Časová osa atomové a subatomické fyziky - Timeline of atomic and subatomic physics
Časová osa z atomové a subatomární fyziky.
Rané začátky
- V 6. století př. N. L. Navrhla Acharya Kanada, že veškerá hmota musí sestávat z nedělitelných částic, a nazvala je „anu“. Navrhuje příklady, jako je zrání ovoce, jako změna počtu a typů atomů, aby se vytvořily novější jednotky.
- 430 př. N. L. Democritus spekuluje o základních nedělitelných částicích - říká jim „ atomy “
Začátek chemie
- 1766 Henry Cavendish objevuje a studuje vodík
- 1778 Carl Scheele a Antoine Lavoisier zjišťují, že vzduch je složen převážně z dusíku a kyslíku
- 1781 Joseph Priestley vytváří vodu zapalováním vodíku a kyslíku
- 1800 William Nicholson a Anthony Carlisle používají elektrolýzu k oddělení vody na vodík a kyslík
- 1803 John Dalton zavádí atomové myšlenky do chemie a uvádí, že hmota se skládá z atomů různých hmotností
- 1805 (přibližný čas) Thomas Young provádí dvojitě rozřezaný experiment se světlem
- 1811 Amedeo Avogadro tvrdí, že stejné objemy plynů by měly obsahovat stejný počet molekul
- 1832 Michael Faraday uvádí své zákony elektrolýzy
- 1871 Dmitri Mendělejev systematicky zkoumá periodickou tabulku a předpovídá existenci galia , skandia a germania
- 1873 Johannes van der Waals zavádí myšlenku slabých přitažlivých sil mezi molekulami
- 1885 Johann Balmer nachází matematický výraz pro pozorované vlnové délky vodíkových čar
- 1887 Heinrich Hertz objevuje fotoelektrický efekt
- 1894 Lord Rayleigh a William Ramsay objevovat argon o spektroskopicky analýzou plynu zbude po dusíku a kyslíku jsou odstraněny ze vzduchu
- 1895 William Ramsay objevuje pozemské helium spektroskopickou analýzou plynu produkovaného rozpadem uranu
- 1896 Antoine Becquerel objevuje radioaktivitu uranu
- 1896 Pieter Zeeman studuje štěpení sodíkových čar D, když je sodík držen v plameni mezi silnými magnetickými póly
- 1897 Emil Wiechert , Walter Kaufmann a JJ Thomson objevují elektron
- 1898 Marie a Pierre Curie objevili existenci radioaktivních prvků radium a polonium ve svém výzkumu smoliny
- 1898 William Ramsay a Morris Travers objevují neonové a záporně nabité částice beta
Věk kvantové mechaniky
- 1887 Heinrich Rudolf Hertz objevuje fotoelektrický efekt, který bude hrát velmi důležitou roli ve vývoji kvantové teorie s Einsteinovým vysvětlením tohoto účinku z hlediska kvant světla
- 1896 Wilhelm Conrad Röntgen objevuje rentgenové paprsky při studiu elektronů v plazmě ; rozptyl rentgenových paprsků-které byly považovány za „vlny“ vysokoenergetického elektromagnetického záření - Arthur Compton bude schopen v roce 1922 demonstrovat „částicový“ aspekt elektromagnetického záření.
- 1900 Paul Villard objevuje gama paprsky při studiu rozpadu uranu
- 1900 Johannes Rydberg upřesňuje výraz pro pozorované vlnové délky vodíkových čar
- 1900 Max Planck uvádí svou kvantovou hypotézu a zákon o radiaci černého těla
- 1902 Philipp Lenard poznamenává, že maximální energie fotoelektronů jsou nezávislé na intenzitě osvětlení, ale závisí na frekvenci
- 1902 Theodor Svedberg naznačuje, že kolísání molekulárního bombardování způsobuje Brownův pohyb
- 1905 Albert Einstein vysvětluje fotoelektrický jev
- 1906 Charles Barkla zjišťuje, že každý prvek má charakteristický rentgenový paprsek a že stupeň penetrace těchto rentgenových paprsků souvisí s atomovou hmotností prvku
- 1909 Hans Geiger a Ernest Marsden objevují velké úhlové výchylky částic alfa tenkými kovovými fóliemi
- 1909 Ernest Rutherford a Thomas Royds prokazují, že částice alfa jsou dvojnásobně ionizované atomy helia
- 1911 Ernest Rutherford vysvětluje Geigerův -Marsdenův experiment vyvoláním modelu jaderného atomu a odvozuje Rutherfordův průřez
- 1911 Jean Perrin dokazuje existenci atomů a molekul s experimentální práce testovat Einstein teoretické vysvětlení z Brownova pohybu
- 1911 Ștefan Procopiu měří magnetický dipólový moment elektronu
- 1912 Max von Laue navrhuje použít krystalovou mřížku k difrakci rentgenových paprsků
- 1912 Walter Friedrich a Paul Knipping difrakční rentgenové paprsky ve zinkové směsi
- 1913 William Henry Bragg a William Lawrence Bragg vypracovali Braggovu podmínku pro silný odraz rentgenového záření
- 1913 Henry Moseley ukazuje, že jaderný náboj je skutečným základem pro číslování prvků
- 1913 Niels Bohr představuje svůj kvantový model atomu
- 1913 Robert Millikan měří základní jednotku elektrického náboje
- 1913 Johannes Stark ukazuje, že silná elektrická pole rozdělí Balmerovu spektrální řadu vodíku
- 1914 James Franck a Gustav Hertz pozorují atomové buzení
- 1914 Ernest Rutherford naznačuje, že kladně nabité atomové jádro obsahuje protony
- 1915 Arnold Sommerfeld vyvíjí upravený Bohrův atomový model s eliptickými oběžnými dráhami, aby vysvětlil relativistickou jemnou strukturu
- 1916 Gilbert N. Lewis a Irving Langmuir formulují model chemické vazby elektronového obalu
- 1917 Albert Einstein představuje myšlenku stimulovaného záření
- 1918 Ernest Rutherford si všiml, že když byly částice alfa vystřeleny do plynného dusíku , jeho scintilační detektory ukazovaly podpisy vodíkových jader.
- 1921 Alfred Landé představuje Landé g-factor
- 1922 Arthur Compton studuje rozptyl rentgenových fotonů elektrony, což ukazuje na „částicový“ aspekt elektromagnetického záření.
- 1922 Otto Stern a Walther Gerlach ukazují „ spinovou kvantizaci “
- 1923 Lise Meitner objevuje to, čemu se nyní říká Augerův proces
- 1924 Louis de Broglie naznačuje, že elektrony mohou mít kromě vlastností „částic“ také vlastnosti podobné vlnám; vlna-dualita částečky byl později rozšířen na všechny fermiony a bosony.
- 1924 John Lennard-Jones navrhuje semiempirický interatomický silový zákon
- 1924 Santiago Antúnez de Mayolo navrhuje neutron.
- 1924 Satyendra Bose a Albert Einstein zavádějí statistiky Bose – Einsteina
- 1925 Wolfgang Pauli uvádí princip kvantové exkluze pro elektrony
- 1925 George Uhlenbeck a Samuel Goudsmit předpokládají spin elektronu
- 1925 Pierre Auger objevuje Augerův proces (2 roky po Lise Meitner )
- 1925 Werner Heisenberg , Max Born a Pascual Jordan formulují mechaniku kvantové matice
- 1926 Erwin Schrödinger uvádí svou nerelativistickou rovnici kvantové vlny a formuluje mechaniku kvantové vlny
- 1926 Erwin Schrödinger dokazuje, že vlnové a maticové formulace kvantové teorie jsou matematicky ekvivalentní
- 1926 Oskar Klein a Walter Gordon uvádějí svou relativistickou kvantovou vlnovou rovnici, nyní Klein -Gordonovu rovnici
- 1926 Enrico Fermi objevuje spojení spin-statistika u částic, které se nyní nazývají „fermióny“, jako je elektron ( spin-1/2 ).
- 1926 Paul Dirac zavádí statistiky Fermi -Dirac
- 1926 Gilbert N. Lewis zavádí termín „ foton “, myslel jím být „ nositelem energie záření . “
- 1927 Clinton Davisson , Lester Germer a George Paget Thomson potvrzují vlnovou povahu elektronů
- 1927 Werner Heisenberg uvádí princip kvantové nejistoty
- 1927 Max Born interpretuje pravděpodobnostní povahu vlnových funkcí
- 1927 Walter Heitler a Fritz London zavádějí koncepty teorie valenčních vazeb a aplikují je na molekulu vodíku .
- 1927 Thomas a Fermi vyvíjejí model Thomas – Fermi
- 1927 Max Born a Robert Oppenheimer představili Born -Oppenheimerovu aproximaci
- 1928 Chandrasekhara Raman studuje optický rozptyl fotonů elektrony
- 1928 Paul Dirac uvádí svou relativistickou elektronovou rovnici kvantové vlny
- 1928 Charles G. Darwin a Walter Gordon řeší Diracovu rovnici pro Coulombův potenciál
- 1928 Friedrich Hund a Robert S. Mulliken zavádějí koncept molekulárního orbitálu
- 1929 Oskar Klein objevuje Kleinův paradox
- 1929 Oskar Klein a Yoshio Nishina odvozují průřez Klein – Nishina pro vysokoenergetický rozptyl fotonů elektrony
- 1929 Nevill Mott odvozuje Mottův průřez pro Coulombův rozptyl relativistických elektronů
- 1930 Paul Dirac zavádí teorii elektronových děr
- 1930 Erwin Schrödinger předpovídá pohyb zitterbewegung
- 1930 Fritz London vysvětluje van der Waalsovy síly jako důsledek interakce kolísajících dipólových momentů mezi molekulami
- 1931 John Lennard-Jones navrhuje Lenatomův-Jonesův interatomický potenciál
- 1931 Irène Joliot-Curie a Frédéric Joliot pozorují, ale nesprávně interpretují rozptyl neutronů v parafínu
- 1931 Wolfgang Pauli předkládá hypotézu neutrin, aby vysvětlil zjevné porušení zachování energie v beta rozpadu
- 1931 Linus Pauling objevuje rezonanční vazbu a používá ji k vysvětlení vysoké stability symetrických rovinných molekul
- 1931 Paul Dirac ukazuje, že kvantování náboje lze vysvětlit, pokud existují magnetické monopoly
- 1931 Harold Urey objevuje deuterium pomocí odpařovacích koncentračních technik a spektroskopie
- 1932 John Cockcroft a Ernest Walton rozdělili jádra lithia a boru pomocí protonového bombardování
- 1932 James Chadwick objevuje neutron
- 1932 Werner Heisenberg představuje protonově neutronový model jádra a používá ho k vysvětlení izotopů
- 1932 Carl D. Anderson objevuje pozitron
- 1933 Ernst Stueckelberg (1932), Lev Landau (1932) a Clarence Zener objevují přechod Landau -Zener
- 1933 Max Delbrück naznačuje, že kvantové efekty způsobí rozptýlení fotonů vnějším elektrickým polem
- 1934 Irène Joliot-Curie a Frédéric Joliot bombardují atomy hliníku částicemi alfa za vzniku uměle radioaktivního fosforu-30
- 1934 Leó Szilárd si uvědomuje, že jaderné řetězové reakce mohou být možné
- 1934 Enrico Fermi vydává velmi úspěšný model rozpadu beta, při kterém byla produkována neutrina.
- 1934 Lev Landau říká Edwardu Tellerovi, že nelineární molekuly mohou mít vibrační režimy, které odstraňují degeneraci orbitálně degenerovaného stavu ( Jahn-Tellerův efekt )
- 1934 Enrico Fermi navrhuje bombardovat atomy uranu neutrony za vzniku 93 protonových prvků
- 1934 Pavel Cherenkov uvádí, že světlo je emitováno relativistickými částicemi cestujícími v nescintilační kapalině
- 1935 Hideki Yukawa představuje teorii jaderné síly a předpovídá skalární mezon
- 1935 Albert Einstein , Boris Podolsky a Nathan Rosen předložili paradox EPR
- 1935 Henry Eyring rozvíjí teorii přechodového stavu
- 1935 Niels Bohr představuje svou analýzu paradoxu EPR
- 1936 Alexandru Proca formuluje relativistické rovnice kvantového pole pro masivní vektorový mezon spin-1 jako základ pro jaderné síly
- 1936 Eugene Wigner rozvíjí teorii absorpce neutronů atomovými jádry
- 1936 Hermann Arthur Jahn a Edward Teller představují své systematické studium typů symetrií, u nichž se očekává Jahnův -Tellerův efekt
- 1937 Carl Anderson experimentálně dokazuje existenci piona předpovězeného Yukawovou teorií.
- 1937 Hans Hellmann nachází větu Hellmann – Feynman
- 1937 Seth Neddermeyer , Carl Anderson , JC Street a EC Stevenson objevují miony pomocí měření kosmických paprsků v cloudové komoře
- 1939 Richard Feynman nachází Hellmann -Feynmanovu větu
- 1939 Otto Hahn a Fritz Strassmann bombardují uranové soli tepelnými neutrony a objevují mezi reakčními produkty baryum
- 1939 Lise Meitner a Otto Robert Frisch zjišťují, že v experimentech Hahn – Strassmann probíhá jaderné štěpení
- 1942 Enrico Fermi dělá první kontrolovanou jadernou řetězovou reakci
- 1942 Ernst Stueckelberg uvádí propagátor do teorie pozitronů a interpretuje pozitrony jako negativní energetické elektrony pohybující se zpět časoprostorem
- 1947 Willis Lamb a Robert Retherford změřili posun Lamb – Retherford
- 1947 Cecil Powell , César Lattes a Giuseppe Occhialini objevují pí mezon studiem stop kosmického záření
- 1947 Richard Feynman představuje svůj propagátorský přístup ke kvantové elektrodynamice
- 1948 Hendrik Casimir předpovídá rudimentární atraktivní kazimirskou sílu na paralelním deskovém kondenzátoru
- 1951 Martin Deutsch objevuje pozitronium
- 1952 David Bohm navrhuje svou interpretaci kvantové mechaniky
- 1953 Robert Wilson pozoruje Delbruckův rozptyl 1,33 MeV gama paprsků elektrickými poli jádra olova
- 1953 Charles H. Townes, spolupracující s JP Gordonem a HJ Zeigerem, staví první masér na čpavek
- 1954 Chen Ning Yang a Robert Mills zkoumají teorii hadronového isospinu požadováním invariance lokálního měřidla při rotaci izotopového spinového prostoru, první neabelské teorie měřidla
- 1955 Owen Chamberlain , Emilio Segrè , Clyde Wiegand a Thomas Ypsilantis objevují antiproton
- 1956 Frederick Reines a Clyde Cowan detekovali antineutrino
- 1956 Chen Ning Yang a Tsung Lee navrhnout porušení parity podle slabé jaderné síly
- 1956 Chien Shiung Wu objevuje narušení parity slabou silou při rozkladu kobaltu
- 1957 Gerhart Luders dokazuje větu CPT
- 1957 Richard Feynman , Murray Gell-Mann , Robert Marshak a EKG Sudarshan navrhují Lagrangian vektor/axiální vektor (VA) pro slabé interakce.
- 1958 Marcus Sparnaay experimentálně potvrzuje kazimirský efekt
- 1959 Yakir Aharonov a David Bohm předpovídají Aharonov – Bohmův efekt
- 1960 RG Chambers experimentálně potvrzuje Aharonov -Bohmův efekt
- 1961 Murray Gell-Mann a Yuval Ne'eman objevovat osmdesátá cesta vzory se SU (3) skupina
- 1961 Jeffrey Goldstone uvažuje o narušení symetrie globální fáze
- 1962 Leon Lederman ukazuje, že elektronové neutrino je odlišné od mionového neutrina
- 1963 Eugene Wigner objevuje základní role, které hraje kvantová symetrie v atomech a molekulách
Vznik a úspěchy standardního modelu
- 1964 Murray Gell-Mann a George Zweig navrhli model kvark/esa
- 1964 Peter Higgs uvažuje o narušení lokální fázové symetrie
- 1964 John Stewart Bell ukazuje, že všechny místní teorie skrytých proměnných musí splňovat Bellovu nerovnost
- 1964 Val Fitch a James Cronin pozorují narušení CP slabou silou při rozpadu K mezonů
- 1967 Steven Weinberg uvádí svůj elektroslabý model leptonů
- 1969 John Clauser , Michael Horne , Abner Shimony a Richard Holt navrhují test korelace polarizace Bellovy nerovnosti
- 1970 Sheldon Glashow , John Iliopoulos a Luciano Maiani navrhují kouzlo kvarku
- 1971 Gerard 't Hooft ukazuje, že elektroslabý model Glashow-Salam-Weinberg lze renormalizovat
- 1972 Stuart Freedman a John Clauser provedli první test korelace polarizace Bellovy nerovnosti
- 1973 David Politzer a Frank Anthony Wilczek navrhují asymptotickou svobodu kvarků
- 1974 Burton Richter a Samuel Ting objevují částici J/im naznačující existenci kouzelného kvarku
- 1974 Robert J. Buenker a Sigrid D. Peyerimhoff zavádějí víceinterferenční konfigurační interakční metodu.
- 1975 Martin Perl objevuje tau lepton
- 1977 Steve Herb zjistil, že rezonance upsilonu naznačuje existenci kvarku krásy/dna
- 1982 Alain Aspect , J. Dalibard a G. Roger provedli polarizační korelační test Bellovy nerovnosti, který vylučuje spikleneckou polarizační komunikaci
- 1983 Carlo Rubbia , Simon van der Meer a spolupráce CERN UA-1 nacházejí meziproduktové vektorové bosony W a Z
- 1989 Šířka rezonance bosonového vektoru meziproduktu Z označuje tři kvark-leptonové generace
- 1994 Experiment CERN LEAR Crystal Barrel ospravedlňuje existenci glueballs ( exotický mezon ).
- 1995 Experimenty D0 a CDF ve společnosti Fermilab Tevatron objevují špičkový kvark .
- 1998 Super-Kamiokande (Japonsko) pozoruje důkazy o oscilacích neutrin , z čehož vyplývá, že alespoň jedno neutrino má hmotnost.
- 1999 Ahmed Zewail získává Nobelovu cenu za chemii za práci na femtochemii atomů a molekul.
- 2001 Observatoř Sudbury Neutrino (Kanada) potvrzuje existenci neutrinových oscilací.
- 2005 Na urychlovači RHIC v Brookhaven National Laboratory vytvořili kvark -gluonovou kapalinu s velmi nízkou viskozitou, pravděpodobně kvark -gluonovou plazmu
- 2010 Velký hadronový urychlovač v CERNu zahájil provoz s primárním cílem hledání Higgsova bosonu .
- 2012 CERN oznámil objev nové částice s vlastnostmi, jsou v souladu s Higgsova bosonu na standardní model po pokusech na Large Hadron Collider .
Teorie kvantového pole nad rámec standardního modelu
- 2000 Steven Weinberg . Supersymetrie a kvantová gravitace.
- 2003 Leonid Vainerman. Kvantové skupiny, Hopfovy algebry a aplikace kvantového pole.
- Nekomutativní kvantová teorie pole
- MR Douglas a NA Nekrasov (2001) „ Nekomutativní teorie pole ,“ Rev. Mod. Fyz. 73: 977–1029.
- Szabo, RJ (2003) „ Teorie kvantového pole na nekomutativních prostorech ,“ Physics Reports 378: 207–99. Expoziční článek o nekomutativních kvantových polních teoriích.
- Nekomutativní kvantová teorie pole, viz statistiky na arxiv.org
- Seiberg, N. a E. Witten (1999) „ Teorie strun a nekomutativní geometrie ,“ Journal of High Energy Physics
- Sergio Doplicher , Klaus Fredenhagen a John Roberts, Sergio Doplicher, Klaus Fredenhagen, John E. Roberts (1995) Kvantová struktura časoprostoru v Planckově měřítku a kvantová pole , „ Commun. Math. Phys . 172: 187–220.
- Alain Connes (1994) Nekomutativní geometrie. Akademický tisk. ISBN 0-12-185860-X .
- -------- (1995) „Nekomutativní geometrie a realita“, J. Math. Fyz. 36: 6194.
- -------- (1996) „ Gravitace spojená s hmotou a základy nekomutativní geometrie ,“ Comm. Matematika. Fyz. 155: 109.
- -------- (2006) " Nekomutativní geometrie a fyzika ,"
- -------- a M. Marcolli , Noncommutative Geometry: Quantum Fields and Motives. Americká matematická společnost (2007).
- Chamseddine, A., A. Connes (1996) „ Princip spektrálního působení ,“ Comm. Matematika. Fyz. 182: 155.
- Chamseddine, A., A. Connes, M. Marcolli (2007) „ Gravitace a standardní model s mícháním neutrin ,“ Adv. Teor. Matematika. Fyz. 11: 991.
- Jureit, Jan-H., Thomas Krajewski, Thomas Schücker a Christoph A. Stephan (2007) „ O nekomutativním standardním modelu “, Acta Phys. Polon. B38: 3181–3202.
- Schücker, Thomas (2005) Síly z Connesovy geometrie. Přednášky z fyziky 659, Springer.
- Nekomutativní standardní model
- Nekomutativní geometrie
Viz také
- Historie subatomické fyziky
- Historie kvantové mechaniky
- Historie kvantové teorie pole
- Historie molekuly
- Historie termodynamiky
- Dějiny chemie
- Zlatý věk fyziky