Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Boska cząstka 
  Indeks
Wielkie wykłady
Dramatis personae
Niewidoczna piłka
nożna

Pierwszy fizyk cząstek
Interludium A:
Opowieść o dwóch
miastach

Poszukiwania atomu:
mechanicy

Dalsze poszukiwania
atomu: chemicy
i elektrycy

Nagi atom
Interludium B:
Tańczący mistrzowie
wiedzy tajemnej

Akceleratory: one
rozkwaszają atomy,
nieprawdaż?

Interludium C:
Jak w ciągu weekendu
złamaliśmy parzystość
i odkryliśmy Boga

A–tom!
ODDZIAŁYWANIE
ELEKTRYCZNE

Cząstki wirtualne
Osobisty magnetyzm
mionu

ODDZIAŁYWANIE
SŁABE

Lekko złamana
symetria, czyli skąd
się wzięliśmy

Polowanie na małe
neutralne

Wybuchowe równanie
Zbrodnicza spółka
i dwuneutrinowy
eksperyment

Brazylijskie zadłużenie
krótkie spódniczki
i vice versa

ODDZIAŁYWANIE
SILNE

Wołania kwarków
Zasady zachowania
Niobowe jaja
„Rutherford” wraca
Rewolucja
Listopadowa

Poszukiwanie
wybrzuszeń

Skąd to całe
zamieszanie (i trochę
kwaśnych winogron)

Nagi powab
Trzecia generacja
JESZCZE O
ODDZIAŁYWANIU
SŁABYM

Pora
na przyspieszenie
oddechu

Znalezienie zet zero
JESZCZE
O ODDZIAŁYWANIU
SILNYM: GLUONY

Koniec drogi
I wreszcie boska
cząstka

Mikroprzestrzeń,
makroprzestrzeń
i czas przed
początkiem czasu

  Źródło
Leon Lederman,
Dick Teresi

BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?

Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz


  Koniec drogi
 
Koniec drogi
 
U
progu lat osiemdziesiątych naszego stulecia znaliśmy już wszystkie cząstki materii (kwarki i  leptony), zidentyfikowaliśmy już także cząstki przenoszące trzy oddziaływania (bez grawitacji), czyli bozony cechowania. Dodając nośniki oddziaływania do cząstek materii, otrzymujemy kompletny model standardowy.
       Oto „tajemnica Wszechświata”:
 
MATERIA
Pierwsza generacja
Druga generacja
Trzecia generacja
KWARKI
u
c
t
d
s
b
 
LEPTONY
ne
nm
nt
e
m
t
 
ODDZIAŁYWANIA
BOZONY CECHOWANIA
elektromagnetyzmfoton (g)
oddziaływanie słabeW+, W, Z0
oddziaływanie silneosiem gluonów
 
       Pamiętaj, drogi Czytelniku, że kwarki występują w  trzech kolorach, jeśli więc ktoś chciałby być naprawdę uciążliwy, mógłby się doliczyć osiemnastu kwarków, sześciu leptonów i  dwunastu bozonów cechowania. Jest jeszcze antytabela, w  której wszystkie cząstki materii występują jako antymateria. To w  sumie daje 60 cząstek, ale kto by to liczył. Trzymajmy się tej tabeli, ona zawiera wszystko, co trzeba wiedzieć. Wierzymy, że wreszcie mamy a-tomy Demokryta. Są nimi kwarki i  leptony. Trzy rodzaje oddziaływania i  przenoszące je cząstki pozwalają wyjaśnić demokrytejski „nieustanny, gwałtowny ruch”.
       Na arogancję może zakrawać próba podsumowania całego Wszechświata w  jednej tabeli, nawet jeśli ta tabela jest niezbyt porządna. Jednak wydaje się, że ludzie mają głęboką potrzebę konstruowania takich syntez. „Modele standardowe” wielokrotnie pojawiały się w  historii zachodniej nauki. Nasz obecny model standardowy otrzymał tę nazwę dopiero w  latach siedemdziesiątych i  jest ona charakterystyczna dla nowszej historii fizyki, ale z  pewnością w ciągu wieków pojawiały się także inne modele. Oto niektóre z  nich:
 
MODEL STANDARDOWY
PRZYSPIESZONY KURS
TwórcyDatyCząstkiSiłyOceny

Uwagi
Tales (Milet)600 p.n.e.wodabrak5-

Jako pierwszy próbował wyjaśnić świat poprzez naturalne przyczyny, a nie działalność bogów. Zastąpił mitologię logiką.
Empedokles (Agrygent, Sycylia)460 p.n.e.ziemia, powietrze, woda i ogieńmiłość i niezgoda5+

Wprowadził koncepcję licznych cząstek, które składają się na rozmaite rodzaje materii.
Demokryt (Abdera)430 p.n.e.niewidoczny, niepodzielny atomos, czyli a-tomnieustanny gwałtowny ruch6

Jego model zakładał istnienie zbyt wielu rodzajów cząstek,każda o innym kształcie, ale jego podstawowa koncepcja niepodzielnego a-tomu do dziś pozostaje definicją cząstki elementarnej.
Issac Newton (Anglia)1687twarde, masywne, nieprzenikalne atomygrawitacja (kosmos), nizeznane siły (atom)4

Uznawał koncepcję atomów, ale nie przyczynił się do jej rozwoju. Grawitacja, której jest ojcem, stanowi w obecnej dekadzie główne źródło problemów.
Rudjer Boškowić (Dalmacja)1760punkty oddziaływania, niepodzielne i pozbawione kształtu i wymiarusiły przyciągania i odpychania między punktowymi atomami5+

Jego teoria była niekompletna i ograniczona, ale koncepcja cząstek punktowych o zerowym promieniu, które wytwarzają pola sił, jest podstawowym pojęciem we współczesnej fizyce.
John Dalton (Anglia)1808atomy – podstawowe jednostki pierwiastków chemicznych, jak tlen, węgiel itd.przyciąganie między atomami4+

Przedwcześnie wskrzesił demokretyjski termin atomos. Jego atom nie był niepodzielny, ale Dalton dostarczył istotnej wskazówki, mówiąc, że atomy różnią się między sobą masą, a nie kształtem, jak sądził Demokryt.
Michael Faraday (Anglia)1820ładunki elektryczneelektromagnetyzm (plus grawitacja)5

Zastosował teorię atomistyczną do elektryczności, przyjmując, że prąd składa się z cząstek elektryczności – elektronów.
Dymitr Mendelejew (Rosja)1870ponad 50 atomów uporządkowanych wedle wzrastającej masynie zajmował się siłami5

Rozwinął koncepcję Daltona, uporządkował wszystkie znane pierwisatki chemiczne. Tabela, którą stworzył, wskazywała na głębszą strukturę atomu.
Ernest Rutherford (Nowa Zelandia)1911dwie cząstki: jądro i elektronsilne oddziaływanie jądrowe plus elektromagnetyzm i grawitacja6-

Odkrywając jądro ujawnił nowy, prostszy porządek panujący wewnątrz wszystkich atomów Daltona.
Bjorken, Fermi, Friedman, Gell-Mann, Glashow, Kendall, Lederman, Perl, Richter, Schwartz, Steinberg, Taylor, Ting i tysiące innych19926 kwarków, 6 leptonów i ich antycząstki (kwarki występują w trzech kolorach)elektromagnetyzm, oddziaływanie silne, oddziaływanie słabe, dwanaście nośników oddziaływania oraz grawitacjanie kompletny

Ca, Ca, Ca (śmiech) – Demokryt z Abdery.
 
       Dlaczego nasz model standardowy jest tak niekompletny? Jedna z  oczywistych jego wad polega na tym, że nie znaleziono jeszcze kwarka t*. Kolejna, to brak jednej z  sił: grawitacji. Nikt nie wie, jak włączyć do schematu tę wspaniałą staruszkę. Z  estetycznego punktu widzenia przeszkadza nam to, że model standardowy jest zbyt skomplikowany; powinien bardziej przypominać model Empedoklesa: ziemia, powietrze, woda i  ogień plus miłość i  niezgoda. Model standardowy zawiera zbyt wiele parametrów.
       Co oczywiście nie znaczy, że model standardowy nie jest jednym z  najwspanialszych osiągnięć nauki. Stanowi owoc wysiłków wielu osób (obojga płci), które pracowały po nocach i  nie dosypiały. Ale podziwiając piękno i  możliwości nie sposób oprzeć się pragnieniu znalezienia czegoś prostszego, modelu, który mógłby spodobać się nawet starożytnemu Grekowi.
       Posłuchaj: słyszysz śmiech dochodzący z  pustki?

* Kwark t został odkryty 26 kwietnia 1996 roku. (przyp. red.).
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach