Partikla fiziko

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo

Partikla fiziko estas fako de fiziko pri la elementaj konsistaĵoj de materio kaj radiadoj, kaj la interagadoj inter ili. Ĝi ankaŭ estas nomata altenergia fiziko, ĉar multe da elementaj partikloj ne okazas sendepende en naturo, kaj nur povas troviĝi dum energiegaj kolizioj inter pli grandaj partikloj, kiel oni faras per partiklaj akceliloj.

Subatomaj partikloj[redakti | redakti fonton]

La fokuso de moderna partikla fiziko estas subatomaj partikloj, kiuj estas pli malgrandaj ol atomoj. Tiuj inkluzivas konsistaĵojn de atomoj kiel elektronoj, protonoj kaj neŭtronoj (protonoj kaj neŭtronoj efektive estas kunmetitaj partikloj, konsistantaj el kvarkoj), krom partikloj produktataj per radiadaj kaj dispersaj procesoj, kiel fotonoj, neŭtrinoj kaj muonoj.

Efektive, la nomo partiklo estas iomete netaŭga. La objektoj studataj en partikla fiziko obeas la principojn de kvantummeĥaniko. Do, ili elmontras ondan-partiklan dualecon, elmontrantaj partiklan konduton en iaj eksperimentaj situacioj kaj ondan konduton en aliaj. Teorie, ili estas priskribataj nek kiel ondoj nek kiel partikloj, sed kiel stataj vektoroj en abstrakta spaco Hilbert. Sekvante la konvenciojn de partiklaj fizikistoj, ĉi tie "elementaj partikloj" signifas objektojn kiel elektronojn kaj fotonojn, kun la kompreno ke tiuj "partikloj" ankaŭ elmontras ondan konduton.

Ĉiu partiklo observita katalogiĝis en kvantuma kampa teorio nomata la Norma Modelo, kiun ofte estas opiniata la plej bona atingo de la partiklaj fizikistoj ĝis nun. La modelo enhavas kvardek sep specoj de elementaj partikloj, iuj de kiuj povas kuniĝi por formi kunmetitajn partiklojn, kiu klarigas la centojn de aliaj specoj de partikloj eltrovataj ek de la 1960-aj jaroj. La Norma Modelo troviĝis akorda kun preskaŭ ĉiu eksperimento farita ĝis nun. Tamen, la plimulto da partiklaj fizikistoj kredas ke ĝi estas malkompleta priskribo de naturo, kaj ke pli fundamenta teorio atendas eltrovadon. Dum lastatempaj jaroj, mezuroj de la maso de neŭtrino produktis la unuajn eksperimentajn deviojn de la Norma Modelo.

Partikla fiziko influegis filozofion de scienco. La reduktismajn ideojn kiuj pelas multa laboro en ĉi tiu fako kritikis diversaj filozofoj kaj sciencistoj.

Historio de partikla fiziko[redakti | redakti fonton]

La ideo ke materio kunmetiĝas el elementaj partikloj ĉeestis almenaŭ ek de la 6-a jarcento a.K.. La filozofan doktrinon de "atomismo" studis antikvaj Grekaj filozofoj kiel Leŭkipo, Demokrito, kaj Epikuro. Kvankam Isaac Newton en la 17-a jarcento pensis ke materio kunmetiĝas el partikloj, estis John Dalton kiu formale deklaris ke ĉio kunmetiĝas el etaj atomoj.

La unua perioda tabelo de Dmitrij Mendelejev en 1869 helpis solidigi la koncepton, ofta tra la 19-a jarcento, ke materio kunmetiĝas el atomoj. Esplorado de J.J. Thomson konstatis ke atomoj kunmetiĝas el malpezaj elektronoj kaj pezaj protonoj. Ernest Rutherford konstatis ke protonoj koncentriĝas en densa nukleo (pli precize, atomkerno). Oni komence kredis ke la nukleo kunmetiĝas el protonoj kaj enfermaj elektronoj (por klarigi la malsamecon inter nuklea ŝarĝo kaj atoma maso), sed poste oni trovis ke ĝi kunmetiĝas el protonoj kaj neŭtronoj.

La 20-a jarcentaj esploradoj de atomkerna fiziko kaj kvantummeĥaniko, kulminanta kun pruvoj de nuklea fendiĝo kaj nuklea kunfandiĝo, kondukis al aktiva industrio de produktado de unu atomo el alia, eĉ iganta ebla (kvankam ne ekonomie efektigebla) la transmutacion de plumbo en oron. Tiuj teorioj sukcese antaŭvidis nukleajn armilojn.

Tra la 1950-aj kaj 1960-aj jaroj, konfuzega sortimento da partikloj troviĝis en dispersadaj eksperimentoj. Tiu estis la tiel nomata "partikla zoo", sed tiu nomo malkonsiliĝis post la formulado de la Norma Modelo dum la 1970-aj jaroj en kiu la granda nombro de partikloj klariĝis kiel kombinaĵoj de pli malgranda nombro de fundamentaj partikloj.


Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]