Temel kuvvet

Temel etkileşimler aynı zamanda temel güçler olarak da bilinirler. Temel etkileşimler fiziksel sistemlerde daha temel etkileşime indirgenebilir olması görünmüyor. Dört geleneksel olarak kabul edilen temel etkileşimler vardır. Bunlar  kütleçekimsel, elektromanyetik, güçlü nükleer ve zayıf nükleer etkileşimlerdir. Her biri bir alan dinamikleri olarak anlaşılmalıdır. Kütleçekimi kuvveti sürekli klasik alan olarak modellenmiştir. Diğer üçünun ayrı kuantum alanları şeklinde modelleşmiştir.

Iki nükleer etkileşimler küçük, atomaltı mesafelerde güçlü kuvvetler üretirler. Güçlü nükleer etkileşim atom çekirdeğinin bağlanmasından sorumludur. Zayıf nükleer etkileşim de radyoaktif çürüme aracılık, nükleus etki eder. Elektromanyetizma ve kütleçekimi etkileri günlük yaşamda doğrudan görülebilir makroskopik ölçeklerde önemli güçleri üretirler. (Gezegenler ve galaksiler ölçeğinde) büyük mesafeler üzerinden, kütleçekimi dominant güç olma eğilimindedir, böylece elektrik ve manyetik alanlar, nesnelerin büyük koleksiyonları dikkate alındığında birbirlerini iptal etmek eğilimindedir.

Standart Model ötesinde çalışan teorik fizikçiler parçacık fizikçileri deneysel kuantum kütleçekimi teorisi (QG) böylece verimli kabul teyit edebilirsiniz tahminlerin doğru kütleçekimi alanı nicemlemek etmeye (Olayları uygun beşinci kuvvet-belki ilave bir kütleçekimsel etki-model olarak yaygın olarak tartışmalı kalır.) Diğer teorisyenler Grand Unified Theory (GUT) içinde elektrozayıf ve güçlü alanlarını birleştirmek istiyoruz. Tüm dört temel etkileşimler yaygın bir derece küçük ölçekte uyum düşünülen ederken, parçacık hızlandırıcıları gibi sicim teorisi olarak deneysel (deneysel tür teorileri doğrulamak hangi.) O Planck ölçeğinde araştırmak için gerekli olan muazzam enerji düzeyleri Yine bazı teoriler, üretemez her şey (TEP) teorisi içinde kitle nesil ile birlikte dört temel etkileşimleri birleştirici bir çerçeve içinde hem QG ve GUT ararlar.

Genel Görelilik

Onların durumları ve ilişkileri her yerde sabit bir hızda açılmak ederken yaptığı 1687 Teoride, Isaac Newton, böylece mutlak uzay ve zaman içinde, daha önce var olan sonsuz ve değişmez fiziksel yapı olarak yer öne ve tüm nesneleri çevresinde. Tüm nesneler sabit bir oranda kitle yaklaşım taşıyan, ancak kitlelerin orantılı etkisiyle çarpışır olduğunu çıkarım, Newton maddenin çekici bir kuvvet sergiler anlaşılmaktadır. Evrensel çekim avukatlık matematiksel tüm nesneler arasında anlık etkileşim olması, değilse aslında bir güç, bu (mutlak zaman rağmen) anında tüm evreni kapsayan belirtiliyor, ya da (mutlak uzay rağmen.) Geleneksel yorumlanmış gibi, Newton'un hareket teorisi modellenmiş Descartes, uzaktan hiçbir eylem tarafından belirtildiği gibi bir iletişim ortamı olmadan bir merkezi kuvvet [2]. Böylece Newton'un teorisi, mekanik felsefenin ilk ilkesi ihlal etti. Manyetizma açıklayan Tersine, 1820'lerde sırasında, Michael Faraday, uzay dolduran ve bu kuvvet ileten bir alan anlaşılmaktadır. Faraday sonuçta bütün güçleri birine birleşik olduğuna inanılır.

1870'lerin başlarında, James Clerk Maxwell, üçüncü sonucu bir vakum sabit bir hızda seyahat, ışık oldu bir elektromanyetik alanın etkileri gibi elektrik ve manyetizma birleşik. Elektromanyetik alan teorisi, Newton'un hareket teorisinin öngörüleri çelişiyor ışık saçan eter-tahmin düzenlenen böylece maddenin içinde ya da bir vakum ve elektromanyetik alan hizalanmış tüm fenomenleri tezahür edip tüm boşluğu doldurmak ve geçerli Newton prensibi görelilik fiziksel devletler sürece veya değişmezlik. Gözlenemeyen etmenlerin de hipotezini Disfavouring, Albert Einstein mutlak uzay ve zaman inkar ve göreceli uzay ve zaman belirterek görelilik ile aether ve hizalanmış elektrodinamiğinin atılır. Nesnenin hareket uzunluğu daralma ve zaman genişlemesi olmak ölçülen bir nesnenin çevresinde değişmiş iki fenomen 1905 yılında yayınlanan bağıl hareket Einstein'ın görelilik ilkesi, özel, olmak yaşadı.

Özel görelilik de bir teori olarak kabul edildi. Bu Newton fiziği sabit bir nesnenin kütlesi öne yana özellikle Newton'un hareket teorisi görünüşte savunulamaz hale. Özel görelilik bir sonucu kütlesi bir nesneye yoğunlaşmış bir enerji çeşidi formu, ediliyor. 1907 yılında Einstein tarafından yayımlanan denklik ilkesine, tarafından, kütleçekim belki bir mekanizma paylaşan iki fenomen ivme ayırt edilemez. O yıl, Hermann Minkowski uzay ve zamanın, 4D uzay-zamanın bir birleşmenin özel görelilik modellenmiştir. Zamanın okun tek bir boyut üzerine üç mekansal boyutları Stretching, Einstein olan fiziksel özellikleri bir nesneden hareket almak ve iletmek, bir maddenin, Einstein-aether olarak 1915 Einstein'ın yorumlanır uzayda genel görelilik kuramı geldi diğer nesneleri modüle olaylar açılım yaparken. Zaman olaylar daha yerel gerginlik yavaş-kuran açılmak genişletir enerji, kitle sözleşmeleri uzay eşdeğer. Nesne az direnç yolu boyunca ışık hızında bir serbest düşme benzerlik onu rahatlatır, 4D uzay kavisli yüzeyi üzerinde düz bir hattı eşdeğer bir yolu HAYAT ÇİZGİSİ olarak nitelendirdi.

Einstein ışık hızında evrenin karşısında hareket iletirken bir çekim alanı-4D uzay-o dalgalar teori ile uzaktan eylemi kaldırıldı. Tüm nesneler hep 4D uzay ışık hızında yolculuk. Sıfır göreceli hızlarda, bir nesne en hızlı uzayda hiçbiri, ama yaşı seyahat görülmektedir. Yani 3D alanında göreceli istirahat bir nesne 1D zaman akışı boyunca hıza sergileyerek bir gözlemci olan sabit enerjisini sergiler vardır. Tersine, en yüksek nispi hız, bir nesne ışık hızında 3D uzay erişir, ancak yaşlanmayan olduğunu 1D zaman boyunca akışı gibi iç hareket mevcut değişmeyen enerji hiçbiri. Newton atalet bir nesnenin idealize durumdur oysa ya dinlenme tutmak ya da madde, aksi takdirde yoksun bir evrende kendi varsayımsal varlığı ile sabit hız tutarak, Einstein atalet, bir çekim alanında muhtemelen maddenin tam dağıtılan mevcut tarafından hiçbir hızlanma karşılaşan bir nesneden farksızdır tekdüze. Tersine, hatta kütlesiz enerji tezahür gravitation-hızlanma-yerel nesnelerin 4D uzay yüzey "eğri" gereğidir. Fizikçiler hareketi kuvvet aracılık gerektiğini inancını vazgeçti.

Standart Model

Elektromanyetik, güçlü ve zayıf etkileşimler olan davranışları kuantum mekaniğinden modellenmiştir. Kuantum mekaniğinin olası  sonuçlardaki   tahmini başarısı için, bir tarlada parçacık fiziği geleneksel modeller KY olaylar özel görelilik, tamamen göreli kuantum alan teorisi  olarak ayarlanmış.  Kuvvet parçacıkları denilen göstergesi bozonlar kuvvet taşıyıcıları veya altta yatan alanlar-haberci parçacıkları madde parçacıklarının, denilen fermiyonlar ile etkileşim halindedir. Gündelik hayattaki atamolar üç farklı ferminyon tipinden oluşmuştur. Yukarı kuark aşağı kuark ve atomun çekirdeğinden oluşur. Atomlar emici ve fotonları yayan kendi elektronların arasında elektromanyetik etkileşimler yoluyla, form molekülleri ve tezahür başka özellikleri ile etkileşim halindedir.,hareket potansiyel olarak sonsuz mesafe engelsiz ise elektromanyetik alanın kuvvet taşıyıcı. Elektromanyetizmanın kuantum alan teorisindeki  kuantum elektrodinamiktir.

Elektromanyetik etkileşim olan kuvvet taşıyıcıları elektrozayıf teori (EWT) 'de ufacık mesafe traversing W ve Z bozonları, olan zayıf etkileşim ile modellenmiştir. Elektrozayıf etkileşim tahminlere Big Bang sonrasında en kısa sürede böylesine yüksek sıcaklıklarda çalışır, ancak, erken evren soğutmalı olarak, elektromanyetik ve zayıf etkileşimler bölünmüş olacaktır. Kimin kuvvet taşıyıcı kuarklar arasında ufacık mesafe kateden gluon olduğu güçlü etkileşim, kuantum renk (QCD) modellenmiştir. EWT, QCD ve Higgs alanı, bazı kuantum parçacıkları ile etkileşime ve böylece kütle ile bu parçacıklar bağışlamak parçacık fiziğinin Standart Modeli (SM) oluşturan Higgs bozonların yoğunlaşmasını tezahür sayede Higgs mekanizması. Böyle pertürbasyon teorisi, bazı deneysel gözlemlerini modellemek için yetersiz olmasına rağmen tahminler genellikle kullanılan hesaplama yaklaşım yöntemleri kullanılarak yapılır (örneğin bağlı devletler ve solitonlar için.) Yine de, fizikçiler yaygın Standart Model kabul bilimin en deneysel olarak doğrulanmıştır teorisi gibi.

Standart Modelin Ötesinde, bazı kuramcılar Grand Unified Theory (GUT) içinde elektrozayıf ve güçlü etkileşimleri birleştirmek için çalışıyoruz. Guts bazı girişimleri "gölge" parçacıklar, hipotez şekilde keşfedilmemiş bir kuvvet parçacık ve tersi ile bilinen her türlü mesele parçacık ortakları, tamamen süpersimetri (SUSY). Diğer teorisyenler kendi varsayımsal kuvvet taşıyıcı, gravitonlardır modelleme davranışı ile kütleçekimi alanı nicemlemek ve kuantum kütleçekimi (QG) elde etmek için çalışırlar. QG bir yaklaşım kuantum çekim döngüsü (LQG) 'dir. Yine de diğer teorisyenler Everything (TEP) bir Teorisine dört temel etkileşimleri azaltarak, tek çerçevesinde QG ve GUT hem arıyorlar. Mesele parçacıkları modellemek için her ne kadar bir ayak en yaygın amacı sicim teorisi, bu zorlamak için SUSY ekledi parçacıkları-ve böylece, kesinlikle konuşma, süper sicim teorisi oldu. Çoklu, görünüşte farklı süper sicim teorileri bir omurga, M-teorisi üzerine birleştirildi. Standart Model ötesinde Teorileri harika deneysel destekten yoksun, son derece spekülatif kalır.

Temel Etkileşimlere Bakış

Temel etkileşimlerin kavramsal modelde, mesele 1/2 (ħ indirgenmiş Planck sabiti ħ/2 ± içsel açısal momentum) ± ücretleri ve spin denilen özellikleri taşıyan fermiyonların oluşur. Onlar çekmek veya bozonların yoğunlaşmasını alışverişinde birbirlerini iterler.

Pertürbasyon teorisi fermiyonların herhangi bir çift etkileşimi daha sonra bu şekilde modellenebilir:

İki fermiyonlar çıkmak değişti → İki fermiyonlar bozon değişimiyle → etkileşimi gidin.

Bozonları değişimi her zaman böylece onların hızını ve yönünü değiştirerek, fermiyonlar arasındaki enerji ve momentum taşır. Değişimi, aynı zamanda (örneğin, başka Fermiyon türünden diğerine bunları açmak) sürecinde fermiyonların ücretleri değişen fermiyonlar arasında bir ücret taşıma olabilir. Bozonlar açısal momentumun bir birim taşımak beri, fermiyonlar (azaltılmış Planck sabiti biriminde) yönünde böyle bir değişimi sırasında + 1/2 -1/2 (ya da tersi) çevirmek olacaktır dönerler.

Fermiyonlar bir etkileşim sonucu çekme ve birbirlerini iten için, "etkileşim" terimi, daha büyük bir güçtür.

Mevcut anlayışa göre, dört temel etkileşimler ya da güçler vardır: kütleçekimi, elektromanyetizma, zayıf etkileşim ve güçlü etkileşim. Aşağıdaki tabloda açıklandığı gibi Onların büyüklüğü ve davranışları, büyük ölçüde değişir. Modern fizik bu temel etkileşimler her gözlenen fiziksel olguyu açıklamak için çalışır. Ayrıca, farklı etkileşim türlerinin sayısının azaltılması arzu olarak görülmektedir. Noktasında iki olgu birleştirilmesi şunlardır:

Elektromanyetizma içine elektrik ve manyetik kuvvet;

Elektromanyetik etkileşim ve elektrozayıf etkileşim içine zayıf etkileşim; aşağıya bak.

Hem büyüklüğü ("göreli gücü") ve "menzil", tabloda verilen, sadece oldukça karmaşık kuramsal çerçevede anlamlıdır. Aynı zamanda, aşağıdaki tabloda halen devam araştırma konusu olan kavramsal Şema özelliklerini listeler not edilmelidir.

Modern (tedirgemeli) kütleçekimi dışındaki temel kuvvetlerin kuantum mekaniksel bakış madde parçacıkları (fermiyonlar) doğrudan etkileşim sanal parçacıklar (gösterge bozonları), birbirleri ile etkileşim, ama yerine bir yük taşıyan ve döviz kalmamasıdır taşıyıcılar veya kuvvet arabulucular. Örneğin, fotonlar elektrik yüklerinin etkileşimi aracılık ve gluonlar renk ücretleri etkileşimini aracılık eder.

Etkileşimler

Kütleçekim kuvveti
Ana madde: Kütleçekim kuvveti

Gravitasyon arayla dört etkileşim zayıf olduğunu. kütleçekiminin zayıflığı kolayca (örneğin, bir soğutma cihazı mıknatıs gibi), basit bir mıknatıs kullanılarak bir iğne süspansiyon ile gösterilebilir. Mıknatıs, tüm Dünya'nın çekim kuvvetine karşı pimi tutun yapabiliyor.

Yine kütleçekimi makroskopik nesnelerin ve aşağıdaki nedenlerle makroskopik mesafelerde çok önemlidir. Gravitasyon:

-Kütle, enerji ve / veya ivme sahip tüm parçacıklar üzerinde hareket tek etkileşim

-Elektromanyetizma gibi, sonsuz bir dizi var ama güçlü ve zayıf etkileşim aksine

-Absorbe dönüştürülmüş, ya da karşı korumalı olamaz

-Daima çeker ve iter asla

Elektromanyetizma kütleçekimi çok daha güçlü olsa da, elektrostatik çekim örneğin organlar proton ve elektronlardan eşit sayı içeren ve böylece sıfır net elektrik yükü vardır çünkü gezegenler, yıldızlar, galaksiler ve, gibi büyük gök cisimleri için geçerli değildir. Çekici veya itici olabilir elektrik güçleri aksine, sadece çekici olduğundan hiçbir şey kütleçekimi "iptal". Öte yandan, kütleye sahip olan tüm nesnelerin sadece çeken çekim kuvveti, tabidir. Bu nedenle, sadece evrenin büyük ölçekli yapısı üzerinde konularda kütleçekiminin.

kütleçekimi uzun menzilli galaksiler, kara deliklerin yapısı gibi büyük ölçekli olayların için sorumlu yapar ve evrenin genişlemesini geciktirir. [Kaynak belirtilmeli] Gravitasyon aynı zamanda gezegen yörüngeleri gibi daha mütevazı ölçeklerde astronomik fenomenleri açıklıyor yanı gündelik deneyim olarak: sonbahar nesneleri; onlar yere yapıştırılmış sanki ağır nesneler hareket ve hayvanların sadece bu kadar yüksek atlayabilir.

Gravitasyon matematiksel tarif edilecek ilk etkileşim oldu. Antik çağda, Aristoteles, farklı kitlelerin nesneler farklı oranlarda düşmesi varsaydık. Bilimsel Devrimi sırasında, Galileo Galilei deneysel bu davayı değildi tespit - bir atmosfer varsa hava direnci nedeniyle sürtünme ihmal ve kaldırma kuvvetleri (örneğin su dolu balon vs düştü hava dolu balon durumda) tüm nesneler aynı oranda Dünya'ya doğru hızlandırmak. (1687) Evrensel Çekim Isaac Newton kanunu çekim davranış iyi bir yaklaşım oldu. Kütleçekim Bizim bugünkü anlayış 1915 Görecelik Albert Einstein'ın Genel Teorisi kaynaklanıyor, uzay geometrisi açısından çekim açıklaması (özellikle kozmolojik kitleler ve mesafeler için), daha doğru bir.

Kuantum kütleçekimi daha genel bir teori haline genel görelilik ve kuantum mekaniği (ya da kuantum alan teorisi) birleştiriliyor aktif bir araştırma alanıdır. Bu kütleçekimi graviton denen bir kütlesiz spin-2 parçacık aracılık ettiğini varsayılmaktadır.

Genel görelilik deneysel küçük ölçeklerde ama üzerinde (en azından zayıf alanlar İçin) teyit edilmiş olmasına rağmen, kütleçekimi rakip teoriler vardır. Fizik topluluğu tarafından ciddiye alınması olanlar hepsi bazı limiti genel görelilik azaltmak ve gözlemsel çalışmanın odak mümkündür genel görelilik itibaren neler sapmalar sınırlandırmaları kurmaktır.

kütleçekimi kuvveti çok zayıf neden Önerilen ekstra boyutlar açıklayabilir.

Elektro-Zayıf Etkileşim

Elektromanyetizma ve zayıf etkileşim de günlük düşük enerjiler çok farklı olduğu görülmektedir. Onlar iki farklı teorileri kullanılarak modellenebilir. Ancak, birleşme enerjisi üzerinde, 100 GeV mertebesinde, tek bir elektrozayıf yürürlüğe birleştirme olacaktır. Elektrozayıf teori özellikle evrenin gelişti nasıl modern kozmoloji için çok önemlidir. Kısa bir süre Big Bang'den sonra, sıcaklık 10 üzeri15 K. Elektromanyetik kuvvet üzerinde yaklaşık oldu ve zayıf kuvvet kombine elektrozayıf yürürlüğe birleştirilmiştir olmasıdır. Temel parçacıklar arasındaki zayıf ve elektromanyetik etkileşime birleşmesi katkılarından dolayı, Abdus Salam, Sheldon Glashow ve Steven Weinberg, 1979 yılında Nobel Fizik Ödülü verildi.

Elektromanyetizma

Elektromanyetizma elektrik yüklü parçacıklar arasındaki hareket güçtür. Bu olgu, istirahat yüklü parçacıklar arasında hareket eden elektrostatik kuvvet ve birbirlerine göre hareket yüklü parçacıklar arasında hareket eden elektrik ve manyetik güçlere kombine etkisini de içermektedir.

Elektromanyetizma kütleçekimi gibi değişmekteydi-sonsuz, ama çok güçlüdür ve bu nedenle böyle bir sürtünme, gökkuşağı, yıldırım gibi günlük deneyimin makroskopik olayların bir dizi ve televizyon, lazerler ve bilgisayar gibi elektrik akımını kullanarak insan yapımı cihazların anlatılmaktadır. Elektromanyetizma temelde tüm kimyasal bağ da dahil olmak üzere tüm makroskopik ve birçok atom seviyeleri, kimyasal elementlerin özelliklerini belirler.

Elektriksel ve manyetik olaylar çok eski zamanlardan beri gözlenmiştir, ancak yalnızca bu elektrik ve manyetizma aynı temel etkileşim iki yönü olduğu keşfedilmiştir 19. yüzyılda oldu. 1864 olarak, Maxwell denklemleri titizlikle bu birleşik etkileşimi miktarı almıştı. Vektör analizi kullanılarak yeniden Maxwell'in kuramı, en teknolojik amaçlar için uygun elektromanyetizmanın klasik teori vardır.

(Alışıldığı harfi "c" ile açıklanmıştır) bir ışığın boşluktaki sabit hız özel görelilik teorisi ile tutarlı Maxwell denklemlerinden, elde edilebilir. Işığın hızı ne olursa olsun gözlemci hareket ne kadar hızlı sabittir gözlem akar ancak özel Einstein'ın görelilik teorisi 1905,, Maxwell denklemlerinin ima teorik sonuç doğası üzerine çok elektromanyetizma ötesinde derin etkileri vardır olduğunu gösterdi zaman ve uzay.

Klasik elektro-manyetizma ayrıldı başka çalışmada, Einstein da o ışık şimdi fotonları diyoruz quanta, iletilen edildi hipotez ile fotoelektrik etkiyi açıkladı. 1927 civarında başlayarak, Paul Dirac elektromanyetizmanın göreli teorisiyle kuantum mekaniğini birleştirdi. Şimdi kuantum elektrodinamiğinin, elektromanyetizma revize teorisi denilen bu teori, tamamlanan Richard Feynman, Freeman Dyson, Julian Schwinger ve Siniçiro Tomonaga tarafından 1940'larda ileri çalışmalar,. Kuantum elektrodinamik ve kuantum mekaniği gibi elektrikle yüklü parçacıkların belli bir yüzdesi, klasik elektromanyetik teori altında imkânsız olurdu şekillerde hareket hangi kuantum tünelleme gibi elektromanyetik davranışlarının teorik bir temel sağlamak, bu tür için transistörler gibi günlük elektronik cihazlar için gerekli olan işlevidir

Zayıf Etkileşim

Zayıf etkileşim ya da zayıf nükleer kuvvet gibi beta bozunumu gibi bazı nükleer olayların sorumludur. Elektromanyetizma ve zayıf kuvvet artık birleşik elektrozayıf etkileşim iki yönü olduğu anlaşılmaktadır - Bu keşif Standart Model olarak bilinen birleşik teori doğru ilk adım oldu. Elektrozayıf etkileşim teorisi, zayıf kuvvet taşıyıcıları W ve Z bozonları denilen büyük göstergesi bozonları vardır. Zayıf etkileşim parite korumak değil sadece bilinen etkileşim; bu sol-sağ bir asimetrik. Zayıf etkileşim bile CP simetrisini ihlal ama CPT tasarrufu yok.

Güçlü Etkileşim

Güçlü etkileşim, ya da güçlü nükleer kuvvet, esas olarak, çünkü o mesafeye göre değişir şekilde, en karmaşık etkileşimdir. 10 femtometers daha büyük mesafelerde, güçlü kuvvet pratik gözlenemeyen olduğunu. Ayrıca, sadece atom çekirdeğinin içinde tutar.

Çekirdek 1908 yılında keşfedildi sonra, yeni bir güç pozitif yüklü protonlar elektrostatik itme, elektromanyetizma bir tezahürü, üstesinden gelmek için gerekli olduğunu açıktı. Aksi takdirde, çekirdek var olamaz. Ayrıca, kuvvet, tüm atom bunun 10-15 bir hacme protonları sıkmak için yeterince güçlü olması gerekiyordu. Bu kuvvetin kısa mesafeden, Hideki Yukava kimin kitle yaklaşık 100 MeV olan büyük bir parçacık ile ilişkili olduğunu öngördü.

Parçacık fiziğinin modern çağın başlattı pion 1947 keşif. Hadronların Yüzlerce 1960 1940'lardan keşfedildi ve hadronların son derece karmaşık bir teori olarak güçlü etkileşim parçacıkların geliştirilmiştir. Özellikle:

Cular vakum kondensatlarının salınımlar olduğu anlaşılmıştır;

Jun John Sakurai rho ve omega vektör bozonları taşıyan güç olarak öne

isospin ve hypercharge yaklaşık simetrileri için parçacıklar;

Geoffrey Edward K. Burdett ve Steven Frautschi dizeleri titreşim ve dönme zorlamalara olarak anlaşılabilir ailelerine ağır hadronlar gruplandırılmış, çiğneyin.

Bu yaklaşımların her biri derin anlayışlar sunulan iken, hiçbir yaklaşım temel bir teoriye yol açtı.

George Zweig ile birlikte Murray Gell-Mann ilk 1960'lar boyunca 1961 yılında kuark ücret fraksiyonel önerdi, kuarkların etkileşimleri basit modeller olarak kuantum renk (QCD) modern temel teorisine benzer farklı yazarlar kabul teorileri. QCD ve gluonlar hipotezini ilk kuark renk yükü tanıttı ve bir kuvvet taşıyan alanla ilişkili olabileceği varsayımında Moo-Young Han ve Yoichiro Nambu idi. O zaman, ancak böyle bir model kalıcı kuark sınırlandırmak nasıl görmek zor oldu. Kuarklar fraksiyonel sadece ortalama tahsil edildi, böylece Han ve Nambu ayrıca, her kuark rengin bir tam sayı elektrik yükü atanır ve onların modeli kuarklar kalıcı sınırlı beklemiyorduk.

1971 yılında, Murray Gell-Mann ve Harald Fritzsch Han / Nambu renk ayar alanı Kesirli yüklü kuarkların kısa mesafeli etkileşimler doğru teori olduğunu önerdi. Bir süre sonra, David Gross, Frank Wilczek, ve David Politzer, bu teori onları deneysel kanıt ile temas kurmaya izin [[asimptotik özgürlük özelliği olduğunu keşfetti. Onlar QCD tüm mesafe ölçeklerinde doğru güçlü etkileşimlerin tam teorisi, olduğu sonucuna vardı. Bu kuarklar kalıcı sınırlı ise güçlü etkileşimlerin bile uzun mesafeli özellikleri deneyi ile tutarlı olabilir netleşti beri asimptotik özgürlük keşif QCD kabul etmek çoğu fizikçileri açtı.

Kuarklar sınırlı olduğunu varsayarsak, Mikhail Shifman, Arkady Vainshtein ve Sevgililer Zakharov vakum açıklamak için sadece birkaç ekstra parametreler ile doğrudan QCD birçok alçak hadronların özelliklerini hesaplamak başardık. 1980 yılında, Kenneth G. Wilson QCD kuark sınırlandırmak edeceğini, kesin eşdeğer bir güven düzeyine kurulması, QCD ilk ilkelerine dayanan bilgisayar hesaplamaları yayınladı. O zamandan beri, QCD güçlü etkileşim kurulan teori olmuştur.

QCD Gluonlar adlandırılan 8 foton gibi parçacıklar vasıtasıyla etkileşim Kesirli yüklü kuarkların bir teoridir. Gluonlar dizeleri içine kuvvet birleştirecek birbirleri ile, kuarklar ile ve uzun mesafelerde sadece satırları etkileşim. Bu şekilde, QCD matematiksel teorisi kuarklar daha uzun mesafeler boyunca tezahür Chew ve Frautschi tarafından keşfedilen, kısa mesafelerde değil, aynı zamanda dize benzeri davranış, üzerinde nasıl etkileşimde açıklıyor sadece.

Standart Modelin Ötesinde

Çok sayıda teorik çabalar elektrozayıf birleşme modeline varolan dört temel etkileşimleri sistematize yapılmıştır.

Büyük Unified Teorileri (bağırsaklar) kütleçekimi dışındaki temel etkileşimleri, tüm, düşük enerji seviyelerinde yıkmak simetrileri ile tek bir etkileşimden ortaya göstermek için önerileri vardır. Guts SM ilgisiz olan doğa sabitleri arasındaki ilişkiyi tahmin. Bağırsaklar da, elektromanyetik, zayıf ve güçlü kuvvetler supersymmetric teorilerine 1991 Büyük Elektron-Pozitron Çarpıştırıcısı doğrulanmadı bir tahminin göreli güçlü için ölçü bağlama birleşmeyi tahmin.

Sicim teorisi, döngü kuantum kütleçekimi ve twistor teorisi içerir hiçbir kuantum kütleçekimi kuramları, geniş kabul garantiledi çünkü kuantum kütleçekimi teorisi ile bağırsaklar entegre her şeyi Teorileri, daha büyük bir bariyer karşı karşıyadır. Diğerleri, döngü kuantum kütleçekimi gibi, uzay-zaman kendisi buna bir kuantum yönü olabileceği ihtimalini vurgulamak Bazı teoriler, kuvvet taşıyan parçacıkların Standart Model listesini tamamlamak çekimsel arayın.

Standart Model ötesinde bazı teoriler varsayımsal beşinci kuvvet içerir, ve böyle bir kuvvet için arama fizik deneysel araştırmaların devam eden bir hattır. Süpersimetrik teorileri ise, sadece süpersimetri kırma etkileri ve yeni güçler arabuluculuk yapabilirsiniz modüllerine olarak bilinen bu parçacıkların, aracılığıyla kitleleri kazanmak parçacıklar vardır. Yeni güçlere bakmak için başka bir nedeni genel görelilik diğer modifikasyonlar muhtemelen sıfırdan farklı bir kozmolojik sabit açıklamak ve bir ihtiyacı doğuran, (aynı zamanda karanlık enerji olarak da bilinir) evrenin genişlemesi hızlandırıyor son keşif olduğunu. Beşinci güçler aynı zamanda CP ihlalleri, karanlık madde, karanlık ve akış olarak olayları açıklamak için ileri sürülmüştür.

Ayrıca bakınız

Kaynakça
  • Feynman, Richard P. (1967). The Character of Physical Law. MIT Press. ISBN 0-262-56003-8
  • Weinberg, Steven. (1993). The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe. Basic Books. ISBN 0-465-02437-8
  • Weinberg, S. (1994). Dreams of a Final Theory. Vintage Books USA. ISBN 0-679-74408-8
  • Padmanabhan, T. (1998). After The First Three Minutes: The Story of Our Universe. Cambridge University Press. ISBN 0-521-62972-1
  • Perkins, Donald H. (2000). Introduction to High Energy Physics. Cambridge University Press. ISBN 0-521-62196-8
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.