diskussion
oorganiserade anteckningar
kvarkar är materiepartiklarna. Gluoner är kraftpartiklarna. Det finns 6 kända kvarkar med fantasifulla namn. Namnen har ingen relation till partiklarnas egenskaper.
|
|
|
kvarkar och gluoner finns endast i grupper (i ”låg” temperaturområdet under 1012 K).
- meson: kvark-antikvarkpar (qq)
- hadron: kvarktriplett (qqq)
- tetraquark: två kvarkar-två antikvarkar (qqqq) eller en ”mesonmolekyl” (qqqq)
vanlig materia består av upp och ner kvarkar.
- proton: upp upp ner
- neutron: upp ner ner
QCD personligheter
- Murray Gell-Mann (1929-2019) USA
- George Zweig (1937-0000) Ryssland–USA
- Oscar Greenberg (1932-0000) USA
- Yoichiro Nambu (1921-2015) Japan
- moo-ung han (1934-2016) Korea–USA
- Yuval ne ’ Eman (1925-2006) Israel
Rutherford-stil spridning experiment visade en tredelad struktur för protonen.
George Zweig
både mesoner och baryoner är konstruerade av en uppsättning av tre grundläggande partiklar som kallas ess. Essen bryts upp i en isospin doublet och singlet. Varje ess bär baryonnummer bisexuell och är fraktionerat laddat.
George Zweig, 1964
Murray Gell-Mann
ett enklare och mer elegant system kan konstrueras om vi tillåter icke-integrerade värden för avgifterna. Vi kan helt och hållet avstå från den grundläggande baryon b om vi tilldelar tripletten t följande egenskaper: snurrfartugi, z = -fartugi och baryonnummerfartugi. Vi hänvisar sedan till medlemmarna u Bisexuell, d−actuber och s−actuber av tripleten som” kvarker ” q och medlemmarna av anti-tripleten som anti-kvarker q. baryoner kan nu konstrueras från kvarker med hjälp av kombinationerna (qqq), (qqqqq), etc., medan mesoner är gjorda av (qq), (qqqq), etc.
Murray Gell-Mann, 1964
Murray Gell-Mann
1963, när jag tilldelade namnet ”quark” till nukleonens grundläggande beståndsdelar, hade jag ljudet först, utan stavningen, vilket kunde ha varit ”kwork.”Sedan, i en av mina tillfälliga läsningar av Finnegans Wake, av James Joyce, kom jag över ordet ”kvark” i frasen ”tre kvarkar för Muster Mark.”Eftersom” quark ”(för en sak, en mås rop) tydligt var avsedd att rimma med” Mark”, liksom” bark ”och andra sådana ord, var jag tvungen att hitta en ursäkt för att uttala den som” kwork.”Men boken representerar drömmarna om en publikan som heter Humphrey Chimpden Earwicker. Ord i texten dras vanligtvis från flera källor samtidigt, som ”portmanteau-orden” i Through the Looking Glass. Ibland förekommer fraser i boken som delvis bestäms av samtal för drycker i baren. Jag hävdade därför att kanske en av de många källorna till ropet ”tre kvarkar för Muster Mark” kan vara ”tre kvarkar för Mister Mark”, i vilket fall uttalet ”kwork” inte skulle vara helt omotiverat. I vilket fall som helst passade nummer tre perfekt hur kvarkar förekommer i naturen.
Murray Gell-Mann, 1994 (betald länk)
James Joyce. Finnegans Vaknar. Bok 2, Episod 4, sida 383
tre kvarkar för Muster Mark!
visst har han inte mycket av en bark
och säker på att han har allt bredvid märket.
Men O, Wreneagle Almighty, skulle inte vara en himmel av en lark
för att se den gamla buzzard whooping om för uns shirt in the dark
och han jagar runt för uns speckled byxor runt av Palmerstown Park?Hohohoho, moulty Mark!
du är den rummest gamla tuppen som någonsin floppade ut ur en Noaks ark
och du tror att du är warkens kuk.
höns, upp! Tristy ’ s the spry young spark
som kommer att trampa henne och gifta henne och bädda henne och röda henne
utan att någonsin blinka svansen på en fjäder
och det är hur den killen kommer att göra sina pengar och markera!Overhoved, shrillgleescreaming. Den låten sjöng seaswans. De vingande. Seahawk, seagull, curlew och plover, kestrel och capercallzie. Alla fåglar i havet de rullade ut rightbold när de slog den stora kuss av Trustan med Usolde.
James Joyce, 1939
tidslinje
- James Chadwick och E. S. Bieler drar slutsatsen att någon stark kraft håller kärnan ihop.
- Condon, Gamow, Gurney, alfaemission beror på kvanttunnelering
- Hideki Yukawa kombinerar relativitet och kvantteori för att beskriva kärninteraktioner genom utbyte av nya partiklar (mesoner som kallas ”pioner”) mellan protoner och neutroner. Från kärnans storlek drar Yukawa slutsatsen att massan av de förmodade partiklarna (mesoner) är cirka 200 elektronmassor. Detta är början på meson-teorin om kärnkrafter. (1933-1934)
- Hideki Yukawa presenterar en teori om starka interaktioner och förutspår mesoner
- Seth Neddermeyer, Carl Anderson, JC Street och EC Stevenson upptäcker muoner med hjälp av molnkammarmätningar av kosmiska strålar
- en partikel med 200 elektronmassor upptäcks i kosmiska strålar. Medan fysiker först trodde att det var Yukawas pion, upptäcktes det senare att det var en muon.
- fysiker inser att den kosmiska strålpartikeln som tros vara Yukawas meson istället är en ”muon”, den första partikeln i den andra generationen av materiepartiklar som finns. Denna upptäckt var helt oväntad-I. I. Rabi kommenterar ” vem beställde det?”Termen” lepton ” introduceras för att beskriva objekt som inte interagerar för starkt (elektroner och muoner är båda leptoner).
- Cecil Powell, C. M. G. Lattes och G. P. S. Occhialini upptäcker pi meson genom att studera kosmiska strålspår
- en meson som interagerar starkt finns i kosmiska strålar och är fast besluten att vara pionen.
- Enrico Fermi och C. N. Yang föreslår att en pion är en sammansatt struktur av en nukleon och en anti-nukleon. Denna uppfattning om kompositpartiklar är ganska radikal.
- upptäckt av K+ via dess förfall.
- den neutrala pionen upptäcks.
- två nya typer av partiklar upptäcks i kosmiska strålar. De upptäcks genom att titta på V – liknande spår och rekonstruera det elektriskt neutrala objektet som måste ha förfallit för att producera de två laddade föremålen som lämnade spåren. Partiklarna fick namnet lambda0 och K0.
- Martin Deutsch upptäcker positronium
- upptäckt av partikel som kallas delta: det fanns fyra liknande partiklar (∆++, ∆+, ∆0, och Xiaomi−.)
- början på en ”partikelexplosion” — en sann proliferation av partiklar.
- spridning av elektroner utanför kärnor avslöjar en laddningstäthetsfördelning inuti protoner och till och med neutroner. Beskrivning av denna elektromagnetiska struktur av protoner och neutroner antyder någon form av inre struktur för dessa objekt, även om de fortfarande betraktas som grundläggande partiklar.
- begreppet konstighet introduceras av Gell-Mann och Nishijima för att förklara varför vissa exotiska partiklar tycktes förfalla för långsamt. (De förfaller via den svaga interaktionen, som beskrivs i nästa avsnitt i denna bok.)
- C. N. Yang och Robert Mills utveckla en ny klass av teorier som kallas ”gauge teorier.”Även om den inte realiserades vid den tiden, utgör denna typ av teori nu grunden för standardmodellen.
- Murray Gell-Mann och Yuval Ne ’ eman upptäcka åttafaldiga sätt mönster — su(3) Grupp. Jeffery Goldstone anser brytningen av global fas symmetri. När antalet kända partiklar fortsätter att öka, hjälper ett matematiskt klassificeringsschema att organisera partiklarna (gruppen SU(3)) fysiker att känna igen mönster av partikeltyper.
- de tre första kvarkarna föreslås av Gell-Mann och Zweig (upp, ner och konstigt). Begreppet färgladdning föreslås av Greenberg. Ett fouth-kvantnummer som kallades ” charm ”föreslogs av Bjorken och Glashow för att motverka den” konstighet ” som bärs av den konstiga Kvarken.
- Nambu och och han beskriver su(3) symmetri för kvarkar. Det kom senare att kallas färgsymmetri.
- Richard Taylor, Jerome Friedman och Henry Kendall använde Stanford Universitys linjära elektronaccelerator för att sondra denna fuzzball genom att skjuta elektroner på protoner. Några av elektronerna spridda ganska starkt och avslöjade att protonen inte bara var ett enhetligt smet av materia. Senare samma år, teoretisk analys av James Bjorken föreslog att denna spridning kan bero på punktliknande beståndsdelar i protonen.
- högenergi oelastisk e-P-spridning vid 6 kg och 10 kg & observerat beteende av mycket oelastisk elektron-Protonspridning
- Sheldon Glashow, John Iliopoulos och Luciano Maiani föreslår charmkvarken
- Burton Richter och Samuel Ting upptäcker psi-meson som antyder existensen av charmkvarken. Bevis för en fjärde kvark finns i November 1974. Två experiment (en vid BNL den andra vid SLAC) tillkännagav samtidigt upptäckten av en meson med en massa på cirka 3, 1 GeV/c2. Kallas J meson av BNL och den Bisexuell meson av SLAC det bestämdes senare att vara en kombination av charm och antikarmkvarkar. Eftersom ingen av grupperna hade prioritet på upptäckten, kallas meson nu J / GHz. Liksom många partiklar som upptäcktes på 20-talet fick det också ett nyckfullt namn, charmonium.
- namnen topp och botten introducerades av Haim Harari för att matcha namnen på den första generationen kvarkar (upp och ner).
- oväntad upptäckt av bottenkvarken. Bottenkvarken upptäcktes 1977 av Fermilab e288-experimentgruppen ledd av Leon M. Lederman, när kollisioner producerade bottomonium.
- massan av den övre Kvarken bestämdes slutligen. Den övre Kvarken är mer massiv än många atomer och den är så instabil att den inte lever tillräckligt länge för att kombinera med andra kvarkar för att bilda en hadron.
18 kvarkar + 18 antikvarkar
| första generationen | andra generationen | tredje generationen | ||
|---|---|---|---|---|
| upp familj |
röd upp | röd charm | röd topp | kvarkar |
| blå upp | blå charm | blå topp | ||
| grön upp | grön charm | grön topp | ||
| ner familj |
röd ner | röd konstig | röd botten | |
| blå ner | blå konstigt | blå botten | ||
| grön ner | grön konstig | grön botten | ||
| upp familj |
antired antiup | antired anticharm | antired antitop | anti kvarkar |
| antiblue antiup | antiblue anticharm | antiblue antitop | ||
| antigreen antiup | antigreen anticharm | antigreen antitop | ||
| ner familj |
antired antidown | antired antistrange | antired antibottom | |
| antiblue antidown | antiblue antistrange | antiblue antibottom | ||
| antigreen antidown | antigreen antistrange | antigreen antibottom |
8 gluoner
| gluons | ||
|---|---|---|
|
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
|
eller ska det skrivas så här?
| gluonerna | |
|---|---|
|
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-Mann matriser. Kvarkar går efter kolumner. Antikvarkar av rader. Färgsekvensen verkar vara röd-blå-grön istället för röd-grön-blå av någon udda anledning.