Alex
12.07.2019 23:42:13
Физика 10-11 класс
10 баллов
В чём различие трёх этапов развития физики элементарных частиц?
Влад Тихонов
0
12.07.2019 23:42:31
Этап 1 (1897-1932 гг.)
1869 г. – открыт Периодический закон (Д.И. Менделеев).
1874 г. – введено понятие электрона при изучении явлений электролиза (Дж.Стоней).
1895 г. – открыты рентгеновские лучи (В.К. Рентген), γ-кванты, фотоны
1896 г. – открыта радиоактивность, т.е. сильные и слабые ядерные процессы (А.А. Беккерель), положено начало систематических исследований в этой области
1897 г. – открыт электрон, измерено отношение массы электрона к заряду (Д.Д.Томсон)
1911 г. – открыто атомное ядро в опытах по рассеянию α-частиц на тонких фольгах (Э. Резерфорд) и рассеяние в Кулоновском потенциале
1914 г. – обнаружены первые признаки существования нейтрино при измерении β-спектров (Дж.Чедвик)
1919 г. – введен термин "протон" (Э. Резерфорд) для ядра атома водорода
1930 г. – предложена гипотеза (В. Паули) о существовании маленького нейтрона – нейтрино; обнаружено нейтрино только в 1955 г. в опытах на реакторе (Ф. Райнес и К. Коуэн)
1930 г. – выдвинута гипотеза о существовании позитрона (П.А.М. Дирак)

Итоги первого этапа: корпускулярно-волновой дуализм, модель атома Бора, уровневая структура спектров, квантовая механика.
На первом этапе теоретическая физика вышла за рамки классических представлений, а экспериментальная физика совершила огромный скачок от частных лабораторий к крупным научно-исследовательским проектам.

Этап 2 (1932-1964 гг.)
1932 г. – экспериментально обнаружен позитрон в камере Вильсона, экспонировавшейся в космических лучах (К.Д. Андерсон, Д.В. Скобельцын)
1932 г. – открыт нейтрон (Дж.Чедвик)
1933-35 гг. – выдвинута гипотеза о существовании мезонов – квантов ядерного поля (Х. Юкава, И.Е. Тамм)
1934 г. – измерена масса нейтрона (Дж.Чедвик и М. Гольдхабер)
1937 г. – открыт мюон в космических лучах (С. Нидермейер, К.Д. Андерсон, Э.К. Стивенсон, Дж. Стрит)
1945 г. – изучены свойства мюонов, обнаружена их полная ядерная пассивность (М. Конверси, Э. Панчини, О. Пиччиони)
1947 г. – открыты пионы – кванты ядерного поля – в космических лучах (Д. Оккиалини и К.Ф. Пауэлл); осознанное начало физики элементарных частиц
1947 г. – открыты странные частицы в космических лучах, s-кварки (Г.Д. Рочестер и К.Ч. Батлер)
1950-е гг. – открыты резонансы: ρ, ω, φ, Δ и т.д., у которых времена жизни τ ~ 10-23 с
1955 г. – открыт антипротон (О. Чемберлен и Э. Сегре)
1956 г. – открыт антинейтрон (Б. Корк, У. Венцель, Г. Ламбертсон, О. Пиччиони)

Развитие квантово-полевых представлений на протяжении двух этапов:
1905 г. — создана теория относительности (А. Эйнштейн), с = const = 299792458 м/с
1924-1927 гг. — сформулирована квантовая механика (Н. Бор, Л. Де-Бройль), ћ = const = 6.582·10-22 МэВ·с
1928 г. — начато построение релятивистской квантовой электродинамики
(В. Гайзенберг, Н. Бор, Э. Шредингер)
1929 г. — сформулирована квантовая электродинамика (П.А.М. Дирак)
1933 г. — предложена теория сильного взаимодействия (Х. Юкава, И.Е. Тамм)
1934 г. — предложена квантовая теория β-распада (Э.Ферми)
1954 г. — создана теория калибровочных полей Янга-Миллса, в которой установлена связь симметрии с динамикой

Итоги второго этапа: антиматерия, квантовая электродинамика, реакции превращения частиц, теория калибровочных полей
Экспериментальная физика подошла к границам возможного; многие факты стали доступны только из «природной лаборатории» - астрономических наблюдений.

Этап 3 (1964 г. - наше время)
1967 г. – создана объединенная теория электрослабых взаимодействий (С. Вайнберг, А. Салам, Ш.Л. Глэшоу)
1968 г. – открыты кварки в протоне (В.К. Панофски, СЛАК, США)
1974 г. – открыт с-кварк, J/Ф (сantic) (США)
1977 г. – открыт b-кварк, Т (bantib) (США)
1979 г. – открыт глюон (переносчик сильных взаимодействий) и связанное с ним квантовое число – цвет (Гамбург, Германия; Стэнфорд, США)
1983 г. – открыты промежуточные векторные бозоны W±, Z (К. Руббиа, ЦЕРН)
1995 г. – открыт t-кварк (ФНАЛ, США)

Промежуточные итоги третьего этапа: теория электрослабых взаимодействий, квантовая хромодинамика, стандартная модель.
В экспериментальной физике: международные проекты (ускорители частиц, космические аппараты для исследований глубокого космоса).
Регистрация
Войти с помощью
Необходимо принять пользовательское соглашение
Войти
Войти с помощью
Восстановление паролья
Пожаловаться