3 этапа развития физики элементарных частиц

Элементарные частицы

Элементарные частицы — первичные, неразложимые частицы, из которых состоит вся материя.

Этапы первый

От электрона до позитрона: 1897–1932 гг.

Элементарные частицы — «атомы Демокрита» на более глубоком уровне.

Этапы первый

Греческий учёный Демокрит назвал простейшие нерасчленимые частицы атомами .

Демокрит Абдерский

ок. 460– ок. 370 гг.

до н.э.

Этапы первый

В конце XIX века учёные смогли открыть и доказать сложное строение атома. Как составная часть атома был выделен электрон.

Этапы первый

В XX веке были открыты протон и нейтрон — частицы, входящие в состав атомного ядра.

Этапы второй

От позитрона до кварков: 1932–1964 гг.

Все элементарные частицы превращаются друг в друга.

Этапы второй

Неизменных частиц нет.

Большинство частиц не может прожить более двух миллионных долей секунды.

Свободный нейтрон живёт в среднем 15 мин.

Этапы второй

Продолжительность жизни фотона — 10 -8 с.

t =10 -8 с

Alberto Peruzzo/Peter Shadbolt/Nicolas Brunner/Jamie Simmonds

Все элементарные частицы имеют способность видоизменяться, превращаться друг в друга.

Этапы второй

Энергия ядра углерода при столкновении — 60 млрд электрон Вольт ( E =60 млрд эВ ).

Ядро раскалывается на части, которые движутся в противоположных направлениях.

В момент столкновения образуются новые элементарные частицы — пионы .

Этапы третий

От гипотезы о кварках (1964 г.) до наших дней

Большинство элементарных частиц имеет сложную структуру.

Этапы третий

В 60–е гг. была открыта группа «странных» частиц: К–мезонов и гиперонов с массами, превышающими массу нуклонов.

Raider2009

Этапы третий

В 70–е гг. были открыты короткоживущие частицы с временем жизни равным 10 -22 –10 -23 с.

t =10 -22 –10 -23 с.

В 1964 году М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом была предложена модель, согласно которой все частицы, участвующие в сильных (ядерных) взаимодействиях, — адроны — построены из более фундаментальных частиц — кварков.

Melirius

Дж. Цвейг

М. Гелл-Манн

Этапы третий

Кварки имеют дробный электрический заряд

Этапы третий

Лептоны рассматриваются как элементарные частицы, не имеющие внутренней структуры.

Raider2009

Кварки и лептоны — истинно элементарные частицы.