Хронология открытий частиц - Timeline of particle discoveries

Это Хронология открытий субатомных частиц, включая все обнаруженные к настоящему времени частицы, которые кажутся элементарный (то есть неделимым) с учетом наилучших имеющихся доказательств. Это также включает открытие композитные частицы и античастицы которые имели особое историческое значение.

В частности, критерии включения:

  • Элементарные частицы из Стандартная модель из физика элементарных частиц которые до сих пор наблюдались. Стандартная модель - это наиболее полная из существующих моделей поведения частиц. Все частицы Стандартной модели, включая бозон Хиггса были проверены, и все другие наблюдаемые частицы представляют собой комбинации двух или более частиц Стандартной модели.
  • Античастицы, исторически важные для развития физики элементарных частиц, в частности позитрон и антипротон. Открытие этих частиц потребовало совершенно иных экспериментальных методов, чем их аналоги из обычной материи, и предоставило доказательства того, что все частицы имели античастицы - идея, которая является фундаментальной для квантовая теория поля, современный математический аппарат для физики элементарных частиц. В случае большинства последующих открытий частиц, частица и ее античастица были обнаружены практически одновременно.
  • Составные частицы, которые были первой обнаруженной частицей, содержащей конкретный элементарный компонент, или открытие которых имело решающее значение для понимания физики элементарных частиц.
ВремяМероприятие
1800Уильям Гершель обнаруживает «тепловые лучи»
1801Иоганн Вильгельм Риттер сделал отличительное наблюдение, что невидимые лучи за пределами фиолетового конца видимого спектра особенно эффективны при освещении хлорид серебра пропитанная бумага. Он назвал их "деоксидантные лучи " подчеркнуть химическая активность и отличить их от «тепловых лучей» на другом конце невидимого спектра (оба из которых позже были определены как фотоны ). Вскоре после этого для описания окисляющих лучей был принят более общий термин «химические лучи», который оставался популярным на протяжении всего XIX века. В конечном итоге термины химические и тепловые лучи были заменены ультрафиолетовый и инфракрасный радиация соответственно.[1]
1895Открытие ультрафиолетового излучения ниже 200 нм, названное вакуумный ультрафиолет (позже идентифицировано как фотоны ), потому что он сильно поглощается воздухом, немецкий физик Виктор Шуман[2]
1895рентгеновский снимок произведено Вильгельм Рентген (позже идентифицировано как фотоны )[3]
1897Электрон обнаружен Дж. Дж. Томсон[4]
1899Альфа-частица обнаружен Эрнест Резерфорд в уран радиация[5]
1900Гамма-луч (высокоэнергетический фотон ) обнаружен Поль Вильярд в распаде урана[6]
1911Атомное ядро идентифицировано Эрнест Резерфорд, на основе рассеяние наблюдается Ганс Гейгер и Эрнест Марсден[7]
1919Протон обнаружен Эрнест Резерфорд[8]
1931Deuteron обнаружен Гарольд Юри[9][10] (предсказано Резерфордом в 1920 г.[11])
1932Нейтрон обнаружен Джеймс Чедвик[12] (предсказано Резерфордом в 1920 г.[11])
Основная статья: Открытие нейтрона
1932Антиэлектрон (или позитрон), первая античастица, открытая Карл Д. Андерсон[13] (предложено Поль Дирак в 1927 г. и к Этторе Майорана в 1928 г.)
1937Мюон (или му лептон) обнаружен Сет Неддермейер, Карл Д. Андерсон, Дж. К. Стрит и Э. К. Стивенсон, используя камера тумана измерения космические лучи[14] (его ошибочно приняли за пион до 1947 г.[15])
1947Пион (или пи-мезон) обнаружен К. Ф. Пауэлл группа, в том числе Сезар Латтес (первый автор) и Джузеппе Оккиалини (предсказано Хидеки Юкава в 1935 г.[16])
1947Каон (или K-мезон), первый странная частица, обнаруженный Джордж Диксон Рочестер и Клиффорд Чарльз Батлер[17]
1950
Λ0
 (или лямбда-барион) обнаружен при изучении взаимодействия космических лучей[18]
1955Антипротон обнаружен Оуэн Чемберлен, Эмилио Сегре, Клайд Виганд, и Томас Ипсилантис[19]
1956Электронное нейтрино обнаружен Фредерик Райнес и Клайд Коуэн (предложено Вольфганг Паули в 1930 году, чтобы объяснить очевидное нарушение сохранение энергии в бета-распаде)[20] В то время это просто называлось нейтрино поскольку было только одно известное нейтрино.
1962Мюонное нейтрино (или мю нейтрино) показано отличным от электронного нейтрино группой, возглавляемой Леон Ледерман[21]
1964Кси барион открытие в Брукхейвенская национальная лаборатория[22]
1969Партоны (внутренние составляющие адроны ) наблюдается в глубоконеупругое рассеяние эксперименты между протоны и электроны в SLAC;[23][24] в конечном итоге это было связано с кварковая модель (предсказано Мюррей Гелл-Манн и Джордж Цвейг в 1964 г.) и, таким образом, представляет собой открытие вверх кварк, вниз кварк, и странный кварк.
1974J / ψ-мезон обнаружены группами во главе с Бертон Рихтер и Сэмюэл Тинг, демонстрируя существование очаровательный кварк[25][26] (предложено Джеймс Бьоркен и Шелдон Ли Глэшоу в 1964 г.[27])
1975Тау обнаружена группой во главе с Мартин Перл[28]
1977Ипсилон-мезон обнаружен в Фермилаб, демонстрируя существование нижний кварк[29] (предложено Кобаяши и Маскава в 1973 г.)
1979Глюон косвенно наблюдается в трехструйные события в DESY[30]
1983W- и Z-бозоны обнаружен Карло Руббиа, Саймон ван дер Меер, и ЦЕРН UA1 сотрудничество[31][32] (подробно предсказано Шелдон Глэшоу, Мохаммад Абдус Салам, и Стивен Вайнберг )
1995Топ-кварк обнаружен в Фермилаб[33][34]
1995Антиводород произведено и измерено LEAR эксперимент в ЦЕРН[35]
2000Кварк-глюонный огненный шар обнаружен в ЦЕРН[36]
2000Тау нейтрино впервые наблюдался непосредственно в Фермилаб[37]
2011Антигелий -4 произведено и измерено Детектор STAR; первая частица, открытая экспериментом
2012Частица, демонстрирующая большинство предсказанных характеристик бозон Хиггса обнаружены исследователями, проводящими Компактный мюонный соленоид и АТЛАС эксперименты в ЦЕРНе Большой адронный коллайдер[38]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Хокбергер, П. Э. (2002). «История ультрафиолетовой фотобиологии человека, животных и микроорганизмов». Photochem. Фотобиол. 76 (6): 561–579. Дои:10.1562 / 0031-8655 (2002) 0760561AHOUPF2.0.CO2. ISSN  0031-8655. PMID  12511035. S2CID  222100404.
  2. ^ Озоновый слой защищает человека от этого.Лайман, Т. (1914). «Виктор Шуман». Астрофизический журнал. 38: 1–4. Bibcode:1914ApJ .... 39 .... 1л. Дои:10.1086/142050.
  3. ^ ТУАЛЕТ. Рентген (1895 г.). "Über ein neue Art von Strahlen. Vorlaufige Mitteilung". Ситцбер. Physik. Med. Ges. 137: 1. как переведено на А. Стэнтон (1896). «О новом виде лучей». Природа. 53 (1369): 274–276. Bibcode:1896 г.Натура..53Р.274.. Дои:10.1038 / 053274b0.
  4. ^ J.J. Томсон (1897). «Катодные лучи». Философский журнал. 44 (269): 293–316. Дои:10.1080/14786449708621070.
  5. ^ Э. Резерфорд (1899). «Урановое излучение и производимая им электрическая проводимость». Философский журнал. 47 (284): 109–163. Дои:10.1080/14786449908621245.
  6. ^ П. Виллар (1900). "Sur la Réflexion et la Réfraction des Rayons Cathodiques et des Rayons Déviables du Radium". Comptes Rendus de l'Académie des Sciences. 130: 1010.
  7. ^ Э. Резерфорд (1911). «Рассеяние α- и β-частиц веществом и структура атома». Философский журнал. 21 (125): 669–688. Дои:10.1080/14786440508637080.
  8. ^ Э. Резерфорд (1919). «Столкновение α-частиц с легкими атомами IV. Аномальный эффект в азоте». Философский журнал. 37: 581.
  9. ^ Брикведде, Фердинанд Г. (1982). «Гарольд Юри и открытие дейтерия». Физика сегодня. 35 (9): 34. Bibcode:1982ФТ .... 35и..34Б. Дои:10.1063/1.2915259.
  10. ^ Юри, Гарольд; Brickwedde, F .; Мерфи, Г. (1932). "Изотоп водорода массой 2". Физический обзор. 39 (1): 164–165. Bibcode:1932ПхРв ... 39..164У. Дои:10.1103 / PhysRev.39.164.
  11. ^ а б Э. Резерфорд (1920). «Ядерная конституция атомов». Труды Королевского общества А. 97 (686): 374–400. Bibcode:1920RSPSA..97..374R. Дои:10.1098 / RSPA.1920.0040.
  12. ^ Дж. Чедвик (1932). «Возможное существование нейтрона». Природа. 129 (3252): 312. Bibcode:1932Натура. 129Q.312C. Дои:10.1038 / 129312a0. S2CID  4076465.
  13. ^ КОМПАКТ ДИСК. Андерсон (1932). «Очевидное существование легко отклоняемых позитивов». Наука. 76 (1967): 238–9. Bibcode:1932Научный .... 76..238А. Дои:10.1126 / science.76.1967.238. PMID  17731542.
  14. ^ S.H. Неддермейер; КОМПАКТ ДИСК. Андерсон (1937). «Заметка о природе частиц космических лучей» (PDF). Физический обзор. 51 (10): 884–886. Bibcode:1937ПхРв ... 51..884Н. Дои:10.1103 / PhysRev.51.884.
  15. ^ М. Конверси; Э. Панчини; О. Пиччони (1947). «О распаде отрицательных мюонов». Физический обзор. 71 (3): 209–210. Bibcode:1947ПхРв ... 71..209С. Дои:10.1103 / PhysRev.71.209.
  16. ^ Х. Юкава (1935). «О взаимодействии элементарных частиц». Труды Физико-математического общества Японии. 17: 48.
  17. ^ Дж. Д. Рочестер; C.C. Батлер (1947). «Доказательства существования новых нестабильных элементарных частиц». Природа. 160 (4077): 855–857. Bibcode:1947Натура.160..855Р. Дои:10.1038 / 160855a0. PMID  18917296. S2CID  33881752.
  18. ^ Странный кварк
  19. ^ О. Чемберлен; Э. Сегре; К. Виганд; Т. Ипсилантис (1955). «Наблюдение за антипротонами» (PDF). Физический обзор. 100 (3): 947–950. Bibcode:1955ПхРв..100..947С. Дои:10.1103 / PhysRev.100.947.
  20. ^ Ф. Рейнес; C.L. Коуэн (1956). «Нейтрино». Природа. 178 (4531): 446–449. Bibcode:1956Натура.178..446R. Дои:10.1038 / 178446a0. S2CID  4293703.
  21. ^ Г. Дэнби; и другие. (1962). «Наблюдение за реакциями нейтрино высоких энергий и существованием двух видов нейтрино». Письма с физическими проверками. 9 (1): 36–44. Bibcode:1962ПхРвЛ ... 9 ... 36Д. Дои:10.1103 / PhysRevLett.9.36.
  22. ^ R. Nave. "Си Барион". Гиперфизика. Получено 20 июн 2009.
  23. ^ E.D. Цвести; и другие. (1969). "Высокоэнергетическая неупругая е–п Рассеяние на 6 ° и 10 ° ". Письма с физическими проверками. 23 (16): 930–934. Bibcode:1969ПхРвЛ..23..930Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.23.930.
  24. ^ М. Брейденбах; и другие. (1969). «Наблюдаемое поведение сильно неупругого рассеяния электронов на протонах». Письма с физическими проверками. 23 (16): 935–939. Bibcode:1969ПхРвЛ..23..935Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.23.935. OSTI  1444731.
  25. ^ J.J. Обер; и другие. (1974). «Экспериментальное наблюдение тяжелой частицы. J". Письма с физическими проверками. 33 (23): 1404–1406. Bibcode:1974ПхРвЛ..33.1404А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.33.1404.
  26. ^ Ж.-Э. Августин; и другие. (1974). «Открытие узкого резонанса в е+е− Аннигиляция ". Письма с физическими проверками. 33 (23): 1406–1408. Bibcode:1974ПхРвЛ..33.1406А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.33.1406.
  27. ^ Б. Дж. Бьёркен; S.L. Глэшоу (1964). «Элементарные частицы и SU (4)». Письма по физике. 11 (3): 255–257. Bibcode:1964ФЛ .... 11..255Б. Дои:10.1016/0031-9163(64)90433-0.
  28. ^ М.Л. Perl; и другие. (1975). "Свидетельства аномального образования лептона в е+–е− Аннигиляция ". Письма с физическими проверками. 35 (22): 1489–1492. Bibcode:1975ПхРвЛ..35.1489П. Дои:10.1103 / PhysRevLett.35.1489.
  29. ^ С.В. Трава; и другие. (1977). «Наблюдение димюонного резонанса на энергии 9,5 ГэВ в столкновениях протонов с ядрами с энергией 400 ГэВ». Письма с физическими проверками. 39 (5): 252–255. Bibcode:1977PhRvL..39..252H. Дои:10.1103 / PhysRevLett.39.252. OSTI  1155396.
  30. ^ Д.П. Парикмахерская; и другие. (1979). «Открытие трехструйных событий и проверка квантовой хромодинамики на ПЕТРА». Письма с физическими проверками. 43 (12): 830–833. Bibcode:1979ПхРвЛ..43..830Б. Дои:10.1103 / PhysRevLett.43.830.
  31. ^ J.J. Обер и другие. (Европейское мюонное сотрудничество) (1983). «Отношение структурных функций нуклона F2N для железа и дейтерия » (PDF). Письма по физике B. 123 (3–4): 275–278. Bibcode:1983ФЛБ..123..275А. Дои:10.1016/0370-2693(83)90437-9.
  32. ^ Г. Арнисон и другие. (UA1 сотрудничество ) (1983). "Экспериментальное наблюдение лептонных пар с инвариантной массой вокруг 95 ГэВ /c2 на коллайдере CERN SPS ». Письма по физике B. 126 (5): 398–410. Bibcode:1983ФЛБ..126..398А. Дои:10.1016/0370-2693(83)90188-0.
  33. ^ Ф. Абэ и другие. (CDF сотрудничество ) (1995). «Наблюдение за рождением Top-кварков в п–P Столкновения с детектором коллайдера в Фермилабе ». Письма с физическими проверками. 74 (14): 2626–2631. arXiv:hep-ex / 9503002. Bibcode:1995ПхРвЛ..74.2626А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.74.2626. PMID  10057978. S2CID  119451328.
  34. ^ С. Арабучи и другие. (D0 сотрудничество ) (1995). «Наблюдение за верхним кварком». Письма с физическими проверками. 74 (14): 2632–2637. arXiv:hep-ex / 9503003. Bibcode:1995ПхРвЛ..74.2632А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.74.2632. PMID  10057979. S2CID  42826202.
  35. ^ Г. Баур; и другие. (1996). «Производство антиводорода». Письма по физике B. 368 (3): 251–258. Bibcode:1996ФЛБ..368..251Б. CiteSeerX  10.1.1.38.7538. Дои:10.1016/0370-2693(96)00005-6.
  36. ^ «Новое состояние материи создано в ЦЕРНе». ЦЕРН. Получено 22 мая 2020.
  37. ^ «Физики нашли первые прямые доказательства существования тау-нейтрино в Фермилаб» (Пресс-релиз). Фермилаб. 20 июля 2000 г.. Получено 20 марта 2010.
  38. ^ Бойл, Алан (4 июля 2012 г.). «Веха в квесте Хиггса: ученые находят новую частицу». MSNBC. MSNBC. Архивировано из оригинал 7 июля 2012 г.. Получено 5 июля 2012.
  • В.В. Ежела; и другие. (1996). Физика элементарных частиц: сто лет открытий: аннотированная хронологическая библиография. Springer-Verlag. ISBN  978-1-56396-642-2.