| Strona główna | Mapa serwisu | English version |
 |
 Starożytność |
Nowożytność |
Inne |
| Nowożytność > Murray Gell-Mann |
| Murray Gell-Mann (ur. 15.09.1929) |
| Narodowość: Amerykanin Nagroda Nobla: 1969 r. Eksperymenty przeprowadzane w akceleratorach w USA i Szwajcarii ujawniły ogromną różnorodność ciężkich cząstek. Okazało się, że istnieją nie tylko: proton i neutron, ale także wiele innych egzotycznych i mało stabilnych, ciężkich cząstek. Cała ta różnorodność wskazywała na to, że nie dotarto, przynajmniej w przypadku hadronów (cząstek ciężkich), na najbardziej podstawowy poziom materii. Bytów podstawowych nie mogło być tak dużo. Narodził się pomysł, że istnieją tylko 3 rodzaje bytów podstawowych (i ich antycząstki), a cała ta różnorodność to efekt ich kombinacji. Ideę tę (będącą hipotezą) wysunął w 1964 roku Murray Gell-Mann (i niezależnie: George Zweig), a byty podstawowe nazwał kwarkami. Pomysł nazwy wziął z jednej z książek Jamesa Joyce’a, w której było zdanie „Three quarks for Master Mark”. Gell-Mann uważał kwarki tylko za użyteczne twory matematyczne. Początkowo nie wierzył w ich realne istnienie, bo ich ładunek musiał być ułamkowy i nie było żadnych dowodów na ich istnienie. Trzy rodzaje kwarków otrzymały nazwy i symbole: górny (u), dolny (d) i dziwny (s). Istnieją 2 grupy hadronów: bariony i mezony. Bariony składają się zawsze z trzech kwarków, a mezony – z kwarku i antykwarku. Barionami są np. cząstki wchodzące w skład jądra atomowego: protony i neutrony, a mezonami – np. mezony π+, π-, π0 - przenośniki oddziaływań spajających jądro atomowe. Przykładowo, proton to kombinacja uud, a neutron – udd. Gell-Mann przewidział istnienie cząstki Ω- (kombinacja sss) w czasie, gdy nie była ona jeszcze nikomu znana. Później jej istnienie potwierdzono eksperymentalnie. Z istnieniem barionów trójkwarkowych wiązał się pewien problem. Kwarki są fermionami. Jak możliwe jest istnienie barionu składającego się z 3 identycznych kwarków wbrew zakazowi Pauliego ? Postulowano więc własność kwarków - kolor, która odróżnia je od siebie. Kolor jest swego rodzaju ładunkiem oddziaływań silnych. Może on występować w 3 stanach: czerwonym, niebieskim i zielonym (i 3 antystanach). Każdy barion tworzą 3 kwarki, każdy w innym kolorze (co daje biel). Mezony tworzy para: kwark i antykwark niosące kolor i antykolor (co też daje biel). Hadrony są więc bezbarwne, w przeciwieństwie do ich składników. Kwarki mogą zmieniać kolor wskutek wymiany między sobą tzw. gluonów – kwantów pola silnego. To ta wymiana gluonów spaja silnie kwarki w barionach i mezonach. Oddziaływanie silne ma ciekawą cechę – jego natężenie rośnie wraz ze wzrostem odległości. Kwarki oddziaływujące silnie są jak 3 kulki połączone gumkami na wzór trójkąta. Przy ich zbliżaniu do siebie są one swobodne, ale gdy próbujemy je od siebie oddalić – pojawia się siła zapobiegająca temu. Zjawisko to nosi nazwę asymptotycznej swobody. Seria eksperymentów, przeprowadzona w latach 1967-1973, polegająca na rozpraszaniu elektronów na nukleonach, dostarczyła dowodów na realne istnienie kwarków, i przy okazji, odkryła zjawisko asymptotycznej swobody. Kwarki okazały się być czymś więcej, niż użytecznymi tworami matematycznymi. Dziś wiadomo, że istnieje 6 rodzajów kwarków (tzw. zapachów): u,d,s,c,b,t współtworzących 3 generacje fermionów (2 kwarki w każdej generacji). Tylko fermiony generacji pierwszej (kwarki u i d, elektron, neutrino elektronowe) są stabilne i tworzą obiekty materialne Wszechświata. |
Strona Ewy Izdebskiej 2c
| Poczet Fizyków |
