mostrato un tre parte della struttura per il protone.
George Zweig
Sia i mesoni che i barioni sono costruiti da un insieme di tre particelle fondamentali chiamate assi. Gli assi si dividono in un doppietto e singoletto isospin. Ogni asso porta il numero di barione and e viene caricato in modo frazionato.
George Zweig, 1964
Murray Gell-Mann
Uno schema più semplice ed elegante può essere costruito se permettiamo valori non integrali per le cariche. Possiamo fare a meno del barione b di base se assegniamo alla tripletta t le seguenti proprietà: spin½, z = – ⅓ e numero di barione⅓. Quindi ci riferiamo ai membri u⅔, d – ⅓ e s- ⅓ della tripletta come “quark” q e ai membri dell’anti-tripletta come anti-quark q. I barioni possono ora essere costruiti dai quark usando le combinazioni (qqq), (qqqqq), ecc., mentre i mesoni sono fatti di (qq), (qqqq), ecc.
Murray Gell-Mann, 1964
Murray Gell-Mann
Nel 1963, quando assegnai il nome “quark” ai costituenti fondamentali del nucleone, ebbi il suono per primo, senza l’ortografia, che avrebbe potuto essere “kwork.”Poi, in uno dei miei occasionali perlustrazioni di Finnegans Wake, da James Joyce, mi sono imbattuto nella parola” quark “nella frase” Tre quark per Muster Mark.”Poiché” quark “(che significa, per prima cosa, il grido di un gabbiano) era chiaramente destinato a fare rima con” Mark”, così come” bark “e altre parole del genere, dovevo trovare una scusa per pronunciarlo come” kwork.”Ma il libro rappresenta i sogni di un pubblicano di nome Humphrey Chimpden Earwicker. Le parole nel testo sono in genere tratte da diverse fonti contemporaneamente, come le” parole portmanteau ” in Through the Looking Glass. Di tanto in tanto, nel libro si verificano frasi che sono parzialmente determinate dalle chiamate per un drink al bar. Ho sostenuto, quindi, che forse una delle molteplici fonti del grido “Tre quark per Muster Mark” potrebbe essere “Tre quarti per Mister Mark”, nel qual caso la pronuncia” kwork ” non sarebbe del tutto ingiustificata. In ogni caso, il numero tre si adattava perfettamente al modo in cui i quark si verificano in natura.
Murray Gell-Mann, 1994 (collegamento a pagamento)
James Joyce. I Finnegan si svegliano. Libro 2, Episodio 4, Pagina 383
Tre quark per Muster Mark!
Sicuro che non ha molto di una corteccia
E sicuro che qualsiasi ha è tutto accanto al marchio.
Ma O, Wreneagle Onnipotente, non sarebbe un cielo di un’allodola
Per vedere quella vecchia poiana che si aggira per la camicia uns nel buio
E lui a caccia di pantaloni non macchiati intorno a Palmerstown Park?Hohohoho, moulty Mark!
Sei il gallo più vecchio mai caduto dall’arca di Noè
E pensi di essere il gallo del wark.
Galli, su! Tristy è la giovane scintilla spry
Che la calpesterà e la sposerà e la metterà a letto e la rossa
Senza mai ammiccare alla coda di una piuma
Ed è così che quel tipo farà i suoi soldi e segnerà!Overhoved, shrillgleescreaming. Quella canzone cantava seaswans. Quelli alati. Seahawk, gabbiano, chiurlo e piviere, gheppio e gallo cedrone. Tutti gli uccelli del mare hanno trollato fuori rightbold quando hanno schiaffeggiato il grande kuss di Trustan con Usolde.
James Joyce, 1939
Timeline
- James Chadwick e E. S. Bieler concludere che una certa forza forte tiene insieme il nucleo.
- Condon, Gamow, Gurney, l’emissione alfa è dovuta al tunnelling quantistico
- Hideki Yukawa combina la relatività e la teoria quantistica per descrivere le interazioni nucleari mediante uno scambio di nuove particelle (mesoni chiamati “pioni”) tra protoni e neutroni. Dalla dimensione del nucleo, Yukawa conclude che la massa delle particelle congetturate (mesoni) è di circa 200 masse di elettroni. Questo è l’inizio della teoria dei mesoni delle forze nucleari. (1933-1934)
- Hideki Yukawa presenta una teoria delle interazioni forti e predice i mesoni
- Seth Neddermeyer, Carl Anderson, J. C. Street ed E. C. Stevenson scoprono i muoni usando le misurazioni della camera nuvolosa dei raggi cosmici
- Una particella di 200 masse di elettroni viene scoperta nei raggi cosmici. Mentre all’inizio i fisici pensavano che fosse il pione di Yukawa, in seguito si scoprì che era un muone.
- I fisici si rendono conto che la particella di raggi cosmici che si pensa sia il mesone di Yukawa è invece un “muone”, la prima particella della seconda generazione di particelle di materia ad essere trovata. Questa scoperta è stata completamente inaspettata-I. I. Rabi commenta ” chi l’ha ordinato?”Il termine” lepton ” viene introdotto per descrivere oggetti che non interagiscono troppo fortemente (elettroni e muoni sono entrambi leptoni).
- Cecil Powell, C. M. G. Lattes e G. P. S. Occhialini scoprono il mesone pi studiando tracce di raggi cosmici
- Un mesone che interagisce fortemente si trova nei raggi cosmici ed è determinato ad essere il pione.
- Enrico Fermi e C. N. Yang suggeriscono che un pione è una struttura composita di un nucleone e di un anti-nucleone. Questa idea di particelle composite è abbastanza radicale.
- Scoperta di K + attraverso il suo decadimento.
- Viene scoperto il pione neutro.
- Nei raggi cosmici vengono scoperti due nuovi tipi di particelle. Vengono scoperti cercando tracce simili a V e ricostruendo l’oggetto elettricamente neutro che deve essere decaduto per produrre i due oggetti carichi che hanno lasciato le tracce. Le particelle sono state chiamate lambda0 e K0.
- Martin Deutsch scopre il positronio
- Scoperta della particella chiamata delta: c’erano quattro particelle simili(∆++, ∆+, ∆0, e ∆)
- L’inizio di una “esplosione di particelle” — una vera proliferazione di particelle.
- Lo scattering di elettroni dai nuclei rivela una distribuzione della densità di carica all’interno dei protoni e persino dei neutroni. La descrizione di questa struttura elettromagnetica di protoni e neutroni suggerisce una sorta di struttura interna a questi oggetti, sebbene siano ancora considerati particelle fondamentali.
- Il concetto di stranezza è introdotto da Gell-Mann e Nishijima per spiegare perché alcune particelle esotiche sembravano decadere troppo lentamente. (Decadono tramite l’interazione debole, descritta nella prossima sezione di questo libro.)
- C. N. Yang e Robert Mills sviluppano una nuova classe di teorie chiamate ” gauge theories.”Anche se non realizzato al momento, questo tipo di teoria costituisce ora la base del Modello Standard.
- Murray Gell-Mann e Yuval Ne’eman scoprono il gruppo Eightfold Way patterns — SU(3). Jeffery Goldstone considera la rottura della simmetria di fase globale. Poiché il numero di particelle conosciute continua ad aumentare, uno schema di classificazione matematica per organizzare le particelle(il gruppo SU (3)) aiuta i fisici a riconoscere i modelli di tipi di particelle.
- I primi tre quark sono proposti da Gell-Mann e Zweig (up, down e strange). La nozione di carica del colore è proposta da Greenberg. Un numero quantico di fouth soprannominato “charm” è stato proposto da Bjorken e Glashow per controbilanciare la “stranezza” portata dallo strano quark.
- Nambu e e Han descrivono la simmetria SU(3) per i quark. In seguito venne chiamato simmetria del colore.
- Richard Taylor, Jerome Friedman e Henry Kendall usarono l’acceleratore lineare di elettroni della Stanford University per sondare questo fuzzball sparando elettroni ai protoni. Alcuni degli elettroni sparsi abbastanza fortemente, rivelando che il protone non era semplicemente uno striscio uniforme di materia. Più tardi quell’anno, un’analisi teorica di James Bjorken suggerì che questa dispersione potrebbe derivare da costituenti puntiformi all’interno del protone.
- Scattering e-p anelastico ad alta energia a 6° e 10° & Comportamento osservato di Scattering elettrone-protone altamente anelastico
- Sheldon Glashow, John Johnopoulos e Luciano Maiani propongono il quark charm
- Burton Richter e Samuel Ting scoprono il mesone psi che implica l’esistenza del quark charm. Le prove per un quarto quark si trovano nel novembre del 1974. Due esperimenti (uno a BNL l’altro a SLAC) hanno annunciato simultaneamente la scoperta di un mesone con una massa di circa 3,1 GeV/c2. Chiamato il mesone J da BNL e il mesone UMA da SLAC è stato successivamente determinato per essere una combinazione di fascino e quark anticharm. Poiché nessuno dei due gruppi aveva la priorità sulla scoperta, il mesone è ora chiamato J / ψ. Come molte particelle scoperte nel 20 ° secolo, è stato anche dato un nome stravagante, charmonium.
- I nomi top e bottom sono stati introdotti da Haim Harari per abbinare i nomi della prima generazione di quark (up e down).
- Scoperta inaspettata del quark inferiore. Il quark inferiore è stato scoperto nel 1977 dal team di esperimenti Fermilab E288 guidato da Leon M. Lederman, quando le collisioni producevano bottomonium.
- Massa del quark superiore finalmente determinata. Il quark superiore è più massiccio di molti atomi ed è così instabile che non vive abbastanza a lungo da combinarsi con altri quark per formare un adrone.
18 quark + 18 antiquark
| la prima generazione di | seconda generazione | terza generazione | ||
|---|---|---|---|---|
| up famiglia |
rosso | fascino rosso | rosso | quark |
| blu | blu fascino | top blu | ||
| verde | verde fascino | top verde | ||
| giù famiglia |
rossa | rosso strano | rosso fondo | |
| blu down | blu strano | fondo blu | ||
| giù verde | verde strano | verde, fondo | ||
| up famiglia |
antired antiup | antired anticharm | antired antitop | anti quark |
| antiblue antiup | antiblue anticharm | antiblue antitop | ||
| antigreen antiup | antigreen anticharm | antigreen antitop | ||
| giù famiglia |
antired antidown | antired antistrange | antired antibottom | |
| antiblue antidown | antiblue antistrange | antiblue antibottom | ||
| antigreen antidown | antigreen antistrange | antigreen antibottom |
8 i gluoni
| i gluoni | ||
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rb + br √2
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−io (rb − br) √2
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rr − bb √2
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rg + gr √2
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−io (rg − gr) √2
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bg + gb √2
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−io (bg gb) √2
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rr + bb − 2gg √6
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O dovrebbe essere scritto come questo?
| i gluoni | |
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rb + br √2
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−io (rb − br) √2
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rg + gr √2
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−io (rg − gr) √2
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bg + gb √2
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−io (bg gb) √2
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rr − bb √2
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rr + bb − 2gg √6
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Matrici di Gell-Mann. I quark vanno per colonne. Antiquark per righe. La sequenza di colori sembra essere rosso-blu-verde invece di rosso-verde-blu per qualche strana ragione.