Quark - ይህ ቅንጣት ምንድን ነው? ኩርኩሮች ከምን እንደተሠሩ ይወቁ። የትኛው ቅንጣት ከኳርክ ያነሰ ነው?

ዝርዝር ሁኔታ:

Quark - ይህ ቅንጣት ምንድን ነው? ኩርኩሮች ከምን እንደተሠሩ ይወቁ። የትኛው ቅንጣት ከኳርክ ያነሰ ነው?
Quark - ይህ ቅንጣት ምንድን ነው? ኩርኩሮች ከምን እንደተሠሩ ይወቁ። የትኛው ቅንጣት ከኳርክ ያነሰ ነው?
Anonim

ከአንድ አመት በፊት ፒተር ሂግስ እና ፍራንሷ ኢንገር በሱባቶሚክ ቅንጣቶች ላይ ለሰሩት ስራ የኖቤል ሽልማት አግኝተዋል። አስቂኝ ሊመስል ይችላል, ነገር ግን ሳይንቲስቶች ግኝታቸውን ከግማሽ ምዕተ-አመት በፊት አድርገዋል, ነገር ግን እስካሁን ድረስ ምንም ትልቅ ጠቀሜታ አልተሰጣቸውም.

ኳርክ ነው።
ኳርክ ነው።

በ1964፣ ሁለት ተጨማሪ ችሎታ ያላቸው የፊዚክስ ሊቃውንትም የፈጠራ ንድፈ ሀሳባቸውን ይዘው መጡ። መጀመሪያ ላይ እሷም ምንም ትኩረት አልሳበችም። የሃድሮን አወቃቀሩን ስለገለፀች ይህ እንግዳ ነገር ነው, ያለዚያ ጠንካራ የኢንተርአቶሚክ መስተጋብር የማይቻል ነው. የኳርክ ቲዎሪ ነበር።

ይህ ምንድን ነው?

በነገራችን ላይ ኳርክ ምንድን ነው? ይህ የሃድሮን በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ክፍሎች አንዱ ነው. አስፈላጊ! ይህ ቅንጣት የ"ግማሽ" ሽክርክሪት አለው፣ በእርግጥ ፍሪዮን ነው። በቀለም ላይ በመመስረት (ከዚህ በታች ባለው ተጨማሪ) ፣ የኳርክ ክፍያ ከፕሮቶን አንድ ሶስተኛ ወይም ሁለት ሦስተኛ ጋር እኩል ሊሆን ይችላል። ቀለሞችን በተመለከተ, ስድስቱ (የኳርኮች ትውልዶች) አሉ. የፓውሊ መርህ እንዳይጣስ ያስፈልጋሉ።

መሠረታዊዝርዝሮች

በሀድሮን ስብጥር ውስጥ፣ እነዚህ ቅንጣቶች ከእስር እሴቱ በማይበልጥ ርቀት ላይ ይገኛሉ። ይህ በቀላሉ ተብራርቷል-የመለኪያ መስኩን ቬክተሮች ይለዋወጣሉ, ማለትም, gluons. ኳርኩ በጣም አስፈላጊ የሆነው ለምንድነው? ግሉዮን ፕላዝማ (በኳርክክስ የተሞላ) መላው አጽናፈ ሰማይ ከትልቅ ፍንዳታ በኋላ ወዲያውኑ የሚገኝበት የቁስ ሁኔታ ነው። በዚህም መሰረት የኳርክስ እና ግሉኖኖች መኖር እሱ በእርግጥ እንደነበረ ቀጥተኛ ማረጋገጫ ነው።

እነሱም የራሳቸው ቀለም አላቸው፣ እና ስለዚህ፣ በእንቅስቃሴው ጊዜ፣ ምናባዊ ቅጂዎቻቸውን ይፈጥራሉ። በዚህ መሠረት በኳርኮች መካከል ያለው ርቀት እየጨመረ በሄደ መጠን በመካከላቸው ያለው የግንኙነት ኃይል በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል. እርስዎ እንደሚገምቱት፣ በትንሹ ርቀት፣ ግንኙነቱ በተግባር ይጠፋል (ሳይምፕቶቲክ ነፃነት)።

በመሆኑም በhadrons ውስጥ ያለ ማንኛውም ጠንካራ መስተጋብር የሚገለፀው በኳርክክስ መካከል ባለው የግሉዮን ሽግግር ነው። በ hadrons መካከል ስላለው መስተጋብር ከተነጋገርን, እነሱ በፒ-ሜሰን ሬዞናንስ ሽግግር ተብራርተዋል. በቀላል አነጋገር፣ በተዘዋዋሪ፣ ሁሉም ነገር እንደገና ወደ ግሉኖች መለዋወጥ ይመጣል።

በኑክሊዮኖች ውስጥ ስንት ኳርኮች አሉ?

እያንዳንዱ ኒውትሮን ጥንድ d-quarks እና አንድ ዩ-ኳርክንም ያካትታል። እያንዳንዱ ፕሮቶን, በተቃራኒው, አንድ d-quark እና ጥንድ u-quarks የተሰራ ነው. በነገራችን ላይ ፊደሎች እንደ ኳንተም ቁጥሮች ተመደቡ።

እናብራራ። ለምሳሌ ቤታ መበስበስ በትክክል የሚገለጸው በኑክሊዮን ስብጥር ውስጥ ካሉት ተመሳሳይ የኳርክ ዓይነቶች አንዱን ወደ ሌላ በመቀየር ነው። የበለጠ ግልጽ ለማድረግ, ይህ ሂደት እንደ ቀመር ሊጻፍ ይችላል: d=u + w (ይህ የኒውትሮን መበስበስ ነው). በቅደም ተከተል፣ፕሮቶን የተፃፈው በትንሹ በተለየ ቀመር ነው፡ u=d + w.

በነገራችን ላይ ከትላልቅ የኮከብ ስብስቦች የሚመጡትን የኒውትሪኖ እና የፖዚትሮን ፍሰት የሚያብራራ የኋለኛው ሂደት ነው። ስለዚህ በአጽናፈ ሰማይ ሚዛን ላይ እንደ ኳርክ በጣም አስፈላጊ የሆኑ ጥቂት ቅንጣቶች አሉ-gluon ፕላዝማ, ቀደም ብለን እንደተናገርነው, የትልቅ ፍንዳታ እውነታን ያረጋግጣል, እና የእነዚህ ቅንጣቶች ጥናቶች ሳይንቲስቶች የበለጠ ምንነት እንዲገነዘቡ ያስችላቸዋል. የምንኖርበት አለም።

ከኳርክ ምን ትንሽ ነው?

በነገራችን ላይ ኳርክስ ምንን ያካትታል? የእነሱ ንጥረ ነገሮች ፕሪኖች ናቸው. እነዚህ ቅንጣቶች በጣም ትንሽ እና በደንብ ያልተረዱ ናቸው, ስለዚህም ዛሬም ቢሆን ስለእነሱ ብዙም አይታወቅም. ከኳርክ ያነሰ የሆነው ያ ነው።

ከየት መጡ?

እስከዛሬ ድረስ፣ በጣም የተለመዱት የፕሪዮን አፈጣጠር ሁለት መላምቶች፡ string theory እና Bilson-Thompson theory። በመጀመሪያው ሁኔታ, የእነዚህ ቅንጣቶች ገጽታ በገመድ ማወዛወዝ ተብራርቷል. ሁለተኛው መላምት የሚያመለክተው መልካቸው በአስደሳች የቦታ እና የጊዜ ሁኔታ ነው።

የሚገርመው፣ በሁለተኛው ጉዳይ ላይ፣ ክስተቱ በተሽከረከረው አውታር ኩርባዎች ላይ ትይዩ የማስተላለፍ ማትሪክስ በመጠቀም ሙሉ በሙሉ ሊገለጽ ይችላል። የዚህ ማትሪክስ ባህሪያት ለፕሪዮን ቀድመው ይወስናሉ። ኳርኮች የሚሠሩት ይህ ነው።

የኳርክ ሙዚየም
የኳርክ ሙዚየም

አንዳንድ ውጤቶችን በማጠቃለል፣ ኳርኮች በhadrons ስብጥር ውስጥ የ"ኳንታ" አይነት ናቸው ማለት እንችላለን። ተደንቀዋል? እና አሁን በአጠቃላይ ኳርክ እንዴት እንደተገኘ እንነጋገራለን. ይህ በጣም አስደሳች ታሪክ ነው፣ እሱም በተጨማሪ፣ ከላይ የተገለጹትን አንዳንድ ልዩነቶች ሙሉ በሙሉ ያሳያል።

እንግዳ ቅንጣቶች

ከሁለተኛው የዓለም ጦርነት ማብቂያ በኋላ ሳይንቲስቶች የሱባቶሚክ ቅንጣቶችን ዓለም በንቃት ማሰስ ጀመሩ፣ ይህም እስከዚያ ጊዜ ድረስ በጥንታዊ መልኩ ቀላል (በእነዚያ ሃሳቦች መሰረት) ነበር። ፕሮቶን፣ ኒውትሮን (ኒውክሊዮኖች) እና ኤሌክትሮኖች አቶም ይመሰርታሉ። እ.ኤ.አ. በ 1947 ፒዮኖች ተገኝተዋል (እና የእነሱ መኖር በ 1935 ተተንብዮ ነበር) ፣ እነዚህም በአተሞች አስኳል ውስጥ ኑክሊዮኖች እርስ በእርስ ለመሳብ ተጠያቂ ነበሩ። ለዚህ ክስተት ከአንድ በላይ ሳይንሳዊ ኤግዚቢሽን በአንድ ጊዜ ተሰጥቷል። ኳርኮች ገና አልተገኙም ነበር፣ ነገር ግን በእነርሱ "ዱካ" ላይ የሚደርሰው ጥቃት እየቀረበ ነበር።

Neutrinos እስካሁን ድረስ በዚያ ጊዜ አልተገኘም። ነገር ግን የአተሞችን የቅድመ-ይሁንታ መበስበስን ለማብራራት ያላቸው ጠቀሜታ በጣም ትልቅ ከመሆኑ የተነሳ ሳይንቲስቶች ስለ ሕልውናቸው ጥርጣሬ አልነበራቸውም። በተጨማሪም, አንዳንድ ፀረ-ንጥረ-ምግቦች ቀድሞውኑ ተገኝተዋል ወይም ተንብየዋል. ግልጽ ያልሆነው ብቸኛው ነገር በፒዮኖች መበስበስ ወቅት የተፈጠሩት እና በኋላ ወደ ኒውትሪኖ ፣ ኤሌክትሮን ወይም ፖዚትሮን ሁኔታ የተሸጋገሩት የሙንሶች ሁኔታ ነበር። የፊዚክስ ሊቃውንት ይህ መካከለኛ ጣቢያ ምን እንደሚሠራ በጭራሽ አልተረዱም።

ወዮ፣ እንደዚህ ያለ ቀላል እና ትርጓሜ የሌለው ሞዴል ፒዮኒዎች በተገኘበት ቅጽበት ለረጅም ጊዜ አልተረፈም። እ.ኤ.አ. በ 1947 ሁለት እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቃውንት ጆርጅ ሮቸስተር እና ክሊፎርድ በትለር ኔቸር በተባለው ሳይንሳዊ መጽሔት ላይ አንድ አስደሳች ጽሑፍ አሳትመዋል። ለሥነ ሥርዓቱ የሚያገለግሉት ነገሮች በደመና ክፍል አማካኝነት ስለ ኮስሚክ ጨረሮች ጥናታቸው ሲሆን በዚህ ጊዜ የማወቅ ጉጉት ያለው መረጃ አግኝተዋል። በአስተያየቱ ወቅት ከተነሱት ፎቶግራፎች በአንዱ ላይ ፣የጋራ ጅምር ያላቸው ጥንድ ትራኮች በግልፅ ታይተዋል። ልዩነቱ ከላቲን ቪ ጋር ስለሚመሳሰል ወዲያውኑ ግልጽ ሆነ- የእነዚህ ቅንጣቶች ክፍያ በእርግጠኝነት የተለየ ነው።

ሳይንቲስቶች ወዲያውኑ እነዚህ ትራኮች የአንዳንድ ያልታወቀ ቅንጣት መበስበስን እውነታ ያመለክታሉ ብለው ገምተው ነበር፣ ይህም ምንም ምልክት አላስቀረም። ስሌቶች እንደሚያሳዩት የክብደቱ መጠን 500 ሜቮ ያህል ነው, ይህም ለኤሌክትሮን ከዚህ ዋጋ በጣም ትልቅ ነው. በእርግጥ ተመራማሪዎቹ ግኝታቸውን V-particle ብለው ጠሩት። ቢሆንም፣ ገና መናጥ አልነበረም። ይህ ቅንጣት አሁንም በክንፉ እየጠበቀ ነበር።

አሁን እየጀመረ ነው

ሁሉም የተጀመረው በዚህ ግኝት ነው። እ.ኤ.አ. በ 1949 ፣ በተመሳሳይ ሁኔታ ፣ በአንድ ጊዜ ሶስት ፒዮኖች የፈጠሩት የአንድ ቅንጣት ምልክት ተገኘ። ብዙም ሳይቆይ እሷ, እንዲሁም የ V-particle, አራት ቅንጣቶችን ያቀፈ ቤተሰብ ሙሉ በሙሉ የተለያዩ ተወካዮች እንደሆኑ ግልጽ ሆነ. በመቀጠል፣ K-mesons (kaons) ተባሉ።

አንድ ጥንድ የተከሰሱ ካኖኖች ክብደት 494 ሜቮ፣ እና በገለልተኛ ክፍያ - 498 ሜቪ። በነገራችን ላይ እ.ኤ.አ. በ 1947 ሳይንቲስቶች እድለኛ ነበሩ ፣ ግን የካንቶን መበስበስን በተመለከተ ተመሳሳይ በጣም ያልተለመደ ጉዳይ ለመያዝ እድለኛ ነበሩ ፣ ግን በዚያን ጊዜ ምስሉን በትክክል መተርጎም አልቻሉም ። ሆኖም፣ ሙሉ በሙሉ ፍትሃዊ ለመሆን፣ በእውነቱ፣ የካኦን የመጀመሪያ ምልከታ የተደረገው በ1943 ነበር፣ ነገር ግን ስለዚህ ጉዳይ መረጃው ከጦርነቱ በኋላ ከበርካታ ሳይንሳዊ ህትመቶች ዳራ አንጻር ጠፋ ማለት ይቻላል።

አዲስ እንግዳ

ከዚያም ተጨማሪ ግኝቶች ሳይንቲስቶች ጠበቁ። በ1950 እና 1951 ከማንቸስተር እና ከሜልንበርግ ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች ከፕሮቶን እና ከኒውትሮን የበለጠ ክብደት ያላቸውን ቅንጣቶች ማግኘት ችለዋል። እንደገና ምንም ክፍያ አልነበረውም ፣ ግን ወደ ፕሮቶን እና ፒዮን መበስበስ። የኋለኛው ፣ ለመረዳት እንደሚቻለው ፣አሉታዊ ክፍያ. አዲሱ ቅንጣቢ Λ (lambda) የሚል ስም ተሰጥቶታል።

ኳርኮች ከምን የተሠሩ ናቸው
ኳርኮች ከምን የተሠሩ ናቸው

ብዙ ጊዜ ባለፈ ቁጥር ሳይንቲስቶች ብዙ ጥያቄዎች ነበሯቸው። ችግሩ አዳዲስ ቅንጣቶች ከጠንካራ የአቶሚክ መስተጋብር ብቻ በመነሳታቸው በፍጥነት ወደ ሚታወቁት ፕሮቶን እና ኒውትሮን መበስበስ ነበር። በተጨማሪም, ሁልጊዜም በጥንድ ይገለጡ ነበር, በጭራሽ ነጠላ መግለጫዎች አልነበሩም. ለዚህም ነው የአሜሪካ እና የጃፓን የፊዚክስ ሊቃውንት ቡድን በመግለጫቸው ላይ አዲስ የኳንተም ቁጥር - እንግዳነት - ለመጠቀም ሀሳብ ያቀረቡት። እንደነሱ ትርጓሜ የሌሎቹ የታወቁ ቅንጣቶች እንግዳነት ዜሮ ነበር።

ተጨማሪ ምርምር

የምርምር ግኝቱ የተከሰተው አዲስ የሃድሮንስ ስርዓት ከተፈጠረ በኋላ ነው። በዚህ ውስጥ በጣም ታዋቂው ሰው እስራኤላዊው ዩቫል ኒያማን ነበር፣ እሱም የተዋጣለት የውትድርና ሰውን ስራ ወደ እኩል ብሩህ የሳይንቲስት መንገድ የቀየረው።

በዚያን ጊዜ በመበስበስ የተገኙት ሜሶኖች እና ባሪዮን ተዛማጅ ቅንጣቶች፣ ብዜቶች ስብስብ እንደፈጠሩ አስተዋለ። የእያንዲንደ የእንደዚህ አይነት ማህበር አባሊት ተመሳሳይ እንግዳ ነገር አሇው, ነገር ግን ተቃራኒ የኤሌክትሪክ ክፍያዎች አሇው. በእውነቱ ጠንካራ የኒውክሌር መስተጋብር በኤሌክትሪክ ክፍያዎች ላይ የተመካ ስላልሆነ በሌሎች በሁሉም ጉዳዮች ከበርካታ የሚመጡ ቅንጣቶች ፍጹም መንትዮች ይመስላሉ ።

ሳይንቲስቶች አንዳንድ የተፈጥሮ ሲምሜትሪ ለእንደዚህ አይነት ቅርፆች ገጽታ ተጠያቂ እንደሆነ ጠቁመዋል፣ እና ብዙም ሳይቆይ ሊያገኙት ቻሉ። በዓለም ዙሪያ ያሉ ሳይንቲስቶች የኳንተም ቁጥሮችን ለመግለጽ የተጠቀሙበት የ SU(2) ስፒን ቡድን ቀላል አጠቃላይነት ሆነ። እዚህበዚያን ጊዜ ብቻ 23 ሃድሮን ቀደም ብለው ይታወቃሉ፣ እና እሽክርክራቸው ከ 0፣ ½ ወይም ኢንቲጀር አሃድ ጋር እኩል ነው፣ እና ስለዚህ እንደዚህ አይነት ምደባ መጠቀም አልተቻለም።

በዚህም ምክንያት፣ ሁለት ኳንተም ቁጥሮች በአንድ ጊዜ ለምድብ ጥቅም ላይ መዋል ነበረባቸው፣ በዚህም ምክንያት ምደባው በከፍተኛ ሁኔታ ሰፋ። በፈረንሳዊው የሂሳብ ሊቅ ኤሊ ካርታን በክፍለ-ዘመን መጀመሪያ ላይ የተፈጠረው ቡድን SU (3) እንደዚህ ታየ። በውስጡ ያለውን የእያንዳንዱን ክፍል ስልታዊ አቀማመጥ ለመወሰን ሳይንቲስቶች የምርምር ፕሮግራም አዘጋጅተዋል. ኳርኩ በመቀጠል በቀላሉ ወደ ስልታዊ ተከታታይ ገባ፣ ይህም የባለሙያዎችን ፍፁም ትክክለኛነት አረጋግጧል።

አዲስ የኳንተም ቁጥሮች

የኳርክ ቲዎሪ
የኳርክ ቲዎሪ

ስለዚህ ሳይንቲስቶች የአብስትራክት ኳንተም ቁጥሮችን የመጠቀም ሀሳብ አመጡ ይህም ሃይፐርቻርጅ እና ኢሶቶፒክ ስፒን ሆነ። ሆኖም ግን, እንግዳነት እና የኤሌክትሪክ ክፍያ በተመሳሳይ ስኬት ሊወሰዱ ይችላሉ. ይህ እቅድ በተለምዶ ስምንት እጥፍ መንገድ ተብሎ ይጠራ ነበር። ይህ ከቡድሂዝም ጋር ያለውን ተመሳሳይነት ይይዛል፣ እዚያም ኒርቫና ከመድረስዎ በፊት ስምንት ደረጃዎችን ማለፍ ያስፈልግዎታል። ሆኖም፣ ይህ ሁሉ ግጥም ነው።

ኔማን እና ባልደረባው ጌል-ማን ስራቸውን በ1961 አሳትመዋል፣ እና በወቅቱ የሚታወቁት የሜሶኖች ቁጥር ከሰባት አይበልጥም። ነገር ግን በስራቸው ውስጥ ተመራማሪዎቹ ስምንተኛው ሜሶን የመኖር እድሉ ከፍተኛ መሆኑን ለመጥቀስ አልፈሩም. እ.ኤ.አ. በ 1961 ፣ የእነሱ ጽንሰ-ሀሳብ በጥሩ ሁኔታ ተረጋግጧል። የተገኘው ቅንጣት ኤታ ሜሶን (የግሪክ ፊደል η) ይባላል።

ተጨማሪ ግኝቶች እና የብሩህነት ሙከራዎች የ SU(3) ምደባ ፍፁም ትክክለኛነት አረጋግጠዋል። ይህ ሁኔታ ኃይለኛ ሆኗልበትክክለኛው መንገድ ላይ መሆናቸውን ለተገኙ ተመራማሪዎች ማበረታቻ. ጌል-ማን እራሱ እንኳን ኳርኮች በተፈጥሮ ውስጥ እንዳሉ አልተጠራጠሩም። ስለ ንድፈ ሃሳቡ የተሰጡ ግምገማዎች በጣም አወንታዊ አልነበሩም፣ ግን ሳይንቲስቱ ትክክል እንደሆነ እርግጠኛ ነበሩ።

ኳርኮች እነኚሁና

ብዙም ሳይቆይ "የባርዮን እና የሜሶንስ ንድፍ ሞዴል" መጣጥፍ ወጣ። በውስጡም ሳይንቲስቶች በጣም ጠቃሚ ሆኖ የተገኘውን የስርዓተ-ፆታ ሀሳብን የበለጠ ማዳበር ችለዋል. SU(3) ሙሉ የሶስትዮሽ ፌርሚኖች መኖርን ሙሉ በሙሉ የሚፈቅድ ሲሆን የኤሌትሪክ ሃይል ክፍያው ከ2/3 እስከ 1/3 እና -1/3 ሲሆን በሶስት ፕሌት ውስጥ አንድ ቅንጣት ሁልጊዜ ዜሮ ያልሆነ እንግዳ ነገር ይኖረዋል። በኛ ዘንድ በደንብ የሚታወቀው ጄል-ማን “quark elementary particles” ብሎ ጠርቷቸዋል።

በክሱ መሰረት u፣d እናs (ከእንግሊዘኛ ቃላቶች ወደላይ፣ታች እና እንግዳ) በማለት ሰይሟቸዋል። በአዲሱ እቅድ መሰረት እያንዳንዱ ባርዮን በአንድ ጊዜ በሶስት ኩርባዎች ይመሰረታል. ሜሶኖች በጣም ቀላል ናቸው. አንድ ኳርክ (ይህ ደንብ የማይናወጥ ነው) እና አንቲኳርክን ያካትታሉ። ከዚያ በኋላ ነው ሳይንሳዊው ማህበረሰብ ጽሑፋችን ያተኮረው የእነዚህ ቅንጣቶች መኖራቸውን የተረዳው።

ትንሽ ተጨማሪ ዳራ

ይህ ጽሁፍ ለመጪዎቹ አመታት የፊዚክስ እድገትን ባብዛኛው አስቀድሞ የወሰነው ከዚህ ይልቅ የማወቅ ጉጉት ያለው ዳራ አለው። ጌል-ማን ከመታተሙ ከረጅም ጊዜ በፊት የዚህ አይነት ሶስት እጥፍ መኖሩን አስቦ ነበር, ነገር ግን የእሱን ግምቶች ከማንም ጋር አልተወያየም. እውነታው ግን በክፍልፋይ ክፍያ ስለ ቅንጣቶች መኖር ያለው ግምቱ ከንቱ ይመስላል። ሆኖም፣ ከታዋቂው የቲዎሬቲክ ፊዚክስ ሊቅ ሮበርት ሰርበር ጋር ከተነጋገረ በኋላ፣ የሥራ ባልደረባው መሆኑን ተረዳ።በትክክል ተመሳሳይ መደምደሚያዎችን አድርጓል።

quark gluon ፕላዝማ
quark gluon ፕላዝማ

ከዚህም በተጨማሪ ሳይንቲስቱ ትክክለኛውን መደምደሚያ ብቻ ሰጥተዋል፡ የዚህ አይነት ቅንጣቶች መኖር የሚቻለው ነፃ ፌርሚኖች ካልሆኑ ነገር ግን የሃድሮን አካል ከሆኑ ብቻ ነው። በእርግጥ, በዚህ ጉዳይ ላይ, ክሳቸው አንድ ሙሉ ይመሰረታል! መጀመሪያ ላይ ጌል-ማን ኳርክስ ብሎ ጠራቸው አልፎ ተርፎም በኤምቲአይ ጠቅሷቸዋል፣ ነገር ግን የተማሪዎች እና የመምህራን ምላሽ በጣም የተከለከለ ነበር። ለዚህም ነው ሳይንቲስቱ ጥናቱን ለህዝብ ማስረከብ እንዳለበት ለረጅም ጊዜ ያሰበው።

“ኳርክ” (የዳክዬ ጩኸት የሚያስታውስ ድምፅ) የሚለው ቃል የተወሰደው ከጄምስ ጆይስ ሥራ ነው። የሚገርመው ነገር ግን አሜሪካዊው ሳይንቲስት ፅሁፉን ለታዋቂው የአውሮፓ ሳይንሳዊ ጆርናል ፊዚክስ ሌተርስ በፅኑ ፈርቶ ነበር ፣ ምክንያቱም የአሜሪካ እትም የፊዚካል ሪቪው ሌተርስ አዘጋጆች ከደረጃ አንፃር ለህትመት አይቀበሉትም ብለው በፅኑ ፈሩ። በነገራችን ላይ ቢያንስ የዚያን ጽሁፍ ቅጂ ለማየት ከፈለግክ ወደዚያው የበርሊን ሙዚየም ቀጥተኛ መንገድ አለህ። በገለፃው ውስጥ ምንም ኳርኮች የሉም፣ ነገር ግን ስለግኝታቸው የተሟላ ታሪክ አለ (ይበልጥ ትክክለኛ፣ የሰነድ ማስረጃ)።

የኳርክ አብዮት መጀመሪያ

ፍትሃዊ ለመሆን በተመሳሳይ ጊዜ ከሲአርኤን የመጡ ሳይንቲስት ጆርጅ ዝዋይግ ተመሳሳይ ሀሳብ እንደመጡ ልብ ሊባል ይገባል። በመጀመሪያ፣ ጌል-ማን ራሱ አማካሪው፣ እና ከዚያም ሪቻርድ ፌይንማን ነበሩ። ዝዌይግ ክፍልፋይ ክሶች ያላቸውን fermions ሕልውና እውነታ ወስኗል, ብቻ aces ተብሎ. ከዚህም በላይ ባለ ተሰጥኦው የፊዚክስ ሊቅ ባሪዮንን እንደ ሶስት የኳርክክስ፣ እና ሜሶን ደግሞ የኳርኮች ጥምረት አድርጎ ይቆጥራል።እና አንቲኳርክ።

በቀላል አነጋገር፣ ተማሪው የመምህሩን መደምደሚያ ሙሉ በሙሉ ደገመው፣ እና ከእሱ ሙሉ ለሙሉ ተለየ። ስራው ከማን ህትመት ጥቂት ሳምንታት በፊት ታይቷል ነገር ግን እንደ "ቤት-ሰራሽ" የተቋሙ ስራ ብቻ ነው. ሆኖም ፣ አንዳንድ ሳይንቲስቶች የታቀደው ጽንሰ-ሀሳብ ትክክለኛነት እንዲያምኑ ያደረጓቸው ሁለት ገለልተኛ ሥራዎች መኖራቸው ነው ፣ መደምደሚያዎቹ ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ነበሩ ።

ከመቀበል ወደ እምነት

ነገር ግን ብዙ ተመራማሪዎች ይህን ፅንሰ-ሀሳብ ወዲያውኑ ተቀብለውታል። አዎን, ጋዜጠኞች እና ቲዎሪስቶች ግልጽነት እና ቀላልነት በፍጥነት በፍቅር ወድቀዋል, ነገር ግን ከባድ የፊዚክስ ሊቃውንት ከ 12 ዓመታት በኋላ ብቻ ተቀበሉት. በጣም ወግ አጥባቂ በመሆናቸው አትወቅሳቸው። እውነታው ግን በመጀመሪያ የኳርክክስ ጽንሰ-ሐሳብ በአንቀጹ መጀመሪያ ላይ ከጠቀስነው የጳውሎስን መርህ ጋር በእጅጉ ይቃረናል ። አንድ ፕሮቶን ጥንድ u-quarks እና አንድ ነጠላ d-quark ይይዛል ብለን ከወሰድን ፣የቀድሞው በጥብቅ በተመሳሳይ የኳንተም ሁኔታ ውስጥ መሆን አለበት። እንደ ፓውሊ፣ ይህ የማይቻል ነው።

ያ ነው ተጨማሪ የኳንተም ቁጥር በቀለም የተገለጸው (ከላይ የጠቀስነው)። በተጨማሪም ፣ የኳርክክስ የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች በአጠቃላይ እርስ በእርስ እንዴት እንደሚገናኙ ፣ ለምን ነፃ ዝርያዎቻቸው እንደማይከሰቱ ሙሉ በሙሉ ለመረዳት የማይቻል ነበር። እነዚህ ሁሉ ምስጢሮች በ 70 ዎቹ አጋማሽ ላይ ብቻ "በአእምሮ ውስጥ እንዲገቡ የተደረገው" የመለኪያ ሜዳዎች ቲዎሪ እንዲገለጥ በጣም ረድተዋል. በዚሁ ጊዜ አካባቢ፣ የኳርክ ሃድሮንስ ንድፈ ሃሳብ ኦርጋኒክ በሆነ መልኩ በውስጡ ተካቷል።

ነገር ግን ከሁሉም በላይ የንድፈ ሃሳቡ እድገት ቢያንስ አንዳንድ የሙከራ ሙከራዎች ሙሉ ለሙሉ ባለመገኘቱ ተዘግቶ ነበር።እሱም ሁለቱንም ሕልውና እና እርስ በርስ እና ከሌሎች ቅንጣቶች ጋር የኳርኮች መስተጋብር ያረጋግጣል. እና እነሱ ቀስ በቀስ መታየት የጀመሩት ከ 60 ዎቹ መገባደጃ ጀምሮ ነው ፣ የቴክኖሎጂ ፈጣን እድገት በኤሌክትሮን ጅረቶች የፕሮቶን “ማስተላለፍ” ሙከራን ለማካሄድ በሚያስችልበት ጊዜ። አንዳንድ ቅንጣቶች በፕሮቶኖች ውስጥ "የተደበቁ" መሆናቸውን ለማረጋገጥ የቻሉት እነዚህ ሙከራዎች ነበሩ፤ እነዚህም በመጀመሪያ ፓርታሎች ይባላሉ። በኋላ፣ ቢሆንም፣ ይህ ከእውነተኛ ኳርክ ሌላ ምንም እንዳልሆነ እርግጠኞች ነበሩ፣ ነገር ግን ይህ የሆነው በ1972 መጨረሻ ላይ ነው።

የሙከራ ማረጋገጫ

የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ይንቀጠቀጣሉ
የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ይንቀጠቀጣሉ

በእርግጥ የሳይንሳዊ ማህበረሰቡን በመጨረሻ ለማሳመን ብዙ ተጨማሪ የሙከራ መረጃ ያስፈልግ ነበር። እ.ኤ.አ. በ1964 ጀምስ ብጆርከን እና ሼልደን ግላሾ (በነገራችን ላይ የወደፊቱ የኖቤል ተሸላሚ) አራተኛው የኳርክ ዓይነት ሊኖር እንደሚችል ጠቁመዋል።

ለዚህ መላምት ምስጋና ይግባውና እ.ኤ.አ. በ1970 ሳይንቲስቶች በገለልተኛነት የተከሰሱ ካኦኖች በመበስበስ ወቅት የታዩትን ብዙ ያልተለመዱ ነገሮችን ማስረዳት ችለዋል። ከአራት ዓመታት በኋላ ፣ ሁለት የአሜሪካ የፊዚክስ ሊቃውንት ገለልተኛ ቡድኖች በአንድ ጊዜ የሜሶን መበስበስን ማስተካከል ችለዋል ፣ ይህም አንድ "ማራኪ" ኳርክን እና አንቲኳርክን ያካትታል ። ይህ ክስተት ወዲያውኑ የኅዳር አብዮት ተብሎ መጠራቱ አያስገርምም። ለመጀመሪያ ጊዜ የኳርክክስ ፅንሰ-ሀሳብ ብዙ ወይም ያነሰ "የእይታ" ማረጋገጫ አግኝቷል።

የግኝቱ አስፈላጊነት የፕሮጀክት መሪዎች ሳሙኤል ቲንግ እና ባርተን ሪችተር ቀደም ብለው በመገኘታቸው ይመሰክራል።ለሁለት አመታት የኖቤል ሽልማታቸውን ተቀብለዋል፡ ይህ ክስተት በብዙ መጣጥፎች ላይ ተንጸባርቋል። የኒው ዮርክ የተፈጥሮ ሳይንስ ሙዚየምን ከጎበኙ አንዳንዶቹን በዋናው ላይ ማየት ይችላሉ። ኳርኮች ቀደም ብለን እንደተናገርነው የዘመናችን እጅግ በጣም ጠቃሚ ግኝቶች ናቸው ስለዚህም በሳይንስ ማህበረሰብ ውስጥ ብዙ ትኩረት ተሰጥቷቸዋል።

የመጨረሻ ነጋሪ እሴት

እስከ 1976 ድረስ ተመራማሪዎች ዜሮ ያልሆነ ውበት ያለው ገለልተኛ ዲ-ሜሶን ያገኙት ነበር። ይህ በጣም የተወሳሰበ የአንድ ማራኪ ኳርክ እና የዩ-አንቲኳርክ ጥምረት ነው። እዚህ ላይ፣ የኳርኮችን መኖር የሚቃወሙ ጠንካራ ተቃዋሚዎችም የንድፈ ሃሳቡን ትክክለኛነት አምነው ለመቀበል ተገደዱ፣ ከሁለት አስርት ዓመታት በፊት ለመጀመሪያ ጊዜ የተናገረው። ከታዋቂዎቹ የቲዎሬቲካል ፊዚክስ ሊቃውንት አንዱ ጆን ኤሊስ፣ charmን “ዓለምን ወደ ኋላ የለወጠ ማንሻ” ብለውታል።

በቅርቡ የአዳዲስ ግኝቶች ዝርዝር ጥንዶች በተለይም ግዙፍ ኩርኩኮች፣ከላይ እና ታች አካትተዋል፣ይህም ቀድሞውንም በዚያ ጊዜ ተቀባይነት ካለው የ SU(3) ስርዓት ጋር ሊዛመድ ይችላል። በቅርብ ዓመታት ውስጥ ሳይንቲስቶች አንዳንድ ሳይንቲስቶች ቀደም ሲል "የሃድሮን ሞለኪውሎች" ብለው የሰየሙት tetraquarks ስለሚባሉት ነገሮች ሲናገሩ ቆይተዋል.

አንዳንድ መደምደሚያዎች እና ድምዳሜዎች

የኳርኮች ግኝት እና ሳይንሳዊ ማረጋገጫ በእርግጥም እንደ ሳይንሳዊ አብዮት ሊወሰድ እንደሚችል መረዳት አለቦት። 1947 ዓ.ም (በመርህ ደረጃ 1943) እንደ መጀመሪያው ሊቆጠር የሚችል ሲሆን ፍጻሜው የሚገኘው የመጀመሪያው “የተማረከ” ሜሶን በተገኘበት ወቅት ነው። እስከዛሬ ድረስ የዚህ ደረጃ የመጨረሻ ግኝት የሚቆይበት ጊዜ ከ 29 ዓመት (ወይም ከ 32 ዓመት በላይ) ያነሰ አይደለም! እና ይሄ ሁሉጊዜ ያሳለፈው ኳርኩን ለማግኘት ብቻ አይደለም! በዩኒቨርስ ውስጥ ያለ ቀዳሚ ነገር፣ ግሉዮን ፕላዝማ ብዙም ሳይቆይ ሳይንቲስቶችን የበለጠ ትኩረት ሳበ።

የኳርክ ቅንጣት
የኳርክ ቅንጣት

ነገር ግን፣የጥናቱ ቦታ ይበልጥ በተወሳሰበ ቁጥር፣እውነተኛ ግኝቶችን ለማድረግ ብዙ ጊዜ ይወስዳል። እየተወያየንባቸው ያሉትን ቅንጣቶች በተመለከተ ማንም ሰው እንዲህ ዓይነቱን ግኝት አስፈላጊነት ሊቀንስ አይችልም. የኳርኮችን መዋቅር በማጥናት አንድ ሰው ወደ አጽናፈ ሰማይ ሚስጥሮች በጥልቀት ዘልቆ መግባት ይችላል. ታላቁ ፍንዳታ እንዴት እንደተከሰተ እና አጽናፈ ዓለማችን በምን አይነት ህጎች መሰረት እንደተፈጠረ ለማወቅ የምንችለው ሙሉ ጥናት ካደረግን በኋላ ብቻ ነው። ለማንኛውም የፊዚክስ ሊቃውንትን በዙሪያችን ያለው እውነታ ከቀደምት ሃሳቦች የበለጠ የተወሳሰበ እንደሆነ ለማሳመን ያስቻለው ግኝታቸው ነው።

ስለዚህ ኳርክ ምን እንደሆነ ተምረሃል። ይህ ቅንጣት በአንድ ወቅት በሳይንስ አለም ውስጥ ብዙ ድምጽ አሰምቷል፣ እና ዛሬ ተመራማሪዎች በመጨረሻ ሁሉንም ምስጢሮቹን ለመግለጥ በተስፋ የተሞሉ ናቸው።

የሚመከር: