ציר זמן של תגליות בתחום פיזיקת חלקיקים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

ציר הזמן של תגליות בפיזיקת חלקיקים תת-אטומיים כולל בתוכו את גילויים של כל החלקיקים היסודיים אשר כיום פיזיקאים מאמינים כי הם לא מורכבים מחלקיקים אחרים (בלתי ניתנים לחלוקה). ציר זמן זה כולל גם את גילויים של חלקיקים מרוכבים ואנטי-חלקיקים שגילויים הוא בעלי חשיבות היסטורית מיוחדת.

הקריטריונים המדויקים עבורם נקבע אילו חלקיקים כלולים בציר זמן זה הם:

  • חלקיקים יסודיים השייכים למודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים אשר נצפו עד כה. המודל הסטנדרטי הוא המודל הכוללני ביותר של התנהגות חלקיקים. כל החלקיקים הכלולים במודל הסטנדרטי, כולל הבוזון היגס אומתו. כל חלקיק אחר שנצפה בנוי משניים או יותר חלקיקים מן המודל הסטנדרטי.
  • אנטי-חלקיקים אשר הם בעלי חשיבות היסטורית בהתפתחותה של פיזיקת החלקיקים, בייחוד החלקיקים פוזיטרון ואנטי-פרוטון. גילויים של חלקיקים אלו, העשויים מאנטי חומר, דרשו שימוש בשיטות ניסוי וחקר שונות מאוד מן החלקיקים הרגילים שלהם, שעשויים מחומר. גילוי חלקיקים אלו סיפק הוכחה לכך שלכל חלקיק קיים אנטי חלקיק, רעיון מרכזי בתורת השדות הקוונטית אשר מהווה את התשתית המתמטית המודרנית לפיזיקת החלקיקים. בתגליות המאוחרות יותר, חלקיקים חדשים וכן האנטי-חלקיקים שלהם התגלו יחדיו.
  • חלקיקים מרוכבים, אשר היו החלקיקים הראשונים שהתגלו והם מכילים מרכיב יסודי מסוים, או שגילויים היה קריטי להבנת פיזיקת החלקיקים.
שנה אירוע
1800 ויליאם הרשל גילה את קרני החום ("heat rays"), לימים הקרינה האינפרה-אדומה.
1801 יוהאן וילהלם ריטר (אנ') שמע על גילויו של הרשל את קרני החום, וקיווה למצוא קרינה מקררת בקצהו השני של הספקטרום האלקטרומגנטי. ריטר לא מצא את מה שחיפש, אך לאחר סדרת ניסיונות הוא שם לב שכסף כלורי הפך מהר יותר מלבן לשחור תחת השפעת הקרינה. לקרניים שמצא קרא קרני חמצון ("oxidizing rays") ושמן השתנה לאורך הזמן לקרניים כימיות ("chemical rays"). הכינויים קרניים כימיות וקרני החום נזנחו במאה ה-19 לטובת המונחים קרינה אולטרה סגולה וקרינה אינפרה אדומה, בהתאמה. (קרינות אלו מתוארות היום על ידי פוטונים)[1].
1893 גילויה של קרינת אולטרה סגול שאורך הגל שלה קטן מ-200 ננומטר, על ידי ויקטור שומן (אנ'). קרינה זו כונתה קרינה אולטרה סגולה בואקום (אנ') ‏("vacuum ultraviolet") משום שרובה נבלע בחמצן שבאוויר. (קרנים אלו מתוארות היום על ידי פוטונים).
1895 קרני רנטגן ("x-rays") התגלו על ידי וילהלם רנטגן. (קרניים אלו מתוארות היום על ידי פוטונים)[2].
1897 האלקטרון התגלה על ידי ג'יי ג'יי תומסון.
1899 חלקיק אלפא התגלה על ידי ארנסט רתרפורד בניסוי בקרינת אורניום.
1900 קרינת גמא (פוטון בעל אנרגיה גבוהה) התגלתה על ידי פול וילארד (אנ') בדעיכת אורניום.
1911 גרעין האטום התגלה על ידי ארנסט רתרפורד בהתבסס על פיזורים של חלקיקי אלפא שנצפו על ידי הנס גייגר וארנסט מרסגדן (אנ').
1919 גילוי הפרוטון על ידי ארנסט רתרפורד.
1931 גילוי הדאוטריום (מימן כבד) על ידי הרולד יורי (נחזה על ידי רתרפורד בשנת 1920).
1932 גילוי הנייטרון (אנ') על ידי ג'יימס צ'דוויק (נחזה על ידי רתרפורד בשנת 1920).
גילוי האנטי-אלקטרון (פוזיטרון) על ידי קארל דייוויד אנדרסון (הוצע על ידי פול דיראק ב-1927 ואטורה מיורנה ב-1928)
1937 גילוי המיואון על ידי סת' נדרמייר (אנ'), קארל ד. אנדרסון, ג'. ס. סטריט וא. ס. סטיבנסון תוך שימוש במדידות של קרינה קוסמית בתא ערפל (החלקיק זוהה בטעות כפאיון וטעות זו תוקנה ב-1947).
1947 פאיון (או מזון-פאי) התגלה על ידי קבוצתו של ס. פ. פאוול (אנ'), כולל סזאר לאטס (אנ'), וגוויסאפה אוצ'יהליני (אנ') . (נחזה על ידי הידאקי יוקאווה (אנ'))
קאיון (או K - מזון) הוא החומר הראשון שהתגלה שהכיל קווארק מוזר. התגלה על ידי ג'ורג' דיקסון רוצ'סטר (אנ') וקליפורד צ'ארלס באטלר (אנ').
1950 באריון למבדה נצפה במהלך מחקר על תגובות קרינה קוסמית.
1955 אנטיפרוטון התגלה על ידי אוון צ'מברליין (אנ'), אמיליו סגרה (אנ'), קלייד וייגאנד (אנ') ותומאס יפסליאנטיס (אנ').
1956 נייטרינו אלקטרוני נצפה על ידי פרידריך ריינס (אנ') וקלייד קוואן (אנ'). (הוצע על ידי וולפגנג פאולי ב-1930 כדי להסביר את ההפרה של המרת אנרגיה (אנ')‏ (conservation of energy) בזמן דעיכת בטא). באותם זמנים החלקיק היה נקרא "נייטרינו" שכן נתגלה רק נייטרינו אחד.
1962 נייטרינו מיואוני (mu neutrino) התגלה עם תכונות שונות מהניוטרינו-אלקטרון. נתגלה על ידי קבוצה שהוביל ליאון לדרמן (אנ').
1964 Xi baryon (אנ') התגלה במעבדה הלאומית של ברוקנהאבן (אנ').
1969 פרטונים(אנ') (המרכיבים את ההאדרונים) נצפו ב-Deep inelastic scattering (אנ') בניסויים שבין פרוטונים ואלקטרונים ב-SLAC (אנ'). תגלית זו קושרה בסופו של דבר למודל הקווארקי (נחזה על ידי מארי גל-מן (אנ') וג'ורג' זייג (אנ') ב-1964) לכן, תגלית זו היא חלק מהגילויים של קווארק למעלה, קווארק למטה, וקווארק מוזר.
1974 מזון J/psi נתגלה על ידי קבוצה שהובילו בארטון ריצ'ר (אנ') וסמואל טינג (אנ'), והוא מוכיח את קיומו של קווארק קסום. (הוצע על ידי ג'יימס בז'ורקן (אנ') ושלדון גלאשו ב-1964).
1975 טאו התגלה בידי קבוצה שהוביל מרטין פרל.
1977 אופסילון (מזון) נתגלה בפרמילאב, מוכיח את קיומו של קווארק למטה. (הוצע על ידי מקוטו קובאיאשי וטושיהידה מסקאווה ב-1973).
1979 גלואון נצפה באופן עקיף ב-Three-jet events (אנ') ב-DESY (אנ').
1983 בוזון Z ובוזון W נתגלו בידי קרלו רוביה וסימון ואן-דר-מיר בCERN ב-UA1 collaboration (אנ'). (נחזה בידי שלדון גלאשו, עבדוס סלאם וסטיבן ויינברג).
1995 קווארק למעלה התגלה בפרמילאב.
אנטי-מימן יוצר ונמדד בניסוי LEAR (אנ') ב-CERN.
2000 נייטרינו טאואוני נצפה לראשונה באופן ישיר בפרמילאב.
2011 אנטי הליום-4 (אנ') הופק ונמדד לראשון בגלאי החלקיקים STAR detector (אנ') שבארצות הברית; חלקיק זה הוא הראשון שנראה בניסוי.
2012 נצפו תגליות חלקיקים מהתנגשויות פרוטונים ב-LHC שמאששים את קיומו של בוזון היגס. תגליות אלו נצפו בניסוי CMS ובניסוי ATLAS ב-CERN.

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]