Хронология атомной и субатомной физики - Timeline of atomic and subatomic physics
График по атомной и субатомной физике.
Раннее начало
- В 6 веке до нашей эры Ачарья Канада предположил, что вся материя должна состоять из неделимых частиц, и назвал их «ану». Он предлагает такие примеры, как созревание фруктов, как изменение количества и типов атомов для создания новых единиц.
- 430 г. до н.э. Демокрит размышляет о фундаментальных неделимых частицах - называет их « атомами ».
Начало химии
- 1766 Генри Кавендиш открывает и изучает водород.
- 1778 Карл Шееле и Антуан Лавуазье открывают, что воздух состоит в основном из азота и кислорода.
- 1781 Джозеф Пристли создает воду, воспламеняя водород и кислород.
- 1800 Уильям Николсон и Энтони Карлайл используют электролиз для разделения воды на водород и кислород.
- 1803 Джон Дальтон вводит атомные идеи в химию и утверждает, что материя состоит из атомов разного веса.
- 1805 (приблизительное время) Томас Янг проводит эксперимент с двойной щелью со светом.
- 1811 Амедео Авогадро утверждает, что равные объемы газов должны содержать равное количество молекул.
- 1832 Майкл Фарадей излагает свои законы электролиза.
- 1871 г. Дмитрий Менделеев систематически исследует таблицу Менделеева и предсказывает существование галлия , скандия и германия.
- 1873 г. Иоганнес ван дер Ваальс вводит идею о слабых силах притяжения между молекулами.
- 1885 Иоганн Бальмер находит математическое выражение для наблюдаемых длин волн линий водорода.
- 1887 Генрих Герц открывает фотоэлектрический эффект.
- 1894 Лорд Рэлей и Уильям Рамзи открывают аргон , спектроскопически анализируя газ, оставшийся после удаления азота и кислорода из воздуха.
- 1895 Уильям Рамзи открывает земной гелий путем спектроскопического анализа газа, образующегося при распаде урана.
- 1896 Антуан Беккерель обнаруживает радиоактивность урана.
- 1896 Питер Зееман изучает расщепление D-линий натрия, когда натрий удерживается в пламени между сильными магнитными полюсами.
- 1897 Эмиль Вихерт , Вальтер Кауфманн и Дж. Дж. Томсон открывают электрон.
- 1898 г. Мари и Пьер Кюри открыли существование радиоактивных элементов радия и полония в своих исследованиях урана.
- 1898 Уильям Рамзи и Моррис Траверс открывают неон и отрицательно заряженные бета-частицы.
Эпоха квантовой механики
- 1887 Генрих Рудольф Герц обнаруживает фотоэлектрический эффект , который будет играть очень важную роль в развитии квантовой теории с Эйнштейном объяснения «s этого эффекта с точки зрения квантов света
- 1896 Вильгельм Конрад Рентген открывает рентгеновские лучи , изучая электроны в плазме ; Рассеяние рентгеновских лучей, которые считались «волнами» высокоэнергетического электромагнитного излучения, - Артур Комптон сможет продемонстрировать в 1922 году «корпускулярный» аспект электромагнитного излучения.
- 1900 Поль Виллар открывает гамма-лучи , изучая распад урана.
- 1900 Йоханнес Ридберг уточняет выражение для наблюдаемых длин волн линий водорода.
- 1900 Макс Планк излагает свою квантовую гипотезу и закон излучения черного тела.
- 1902 Филипп Ленард замечает, что максимальная энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности освещения, но зависит от частоты.
- 1902 Теодор Сведберг предполагает, что флуктуации молекулярной бомбардировки вызывают броуновское движение.
- 1905 Альберт Эйнштейн объясняет фотоэлектрический эффект
- 1906 Чарльз Баркла обнаруживает, что каждый элемент имеет характерное рентгеновское излучение и что степень проникновения этих рентгеновских лучей связана с атомным весом элемента.
- 1909 Ганс Гейгер и Эрнест Марсден открывают большие углы отклонения альфа-частиц тонкой металлической фольгой.
- 1909 Эрнест Резерфорд и Томас Ройдс демонстрируют, что альфа-частицы представляют собой дважды ионизированные атомы гелия.
- 1911 Эрнест Резерфорд объясняет эксперимент Гейгера – Марсдена , используя модель ядерного атома, и выводит сечение Резерфорда.
- 1911 Жан Перрен доказывает существование атомов и молекул с экспериментальной работой , чтобы проверить теоретическое объяснение Эйнштейна о броуновском движении
- 1911 Штефан Прокопиу измеряет магнитный дипольный момент электрона.
- 1912 Макс фон Лауэ предлагает использовать кристаллические решетки для дифракции рентгеновских лучей.
- 1912 Вальтер Фридрих и Пауль Книппинг дифрагируют рентгеновские лучи в цинковой обманке.
- 1913 Уильям Генри Брэгг и Уильям Лоуренс Брэгг разрабатывают условие Брэгга для сильного отражения рентгеновских лучей.
- 1913 Генри Мозли показывает, что ядерный заряд является реальной основой для нумерации элементов.
- 1913 Нильс Бор представляет свою квантовую модель атома.
- 1913 Роберт Милликен измеряет фундаментальную единицу электрического заряда.
- 1913 Иоганнес Старк демонстрирует, что сильные электрические поля расщепляют серию спектральных линий Бальмера водорода.
- 1914 Джеймс Франк и Густав Герц наблюдают возбуждение атомов.
- 1914 Эрнест Резерфорд предполагает, что положительно заряженное атомное ядро содержит протоны.
- 1915 Арнольд Зоммерфельд разрабатывает модифицированную модель атома Бора с эллиптическими орбитами для объяснения релятивистской тонкой структуры.
- 1916 Гилберт Н. Льюис и Ирвинг Ленгмюр формулируют модель электронной оболочки химической связи.
- 1917 Альберт Эйнштейн вводит идею вынужденного излучения.
- 1918 Эрнест Резерфорд замечает, что когда альфа-частицы попали в газообразный азот , его сцинтилляционные детекторы показали признаки ядер водорода .
- 1921 Альфред Ланде вводит g-фактор Ланде.
- 1922 Артур Комптон изучает рассеяние рентгеновских фотонов на электронах, демонстрируя «корпускулярный» аспект электромагнитного излучения.
- 1922 Отто Штерн и Вальтер Герлах показывают " спиновое квантование ".
- 1923 Лиз Мейтнер открывает то, что сейчас называется процессом Оже.
- 1924 Луи де Бройль предполагает, что электроны могут обладать волнообразными свойствами в дополнение к своим свойствам «частиц»; двойственности волна-частица была впоследствии распространена на всех фермионов и бозонов.
- 1924 Джон Леннард-Джонс предлагает полуэмпирический закон межатомных сил.
- 1924 Сантьяго Антунес де Майоло предлагает нейтрон.
- 1924 Сатьендра Бозе и Альберт Эйнштейн вводят статистику Бозе – Эйнштейна.
- 1925 Вольфганг Паули излагает принцип квантового исключения для электронов.
- 1925 Джордж Уленбек и Сэмюэл Гоудсмит постулируют спин электрона.
- 1925 Пьер Оже открывает процесс Оже (через 2 года после Лиз Мейтнер )
- 1925 Вернер Гейзенберг , Макс Борн и Паскуаль Джордан формулируют квантовую матричную механику.
- 1926 Эрвин Шредингер формулирует свое нерелятивистское квантовое волновое уравнение и формулирует квантовую волновую механику.
- 1926 Эрвин Шредингер доказывает, что волновая и матричная формулировки квантовой теории математически эквивалентны.
- 1926 Оскар Клейн и Уолтер Гордон формулируют свое релятивистское квантовое волновое уравнение, теперь уравнение Клейна – Гордона.
- 1926 Энрико Ферми обнаруживает связь спин-статистика для частиц, которые теперь называются «фермионами», таких как электрон (со спином 1/2 ).
- 1926 Поль Дирак вводит статистику Ферми – Дирака.
- 1926 Гилберт Н. Льюис вводит термин « фотон », думал им быть « носителем лучистой энергии . »
- 1927 Клинтон Дэвиссон , Лестер Гермер и Джордж Пэджет Томсон подтверждают волнообразную природу электронов.
- 1927 Вернер Гейзенберг излагает квантовый принцип неопределенности.
- 1927 Макс Борн интерпретирует вероятностную природу волновых функций.
- 1927 Уолтер Хайтлер и Фриц Лондон вводят концепции теории валентных связей и применяют ее к молекуле водорода .
- 1927 Томас и Ферми развивают модель Томаса – Ферми.
- 1927 Макс Борн и Роберт Оппенгеймер вводят приближение Борна – Оппенгеймера.
- 1928 Чандрасекхара Раман изучает оптическое рассеяние фотонов электронами.
- 1928 Поль Дирак формулирует свое релятивистское квантово-волновое уравнение электрона.
- 1928 Чарльз Г. Дарвин и Уолтер Гордон решают уравнение Дирака для кулоновского потенциала.
- 1928 Фридрих Хунд и Роберт С. Малликен вводят понятие молекулярной орбитали.
- 1929 Оскар Кляйн открывает парадокс Клейна.
- 1929 Оскар Клейн и Йошио Нишина выводят сечение Клейна – Нишины для рассеяния фотонов высоких энергий на электронах.
- 1929 Невилл Мотт выводит сечение Мотта для кулоновского рассеяния релятивистских электронов.
- 1930 Поль Дирак вводит теорию электронных дырок
- 1930 Эрвин Шредингер предсказывает движение zitterbewegung
- 1930 Фриц Лондон объясняет силы Ван-дер-Ваальса взаимодействием флуктуирующих дипольных моментов между молекулами.
- 1931 Джон Леннард-Джонс предлагает межатомный потенциал Леннарда-Джонса.
- 1931 Ирен Жолио-Кюри и Фредерик Жолио наблюдают, но неверно истолковывают рассеяние нейтронов в парафине.
- 1931 Вольфганг Паули выдвигает нейтринную гипотезу, чтобы объяснить очевидное нарушение сохранения энергии при бета-распаде.
- 1931 Линус Полинг открывает резонансную связь и использует ее для объяснения высокой стабильности симметричных плоских молекул.
- 1931 Поль Дирак показывает, что квантование заряда можно объяснить, если существуют магнитные монополи.
- 1931 Гарольд Юри открывает дейтерий, используя методы концентрирования испарением и спектроскопию.
- 1932 Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон расщепляют ядра лития и бора с помощью протонной бомбардировки.
- 1932 Джеймс Чедвик открывает нейтрон.
- 1932 Вернер Гейзенберг представляет протон-нейтронную модель ядра и использует ее для объяснения изотопов.
- 1932 Карл Д. Андерсон открывает позитрон.
- 1933 Эрнст Штюкельберг (1932), Лев Ландау (1932) и Кларенс Зинер открывают переход Ландау – Зинера.
- 1933 Макс Дельбрюк предполагает, что квантовые эффекты заставят фотоны рассеиваться внешним электрическим полем.
- 1934 Ирен Жолио-Кюри и Фредерик Жолио бомбардируют атомы алюминия альфа-частицами, чтобы создать искусственно радиоактивный фосфор-30.
- 1934 Силард понимает , что цепные ядерные реакции могут быть возможными
- 1934 г. Энрико Ферми публикует очень успешную модель бета-распада, в котором рождались нейтрино.
- 1934 Лев Ландау сообщает Эдварду Теллеру, что нелинейные молекулы могут иметь колебательные моды, которые устраняют вырождение орбитально вырожденного состояния ( эффект Яна – Теллера ).
- 1934 Энрико Ферми предлагает бомбардировать атомы урана нейтронами, чтобы получить протонный элемент 93.
- 1934 г. Павел Черенков сообщает, что свет излучается релятивистскими частицами, движущимися в несинтилляционной жидкости.
- 1935 Хидеки Юкава представляет теорию ядерной силы и предсказывает скалярный мезон.
- 1935 Альберт Эйнштейн , Борис Подольский и Натан Розен выдвинули парадокс ЭПР.
- 1935 Генри Айринг развивает теорию переходного состояния.
- 1935 Нильс Бор представляет свой анализ парадокса ЭПР.
- 1936 Александру Прока формулирует релятивистские квантовые уравнения поля для массивного векторного мезона со спином-1 как основу ядерных сил.
- 1936 Юджин Вигнер развивает теорию поглощения нейтронов атомными ядрами.
- 1936 Герман Артур Ян и Эдвард Теллер представляют свое систематическое исследование типов симметрии, для которых ожидается эффект Яна – Теллера.
- 1937 Карл Андерсон экспериментально доказывает существование пиона, предсказанного теорией Юкавы.
- 1937 Ганс Хеллманн находит теорему Геллмана – Фейнмана.
- 1937 Сет Недермейер , Карл Андерсон , Дж. К. Стрит и Е. К. Стивенсон открывают мюоны, используя измерения космических лучей в камере Вильсона.
- 1939 Ричард Фейнман находит теорему Геллмана – Фейнмана.
- 1939 Отто Хан и Фриц Штрассманн бомбардируют соли урана тепловыми нейтронами и обнаруживают барий среди продуктов реакции.
- 1939 Лиз Мейтнер и Отто Роберт Фриш определяют, что ядерное деление происходит в экспериментах Гана – Штрассмана.
- 1942 Энрико Ферми проводит первую управляемую цепную ядерную реакцию.
- 1942 Эрнст Штюкельберг вводит пропагатор в теорию позитронов и интерпретирует позитроны как электроны с отрицательной энергией, движущиеся назад в пространстве-времени.
- 1947 Уиллис Лэмб и Роберт Ретерфорд измеряют сдвиг Лэмба – Ретерфорда.
- 1947 Сесил Пауэлл , Сезар Латтес и Джузеппе Оккиалини открывают пи-мезон , изучая треки космических лучей.
- 1947 Ричард Фейнман представляет свой пропагаторный подход к квантовой электродинамике.
- 1948 Хендрик Казимир предсказывает элементарную притягивающую силу Казимира на конденсаторе с параллельными пластинами.
- 1951 Мартин Дойч открывает позитроний.
- 1952 Дэвид Бом предлагает свою интерпретацию квантовой механики.
- 1953 Роберт Вильсон наблюдает дельбрюковское рассеяние гамма-квантов с энергией 1,33 МэВ электрическими полями ядер свинца.
- 1953 Чарльз Х. Таунс в сотрудничестве с JP Gordon и HJ Zeiger создает первый аммиачный мазер.
- 1954 Чен Нин Ян и Роберт Миллс исследуют теорию адронного изоспина , требуя локальной калибровочной инвариантности относительно изотопических вращений спинового пространства, первой неабелевой калибровочной теории.
- 1955 Оуэн Чемберлен , Эмилио Сегре , Клайд Виганд и Томас Ипсилантис открывают антипротон.
- 1956 Фредерик Райнс и Клайд Коуэн обнаруживают антинейтрино
- 1956 Чэнь Нин Ян и Цзун Ли предлагают нарушение четности в слабых ядерных сил
- 1956 Чиен Шиунг Ву обнаруживает нарушение четности из-за слабого взаимодействия в распадающемся кобальте.
- 1957 Герхарт Людерс доказывает теорему CPT.
- 1957 Ричард Фейнман , Мюррей Гелл-Манн , Роберт Маршак и Сударшан ЭКГ предлагают лагранжиан вектор / аксиальный вектор (VA) для слабых взаимодействий.
- 1958 Маркус Спарнай экспериментально подтверждает эффект Казимира.
- 1959 Якир Ааронов и Дэвид Бом предсказывают эффект Ааронова – Бома.
- 1960 Р. Г. Чемберс экспериментально подтверждает эффект Ааронова – Бома.
- 1961 Мюррей Гелл-Манн и Юваль Нееман обнаружить восьмеричного пути узоров, SU (3) группа
- 1961 Джеффри Голдстоун рассматривает нарушение глобальной фазовой симметрии.
- 1962 Леон Ледерман показывает, что электронное нейтрино отличается от мюонного нейтрино.
- 1963 Юджин Вигнер открывает фундаментальную роль квантовой симметрии в атомах и молекулах.
Становление и успехи Стандартной модели
- 1964 Мюррей Гелл-Манн и Джордж Цвейг предлагают модель кварков и тузов.
- 1964 Питер Хиггс рассматривает нарушение локальной фазовой симметрии.
- 1964 Джон Стюарт Белл показывает, что все теории локальных скрытых переменных должны удовлетворять неравенству Белла.
- 1964 Вал Фитч и Джеймс Кронин наблюдают нарушение СР из-за слабого взаимодействия при распаде K-мезонов.
- 1967 Стивен Вайнберг выдвигает свою электрослабую модель лептонов.
- 1969 Джон Клаузер , Майкл Хорн , Эбнер Шимони и Ричард Холт предлагают тест на поляризационную корреляцию неравенства Белла.
- 1970 Шелдон Глэшоу , Джон Илиопулос и Лучано Майани предлагают очаровательный кварк.
- 1971 г. Джерард т Хофт показывает, что электрослабая модель Глэшоу-Салама-Вайнберга может быть перенормирована.
- 1972 Стюарт Фридман и Джон Клаузер проводят первый поляризационный корреляционный тест неравенства Белла.
- 1973 Дэвид Политцер и Франк Энтони Вильчек предлагают асимптотическую свободу кварков.
- 1974 Бертон Рихтер и Сэмюэл Тинг открывают частицу J / ψ, что указывает на существование очаровательного кварка.
- 1974 Роберт Дж. Буэнкер и Сигрид Д. Пейеримхофф вводят метод взаимодействия конфигурации с множеством ссылок .
- 1975 Мартин Перл открывает тау-лептон
- 1977 Стив Херб обнаруживает, что ипсилонный резонанс подразумевает существование красивого / нижнего кварка.
- 1982 Ален Аспект , Дж. Далибард и Дж. Роджер проводят поляризационный корреляционный тест неравенства Белла, который исключает конспиративную поляризаторную связь.
- 1983 Карло Руббиа , Саймон ван дер Меер и коллаборация CERN UA-1 находят промежуточные векторные бозоны W и Z
- 1989 Ширина резонанса промежуточного векторного бозона Z указывает на три кварк-лептонных поколения.
- 1994 Эксперимент ЦЕРН ЛИР с хрустальным бочонком оправдывает существование глюболов ( экзотический мезон ).
- 1995 Эксперименты D0 и CDF на Фермилаб Тэватрон открывают топ-кварк .
- 1998 Super-Kamiokande (Япония) наблюдает свидетельства осцилляций нейтрино , подразумевая, что по крайней мере одно нейтрино имеет массу.
- 1999 Ахмед Зеваил получает Нобелевскую премию по химии за свою работу по фемтохимии атомов и молекул.
- 2001 Нейтринная обсерватория Садбери (Канада) подтверждает существование нейтринных осцилляций.
- 2005 г. На ускорителе RHIC Брукхейвенской национальной лаборатории была создана кварк-глюонная жидкость очень низкой вязкости, возможно, кварк-глюонная плазма.
- 2010 Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе начинает работу с основной целью поиска бозона Хиггса .
- 2012 CERN объявляет об открытии новой частицы со свойствами в соответствии с бозоном Хиггса в Стандартной модели после экспериментов на Большом адронном коллайдере .
Квантовые теории поля за пределами Стандартной модели
- 2000 Стивен Вайнберг . Суперсимметрия и квантовая гравитация.
- 2003 Леонид Вайнерман. Квантовые группы, алгебры Хопфа и приложения квантового поля.
- Некоммутативная квантовая теория поля
- MR Дуглас и Н.А. Некрасов (2001) " Некоммутативная теория поля ", Rev. Mod. Phys. 73: 977–1029.
- Сабо, Р.Дж. (2003) " Квантовая теория поля в некоммутативных пространствах ", Physics Reports 378: 207–99. Разъяснительная статья о некоммутативных квантовых теориях поля.
- Некоммутативная квантовая теория поля, см. Статистику на arxiv.org
- Зайберг, Н. и Э. Виттен (1999) " Теория струн и некоммутативная геометрия ", Журнал физики высоких энергий
- Серджио Допличер , Клаус Фреденхаген и Джон Робертс, Серджио Допличер, Клаус Фреденхаген, Джон Э. Робертс (1995) Квантовая структура пространства-времени в масштабе Планка и квантовые поля , « Коммунальная математика. Физика» 172: 187–220.
- Ален Конн (1994) Некоммутативная геометрия. Академическая пресса. ISBN 0-12-185860-X .
- -------- (1995) "Некоммутативная геометрия и реальность", J. Math. Phys. 36: 6194.
- -------- (1996) " Гравитация в сочетании с материей и основа некоммутативной геометрии ", Comm. Математика. Phys. 155: 109.
- -------- (2006) « Некоммутативная геометрия и физика ».
- -------- и М. Марколли , Некоммутативная геометрия: квантовые поля и мотивы. Американское математическое общество (2007).
- Chamseddine, A., A. Connes (1996) " Принцип спектрального действия ", Comm. Математика. Phys. 182: 155.
- Чамседдин, А., А. Конн, М. Марколли (2007) " Гравитация и стандартная модель со смешением нейтрино ", Adv. Теор. Математика. Phys. 11: 991.
- Jureit, Jan-H., Thomas Krajewski, Thomas Schücker и Christoph A. Stephan (2007) " О некоммутативной стандартной модели ", Acta Phys. Полон. B38: 3181–3202.
- Шюкер, Томас (2005) Силы из геометрии Конна. Конспект лекций по физике 659, Springer.
- Некоммутативная стандартная модель
- Некоммутативная геометрия
Смотрите также
- История субатомной физики
- История квантовой механики
- История квантовой теории поля
- История молекулы
- История термодинамики
- История химии
- Золотой век физики