Cronologia della scoperta delle particelle
Oggi Cronologia della scoperta delle particelle è un argomento che genera grande interesse e dibattito nella società. Ormai da decenni, Cronologia della scoperta delle particelle è un argomento di conversazione costante, catturando l'attenzione di persone di tutte le età e interessi. Che sia per il suo impatto sulla nostra vita quotidiana, nella politica, nella scienza o nella cultura popolare, Cronologia della scoperta delle particelle è riuscito a posizionarsi come un elemento rilevante nella vita delle persone. In questo articolo esploreremo diversi aspetti di Cronologia della scoperta delle particelle, dalla sua storia al suo impatto sul mondo oggi, per comprenderne l'importanza e il ruolo che gioca nelle nostre vite.
Questa è una cronologia delle scoperta delle particelle subatomiche, comprendenti tutte le particelle scoperte che sembrano essere elementari (vale a dire, indivisibili) date le migliori prove al momento disponibili. Vi sono incluse anche le scoperte delle particelle composte e le antiparticelle che sono state di particolare importanza storica.
Più specificamente, i criteri di inclusione sono:
- Le particelle elementari dal modello standard della fisica delle particelle che sono state così a lungo osservate. Il modello standard è il modello esistente più esaustivo riguardo al comportamento delle particelle; nessuna contraddizione sostanziale è stata scoperta. Tutte le particelle del modello standard sono state verificate, e tutte le altre particelle osservate sono combinazioni di due o più particelle del modello standard.
- Le antiparticelle che sono state storicamente importanti per lo sviluppo della fisica delle particelle, specificamente il positrone e l'antiprotone. La scoperta di queste particelle ha richiesto metodi sperimentali molto diversi da quelli delle loro omologhe della materia ordinaria, fornendo la prova riguardo al fatto che tutte le particelle possiedono antiparticelle — un'idea questa fondamentale per la teoria quantistica dei campi, la moderna struttura matematica per la fisica delle particelle. Nel caso della maggior parte delle scoperte successive, la particella e la sua anti-particella venivano scoperte essenzialmente in modo simultaneo.
- Le particelle composte che sono state le prime particelle scoperte contenenti un particolare costituente elementare, o la cui scoperta è stata cruciale per la comprensione della fisica delle particelle.
È da notare che sono state scoperte molte altre particelle composte; come i mesoni ed i barioni.
- 1885: i protoni scoperti da Eugen Goldstein. Tuttavia esso venne battezzato "protone" solo da Ernest Rutherford nel 1919, che ne comprese il reale ruolo.
- 1895: i raggi X vennero prodotti da Wilhelm Röntgen (più tardi identificati come fotoni)
- 1897: l'elettrone scoperto da J.J. Thomson
- 1899: le particelle alfa scoperte da Ernest Rutherford nella radiazione dell'uranio
- 1900: i raggi gamma (fotoni ad alta-energia) scoperti da Paul Villard nel decadimento dell'uranio.
- 1911: i nuclei atomici identificati da Ernest Rutherford, in base alla dispersione osservata da Hans Wilhelm Geiger e Ernest Marsden.
- 1932: i neutroni scoperti da James Chadwick (predetti da Rutherford nel 1920)
- 1932: il positrone (ovvero l'antielettrone, detto anche positone), la prima antiparticella, scoperta da Carl David Anderson (proposta da Paul Dirac nel 1927)
- 1937: il muone (o mu leptone) scoperto da Seth Neddermeyer, Carl D. Anderson, J.C. Street e E.C. Stevenson, utilizzando misurazioni con camera a nebbia dei raggi cosmici. (venne scambiato per pione fino al 1947.)
- 1947: il pione (o pi mesone) scoperto da Cecil Frank Powell, César Lattes e Giuseppe Occhialini (previsto da Hideki Yukawa nel 1935)
- 1947: il kaone (o K mesone), la prima particella strana, scoperta da G.D. Rochester e C.C. Butler
- 1955: l'antiprotone scoperto da Owen Chamberlain, Emilio Segrè, Clyde Wiegand e Thomas Ypsilantis
- 1956: il neutrino elettronico rilevato da Frederick Reines e Clyde Cowan (proposto da Wolfgang Pauli nel 1931 per spiegare l'apparente violazione del principio di conservazione dell'energia nel decadimento beta) Il nome fu proposto da Enrico Fermi. Allora venne semplicemente riferito come neutrino poiché vi era soltanto un neutrino conosciuto.
- 1962: il neutrino muonico (o mu neutrino) veniva dimostrato di essere distinto dal neutrino elettrone da un gruppo capeggiato da Leon Lederman
- 1969: i partoni (costituenti interni degli adroni) osservati negli esperimenti di dispersione anelastica profonda tra protoni ed elettroni allo SLAC; questo venne alla fine associato con il modello di quark (previsto da Murray Gell-Mann e George Zweig nel 1964) e costituisce quindi la scoperta del quark up, quark down e quark strange.
- 1974: il mesone J/ψ scoperto dai gruppi capeggiati da Burton Richter e Samuel Ting, i quali dimostrarono l'esistenza del quark charm (proposto da James Bjorken e Sheldon Lee Glashow nel 1964)
- 1975: il tauone (o tau leptone) scoperto dal gruppo capeggiato da Martin Lewis Perl
- 1977: il mesone upsilon scoperto al Fermilab, che dimostrò l'esistenza del quark bottom (proposto da Kobayashi e Maskawa nel 1973)
- 1979: il gluone osservato indirettamente negli eventi a tre jet al DESY
- 1983: i bosoni W e Z scoperti da Carlo Rubbia, Simon van der Meer e con la collaborazione del UA1 del CERN (previsto in dettaglio da Sheldon Glashow, Abdus Salam e Steven Weinberg)
- 1995: il quark top scoperto al Fermilab
- 1995: l'anti-idrogeno prodotto e misurato nell'esperimento LEAR al CERN
- 2000: il neutrino tauonico (o tau neutrino), il primo osservato direttamente al Fermilab
- 2012: il bosone di Higgs (o H°), il primo osservato al CERN
- 2017: il barione Xi (Xi++cc) scoperto al CERN nell'esperimento Large Hadron Collider Beauty(LHCb) composto da un quark up e da 2 quark charm.
Note
- ^ (EN) E. Rutherford, Collision of α Particles with Light Atoms IV. An Anomalous Effect in Nitrogen, in Philosophical Magazine, vol. 37, 1919, p. 581.
- ^ (EN) W.C. Röntgen, Über ein neue Art von Strahlen. Vorlaufige Mitteilung, in Sitzber. Physik. Med. Ges., vol. 137, 1895, p. 1. come tradotto in (EN) A. Stanton, On a New Kind of Rays, in Nature, vol. 53, 1896, p. 274, DOI:10.1038/053274b0.
- ^ (EN) J.J. Thomson, Cathode Rays, in Philosophical Magazine, vol. 44, 1897, p. 293.
- ^ (EN) E. Rutherford, Uranium Radiation and the Electrical Conduction Produced by it, in Philosophical Magazine, vol. 47, 1899, p. 109.
- ^ (EN) P. Villard, Sur la Réflexion et la Réfraction des Rayons Cathodiques et des Rayons Déviables du Radium, in Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, vol. 130, 1900, p. 1010.
- ^ (EN) E. Rutherford, The Scattering of α- and β- Particles by Matter and the Structure of the Atom, in Philosophical Magazine, vol. 21, 1911, p. 669.
- ^ (EN) J. Chadwick, Possible Existence of a Neutron, in Nature, vol. 129, 1932, p. 312, DOI:10.1038/129312a0.
- ^ (EN) E. Rutherford, Nuclear Constitution of Atoms, in Proceedings of the Royal Society A, vol. 97, 1920, p. 324.
- ^ (EN) C.D. Anderson, The Apparent Existence of Easily Deflectable Positives, in Science, vol. 76, n. 1967, 1932, p. 238, DOI:10.1126/science.76.1967.238.
- ^ (EN) S.H. Neddermeyer, C.D. Anderson, Note on the nature of Cosmic-Ray Particles, in Physical Review, vol. 51, 1937, p. 884, DOI:10.1103/PhysRev.51.884.
- ^ (EN) M. Conversi, E. Pancini, O. Piccioni, On the Disintegration of Negative Muons, in Physical Review, vol. 71, 1947, p. 209, DOI:10.1103/PhysRev.71.209.
- ^ (EN) C.D. Anderson, On the Interaction of Elementary Particles, in Proceedings of the Physico-Mathematical Society of Japan, vol. 17, 1935, p. 48.
- ^ (EN) G.D. Rochester, C.C. Butler, Evidence for the Existence of New Unstable Elementary Particles, in Nature, vol. 160, 1947, p. 855, DOI:10.1038/160855a0.
- ^ O. Chamberlain, E. Segrè, C. Wiegand, T. Ypsilantis, Observation of Antiprotons, in Physical Review, vol. 100, 1955, p. 947, DOI:10.1103/PhysRev.100.947.
- ^ (EN) F. Reines, C.L. Cowan, The Neutrino, in Nature, vol. 178, 1956, p. 446, DOI:10.1038/178446a0.
- ^ (EN) G. Danby, et al., Observation of High-Energy Neutrino Reactions and the Existence of Two Kinds of Neutrinos, in Physical Review Letters, vol. 9, 1962, p. 36, DOI:10.1103/PhysRevLett.9.36.
- ^ (EN) E.D. Bloom, et al., High-Energy Inelastic e–p Scattering at 6° and 10°, in Physical Review Letters, vol. 23, 1969, p. 930, DOI:10.1103/PhysRevLett.23.930.
- ^ (EN) M. Breidenbach, et al., Observed Behavior of Highly Inelastic Electron-Proton Scattering, in Physical Review Letters, vol. 23, 1969, p. 935, DOI:10.1103/PhysRevLett.23.935.
- ^ (EN) J.J. Aubert, et al., Experimental Observation of a Heavy Particle J, in Physical Review Letters, vol. 33, 1974, p. 1404, DOI:10.1103/PhysRevLett.33.1404.
- ^ (EN) J.-E. Augustin, et al., Discovery of a Narrow Resonance in e+e− Annihilation, in Physical Review Letters, vol. 33, 1974, p. 1406, DOI:10.1103/PhysRevLett.33.1406.
- ^ (EN) B.J. Bjørken, S.L. Glashow, Elementary Particles and SU(4), in Physics Letters, vol. 11, 1964, p. 255, DOI:10.1016/0031-9163(64)90433-0.
- ^ (EN) M.L. Perl, et al., Evidence for Anomalous Lepton Production in e+–e− Annihilation, in Physical Review Letters, vol. 35, 1975, p. 1489, DOI:10.1103/PhysRevLett.35.1489.
- ^ (EN) S.W. Herb, et al., Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions, in Physical Review Letters, vol. 39, 1977, p. 252, DOI:10.1103/PhysRevLett.39.252.
- ^ (EN) D.P. Barber, et al., Discovery of Three-Jet Events and a Test of Quantum Chromodynamics at PETRA, in Physical Review Letters, vol. 43, 1979, p. 830, DOI:10.1103/PhysRevLett.43.830.
- ^ (EN) J.J. Aubert et al. (European Muon Collaboration), The ratio of the nucleon structure functions F2N for iron and deuterium, in Physics Letters B, vol. 123, 1983, p. 275, DOI:10.1016/0370-2693(83)90437-9.
- ^ (EN) G. Arnison et al. (UA1 collaboration), Experimental observation of lepton pairs of invariant mass around 95 GeV/c2 at the CERN SPS collider, in Physics Letters B, vol. 126, 1983, p. 398, DOI:10.1016/0370-2693(83)90188-0.
- ^ (EN) F. Abe et al. (CDF collaboration), Observation of Top quark production in p–p Collisions with the Collider Detector at Fermilab, in Physical Review Letters, vol. 74, 1995, p. 2626, DOI:10.1103/PhysRevLett.74.2626.
- ^ S. Arabuchi et al. (D0 collaboration), Observation of the Top Quark, in Physical Review Letters, vol. 74, 1995, p. 2632, DOI:10.1103/PhysRevLett.74.2632.
- ^ (EN) G. Baur et al., Production of Antihydrogen, in Physics Letters B, vol. 368, 1996, pp. 251–258, DOI:10.1016/0370-2693(96)00005-6.
- ^ (EN) Physicists Find First Direct Evidence for Tau Neutrino at Fermilab, Fermilab, 20 luglio 2000. URL consultato il 20 marzo 2010.
Bibliografia
- V.V. Ezhela, et al., Particle Physics: One Hundred Years of Discoveries: An Annotated Chronological Bibliography, Springer–Verlag, 1996, ISBN 1-56396-642-5.
