İki bin yılı aşkın zamandır insanlık maddenin neden yapıldığını, ne gibi partiküller içerdiğini merak etmiş ve çeşitli çalışmalar yapmışlar, yapmaya da devam etmektedirler. Aşama aşama atomik teori geliştirildi, bunu kuantize atomu anlama yolları izledi ve son yıllarda da “Standart Model” teorisi geliştirildi.
M.Ö. ~600 – M.S. 1550
M.Ö. ~600 – M.S. 1550
Yunanlar fizik dünyasına, maddenin korunması, atomik teori ve benzerleri gibi temel modern prensipleri geliştirerek çok büyük katkıda bulunmuşlardır. Yunan periyodunu izleyen yüzyıllarda az sayıda yeni gelişme kaydedildi. Ancak Rönesans’ın entelektüel kuvveti fizik alanına da yansımıştır; Copernicus ve diğer büyük düşünürler deneysel metotlara dayanan yeni fikirler ileri sürerek Yunan savlarını reddetmişlerdir. Copernicus teorileri eski çağın bilimsel anlayışını sonlandıran, yeni bilimsel devrimin başlangıcı olmuştur.
M.Ö. 624-547: Thales (Miletus) yeryüzünün temel elemanının su olduğunu ileri sürdü; toprağın suyun üzerinde bulunduğunu ve dünyanın su tarafından taşındığını söyledi. Ayrıca doğal magnetlerin varlığını (iodestone) keşfetti; magnetizmayla ilgili çeşitli görüşler ileri sürdü.
M.Ö. 580-500: Pythagoras yeryüzünün küresel olduğunu kavradı ve evrenin matematiksel bir açıklamasını aradı. En iyi bilinen önermesi, kendi adıyla anılan Pisagor Teoremidir. Pisagor ve öğrencileri, her şeyin matematikle ilgili olduğuna, sayıların son gerçek olduğuna, matematik aracılığıyla her şeyin tahmin edilebileceğine ve ölçülebileceğine inanmışlardır.
M.Ö. 500-428: Anaxagoras maddenin oluşumu ve yok olmasıyla ilgili önceki Yunan savlarına karşı çıkarak, maddedeki değişikliklerin görünmez partiküllerin farklı dizilişlerinde ileri geldiğini öne sürdü. Anaksagoras hiçten hiçbir şeyin meydana gelmeyeceğini ve hiçbir şeyin hiçliğe gitmeyeceğini, dolayısıyla mutlak anlamda bir oluş ve yok oluşun olmadığını, sadece, sonsuz küçük ve sonsuz büyüğün varlığını savundu. (Bu öğreti maddenin korunumu kanununun bir öncüsü olmuştur.)
M.Ö. 484-424: Empedocles dünyadaki tüm yapıların dört elementten oluştuğunu söyledi; ateş, hava, su, toprak. Herşeyin, bu yokedilemez ve değiştirilemez dört elementin farklı oranlarda karışmasıyla meydana geldiğini ileri sürdü. (Dört element teorisi sonraki iki bin yıl boyunca standart “dogma” olmuştur.)
M.Ö. 460-370: Democritus teorisine göe evren boş uzaydır, form, konum ve düzen olarak birbirinden farklı (hemen hemen) sonsuz sayıda görünmeyen partiküller içerir, tüm maddeler “atom” denilen bölünemeyen partiküllerden oluşur. Atomların “yaratılmamış, yok olmayan, değişmeyen varlıklar” olduğunu söyledi. Democritus bu teorisiyle materyalist doğa biliminin ilk temellerini atmış oldu.
M.Ö. 384-322: Aristotles bilimsel yorumları toplayarak biçimlendirdi. Evrenin oluşumunu beş elemntle açıkladı; ateş, hava, su, toprak, eter (öz). Fizik kitabında, fizikte değişimin genel prensiplerini belirledi. Aristoteles'e göre "fizik" zihin felsefesi, algısal deneyim, hafıza, anatomi ve biyoloji gibi konuları içeren genel bir alandır. Fizik, onun çalışmalarının altında yatan düşüncelerin temelini oluşturur. Aristotle ile ilgili özel bir teoriye odaklanmak zordur; bilgilerinin derlenmesinin toplam sonucunun, bilimin bin yıldan fazla sürecek temellerini oluşturduğu söylenebilir.
M.Ö. 310-230: Aristarchus 2000 yıl sonra Copernicus’un önerisiyle özdeş bir kozmoloji tanımladı. Evrenin merkezine dünyayı değil güneşi koyan (güneş merkezlilik) inanışın bilinen ilk savunucularındandı. Pisagor'dan ve Filolaos'dan etkilendi. Her ikisi de güneşi merkeze koymalarına rağmen, gezegenlerin diziliş sırası açısından Filolaos'dan farklı görüşlerde oldu. Aristarchus’un astronomik fikirleri, 1800 yıl boyunca geçerliliğini sürdüren Aristotle ve Batlamyus'un yermerkezli teorileri karşısında rağbet görmedi ta ki Copernicus, Kepler ve Newton'un buluşlarına kadar. Ay'daki Aristarchus Krateri'ne onun adı verilmiştir.
M.Ö. 287-212: Archimedes teorik fiziğin büyük bir öncüsüdür; antik dünyanın ilk ve en büyük bilim adamı olarak kabul edilir. Hidrostatiğin ve mekaniğin temelini atmıştır. Arşimet prensibiyle, bir sıvı içindeki katı bir cismin, taşırdığı sıvının ağırlığına eşit bir kuvvetle yukarıya itildiğini belirtti. Mekanik alanında yapmış olduğu buluşlar arasında birleşik makaralar, sonsuz vidalar, hidrolik vidalar ve yakan aynalar sayılabilir.
70-147: Ptolemy (İskenderiye) zamanın optik bilgilerini topladı, karmaşık bir gezegen hareketi teorisi ileri sürdü; teorisinde güneş ve diğer gezegenlerin dünyanın etrafında kusursuz daireler üzerinde dolaştığını savunan bir kuram geliştirdi.
~1000: Alhazen (İbn-i Heysem) fiziksel optik, meteorolojik optik, katoptrik, diyoptrik, yakıcı aynalar, gözün fizyolojisi ve algısal psikoloji alanlarında araştırmalar yapmıştır; yüzü aşkın eserlerinin en tanınmışı Kitab-ül-Menazir'dir.
1214-1294: Roger Bacon doğanın gizemlerini öğrenmek için öncelikle gözlem yapılması gerekir dedi; insanlık doğal dünyadan izlerin kullanıldığı teoriler (tümdengelim, tümevarım) geliştirebilir dedi. Baconun empirik fikrininin ilk savunucusu olduğu kabul edilir. Zamanının bilimine yoğun eleştiriler yöneltmiştir.
1473-1543: Nicholaus Copernicus yeryüzünün güneş etrafında döndüğü teorisini ileri sürdü. Bu güneş merkezli model bir devrimdi, Copernicus, bilimsel otorite Aristotle’nun önceki yorumlarına karşıt görüşlerle bilimsel ve filozofik devrim yarattı. Ölümünden kısa bir süre önce yayımlanan kitabı (Göksel Kürelerin Devinimleri Üzerine) bilim tarihinde önemli bir olay olarak kabul edilir. Bu kitap Kopernik Devrimini başlatmış ve bilimsel devrime önemli ölçüde katkı sağlamıştır.
1550 - 1900: Bilimsel Devrim ve Klasik Mekanik
1898: Marie ve Pierre Curie (Fizik Nobel Ödülü 1903) rayoaktif elementleri ayırdı. Marie Curie uranyumla yaptığı deneyler sonucu radyoaktiviteyi keşfetti. Toryumun radyoaktif özelliğini buldu ve radyum elementini ayrıştırdı. Başarılarına radyoaktif izotopları izole etmek için radyoaktivite teknikleri teorisi ve, polonyum ve radyum keşfi de dahildir.
1900 - 1964: Kuantum Teorisi
1550 - 1900: Bilimsel Devrim ve Klasik Mekanik
Copernicus devrimini takiben bilimsel teorilerin, titiz ve kesin testlerden geçirilmeden kabul edilmemesi gerektiği görüldü. Bilim adamları arasında iletişim artırılarak daha fazla keşiflere gidildi.
1564-1642: Galileo Galilei astronom, fizikçi, mühendis, filozof ve matematikçidir. Rönesans'ın bilimsel devrimine büyük katkıda bulunmuştur; “gözlemsel astronominin babası”, “modern fiziğin babası” ve “bilimin babası” olarak kabul edilir. Göksel teorileriyle tanınır; mekanik üzerindeki uğraşıları, Newton’a ışık tutmuştur.
1546-1601: Tycho Brahe çeşitli göksel olayları (güneş tutulması, Jupiter ile Satürn'ün kavuşumları, Cassiopeia takım yıldızı, ..) pusulalarla inceledi. 777 yıldızın konumunu ölçtü ve bir katalog hazırladı. Teleskopu olmadığı halde ölçümlerinde 1-2 dak.’danfazla hata yoktur. asistanı Johannes Kepler'in eliptik gezegen yörüngeleri yasasını biçimlendirmesine yardım etti.
1571-1630: Johannes Kepler, Brahe’ın elde ettiği verilerle eliptik gezegen hareketi teorisini geliştirdi ve ve Copernic sistemin formülleştirilmesine önemli katkı sağladı. 17. yüzyılın bilimsel devriminde, “Kepler gezegensel hareket yasaları” ile tanındı. Kepler, ayrıca gravitasyonun kalitatif tanımını yaptı, bu çalışmalarıyla Isaac Newton’un evrensel yerçekimi kuvveti teorisine dayanak sağlamıştır.
1642-1727: Sir Isaac Newton objelerin hareketlerini matematiksel olarak açıklayan klasik mekanik kanunları geliştirdi. Merkezkaç kuvveti yasası ile Kepler yasalarını birlikte ele alarak kütle çekim yasasını ortaya koydu. İlk yansıtmalı teleskobu geliştirerek beyaz ışığın bir prizmaya tutulduğunda farklı renklerden bir tayf yapmasını bir renk kuramıyla açıkladı.
1773-1829: Thomas Young görme alanları, ışık, katı hal mekaniği, enerji, fizyoloji, gibi alanlar önemli bilimsel katkılarda bulundu. Young’un başarılarının en önemlisi “ışığın dalga teorisi”ni geliştirmesi ve ışık girişimini tanımlamasıdır. Çift yarık deneyi (1801) ile ışığın dalga boyunu ölçtü. Young’ın çalışma alanları ve katkılarının olduğu çeşitli konular arasında Young modülü, Young–Helmholtz teorisi, Young-Laplace denklemi, Young -Dupré denklemi sayılabilir.
1791-1867: Michael Faraday elektromagnetik indüklemeyi, magnetik alanın ışığın kutuplanma düzlemini döndürdüğünü buldu; bu gelişmeler elektrik ve magnetizma olaylarına ışık tuttu. Elektrolizin temel ilkelerini belirledi, "elektrot", "anot", "katot", "elektrolit", "iyon" vb. terimleri tanımladı. Enerjinin korunumu kanununu yorumladı, elektrik motorunu icat etti.
1799-1878: Joseph Henry‘nin elektromagnetik indüksiyon üzerindeki araştırmaları, Faraday’la aynı zamanlara rastlar. Henry ilk motoru yaptı (inşa etti); elektomagnetlerle ilgili çalışmaları telgrafın geliştirmesinin temelini oluşturdu.
1873: James Clerk Maxwell‘in üç önemli alanda araştırmaları vardır; renk vizyonu, moleküler teori ve elektromagnetik teori.
Maxwell “Elektromagnetik Alanın Dinamik Teorisi” adlı kitabında ışığın aynı ortamda dalga hareketi yaptığını söyledi.
Elektrik kuvveti ile manyetik kuvveti birleştirdiği elektromagnetizma modeli, fizikteki en önemli gelişmelerden biri olarak kabul edilir. Klasik elektromagnetik teorisinde elektrik ve magnetizmanın ilişkisini gösteren Maxwell Denklemleri'ni çıkardı.
Maxwell ayrıca Maxwell-Boltzmann Dağılımı'nın araştırıcılarından biridir; bu buluş modern fizikte yeni bir çağın başlamasına neden olmuş, özel görelilik ve kuantum mekaniğinin başlamasına katkıda bulunmuştur. İlk gerçek renkli fotoğrafı yaratması ve çubuk-mafsal sistemlerinin esnemezliği (rijitlik) konusundaki çalışmaları Maxwell’in diğer ilgi alanlarıdır.
1874: George Stoney “elektriğin temel birimi” olarak elektron terimini tanıttı, elektron ve kütlesinin tahminini içeren bir teori geiştirdi.
1896: Pieter Zeeman ve Hendrik Lorentz (Fizik Nobel Ödülünü paylaştılar, 1902), 19. yüzyılda elektrik, magnetizma ve ışık arasındaki önemli bağlantılar Hendrik Lorentz tarafından netleştirildi. Aynı zamanda, farklı substansların belirli sabit dalga boylarındaki ışığı emitlediği ve absorpladığı biliniyordu. Her maddenin karakteristik bir spektrum yelpazesi vardır. Pieter Zeeman 1896'da ışığın magnetik alanlardan nasıl etkilendiğini inceledi. Bir magnetik alan etkisi altında, bir spektrumdaki hatların birkaç hatta ayrıldığı ortaya çıktı. Bu fenomen, Pieter Zeeman'ın hocası Hendrik Lorentz tarafından formüle edilen elektron teorisi ile açıklanabildi.
1896: Henri Becquerel (Fizik Nobel Ödülü 1903) yeni keşfedilen X-ışınlarını 1896'da araştırıken, uranyum tuzlarının ışıktan nasıl etkilendiği çalışmalarına başladı. Kazayla, uranyum tuzlarının kendiliğinden, fotografik bir plakaya kaydedilebilen radyasyon emitlediğini keşfetti. Daha saonraki çalışmalar, bu radyasyonun X-ışını radyasyonu değil, yeni bir şey olduğunu açıkça ortaya koydu: yeni bir fenomen olan radyoaktifliği keşfetti.
1898: Marie ve Pierre Curie (Fizik Nobel Ödülü 1903) rayoaktif elementleri ayırdı. Marie Curie uranyumla yaptığı deneyler sonucu radyoaktiviteyi keşfetti. Toryumun radyoaktif özelliğini buldu ve radyum elementini ayrıştırdı. Başarılarına radyoaktif izotopları izole etmek için radyoaktivite teknikleri teorisi ve, polonyum ve radyum keşfi de dahildir.
Henri Becquerel 1896'daki radyoaktivitenin keşfi Marie ve Pierre Curie'ye bu fenomeni ayrıntılı olarak araştırmada ilham kaynağı oldu. Birçok substans ve mineralleri radyoaktivite açısından incelediler. Mineral pitchblende'in (radyum ve uranyumlu maden cevheri) uranyumdan daha radyoaktif olduğunu ve diğer radyoaktif substansları da içermesi gerektiği sonucuna vardılar. Bundan sonra, daha önce bilinmeyen, uranyumdan daha radyoaktif olan iki element polonyum ve radyumu bulmaya çalıştılar.
1898: Joseph Thompson (Fizik Nobel Ödülü 1906),“Thompson Atom Modeli”ni geliştirerek değişik gazlarda yapmış olduğu deneylerle her atomun elektron yükünün kütlesine oranını hesaplayarak elektronu keşfetti, Elektron veren atomun artı yüklü olacağını, atom içeinde proton ve elektronun homojen olarak dağıldığını söyledi (bu modele üzümlü kek modeli de denir). Rutherford Atom Modeli (proton ve elektronun homojen dağıldığı) ilkesi çürütü. Thopson atom modeline göre, atom artı yüklü maddeden oluşur, elektronlar bu artı yüklü madde içinde gömülüdür ve hareket etmezler, elektronların kütleleri çok küçüktür bu yüzden atomun tüm kütlesini bu artı yüklü madde oluşturur, atom küre şeklindedir.
1900 - 1964: Kuantum Teorisi
1900: Max Planck (Fizik Nobel Ödülü 1918), atomların kuanta denilen elektromagnetik ışını (enerji demetleri) absorbladığını veya emitlediğini ileri sürdü. Kuantum kavramı Newtonian fiziğine karşıt bir yorum olarak görüldü. Plank, kuantum teorisiyle ışığın enerjisinin (bir foton) frekansıyla doğru orantılı olduğunu da ileri sürdü; bu kavram önemli fiziksel fenomenlerin açıklanmasını sağladı. Planck sabiti bir fotonun enerjisini ışığın frekansıyla ilişkilendirir. Işık hızı sabit olduğunca Planck sabiti (h = 6.626 x 10−34 Joule-saniye) doğanın temel bir sabitidir. Planck’ın çalışmalarından önce elektromagnetik radyasyonun (ışık), sınırsız sayıda frekans ve dalga boylarında dalgalar halinde yayıldığı düşünülüyordu. Planck, sıcak objelerden emitlenen sınırlı sayıdaki ışık spektrumuna odaklandı.
1905: Albert Einstein (Fizik Nobel Ödülü 1921), bir ışık kuantumunun (foton) partikül gibi davrandığını ileri süren Planck’ın görüşlerini ciddi olarak dikkate alan bilim adamlarından biridir.
Albert Einstein, özel görelilik ve genel görelilik kuramları ile iki yüzyıldır Newton mekaniğinin hakim olduğu uzay anlayışında bir devrim yarattı.
Kütle-enerji eşdeğerliğiyle (E = mc2) yıldızların nasıl enerji oluşturduğuna açıklama getirdi, nükleer teknolojinin önünü açtı.
Fotoelektrik etki ve Brown hareketine getirdiği matematiksel açıklamalar, modern fiziğe diğer katkıları arasındadır. Brown hareketi ve istatistiksel fizikle ilgili olarak, Einstein hareket ile molekül büyüklüğü arasındaki matematik ilişkiyi saptayarak molekül ve atomların büyüklüğünün hesaplanmasını sağladı.
Einstein kuantum mekaniğinin bazı sonuçlarına, özellikle belirsizlik ilkesine oldukça şüpheci yaklaştı fakat bu yaklaşımlar ileride geniş kabul görmüştür.
1909: Hans Geiger (1882-1945)) ve Ernest Marsden (1889-1970) (, (Ernest Rutherford yönetiminde) alfa partiküllerinin saçılmasını (altın bir folyo kullanarak) inceledi, saçılma açılarını gözledi ve atomların küçük, yoğun ve pozitif yüklü bir çekirdeği olduğu yorumunu ileri sürdü.
1911: Ernest Rutherford (1871-1937), alfa-saçılma deneylerinin (Hans Geiger ve Ernest Marsden’in) sonuunda çekirdeği tanımladı.
1912: Albert Einstein (1879-1955) uzay-zaman bükülmesini açıkladı.
1905: Albert Einstein (Fizik Nobel Ödülü 1921), bir ışık kuantumunun (foton) partikül gibi davrandığını ileri süren Planck’ın görüşlerini ciddi olarak dikkate alan bilim adamlarından biridir.
Albert Einstein, özel görelilik ve genel görelilik kuramları ile iki yüzyıldır Newton mekaniğinin hakim olduğu uzay anlayışında bir devrim yarattı.
Kütle-enerji eşdeğerliğiyle (E = mc2) yıldızların nasıl enerji oluşturduğuna açıklama getirdi, nükleer teknolojinin önünü açtı.
Fotoelektrik etki ve Brown hareketine getirdiği matematiksel açıklamalar, modern fiziğe diğer katkıları arasındadır. Brown hareketi ve istatistiksel fizikle ilgili olarak, Einstein hareket ile molekül büyüklüğü arasındaki matematik ilişkiyi saptayarak molekül ve atomların büyüklüğünün hesaplanmasını sağladı.
Einstein kuantum mekaniğinin bazı sonuçlarına, özellikle belirsizlik ilkesine oldukça şüpheci yaklaştı fakat bu yaklaşımlar ileride geniş kabul görmüştür.
1909: Hans Geiger (1882-1945)) ve Ernest Marsden (1889-1970) (, (Ernest Rutherford yönetiminde) alfa partiküllerinin saçılmasını (altın bir folyo kullanarak) inceledi, saçılma açılarını gözledi ve atomların küçük, yoğun ve pozitif yüklü bir çekirdeği olduğu yorumunu ileri sürdü.
1911: Ernest Rutherford (1871-1937), alfa-saçılma deneylerinin (Hans Geiger ve Ernest Marsden’in) sonuunda çekirdeği tanımladı.
1912: Albert Einstein (1879-1955) uzay-zaman bükülmesini açıkladı.
1913: Niels Bohr (Fizik Nobel Ödülü 1922), kuantum görüşüne dayanan bir atomik yapı teorisi geliştirdi. Bohr, Planck’ın radyasyonun kuantum teorisi üzerinde başladığı çalışmalarına, J.J. Thompson ve E. Rutherford ile atomun klasik modelini kuantum teorisiyle geliştirmeye devam etti. Bu zaman içinde Bohr kendi atomik yapı modelini geliştirdi. Bohr modeline göre uyarılan bir enerji bulunduğu temel halden, daha yüksek enerjili bir orbitale atlar. Uyarılan atom kuantize miktarlarda enerji emitleyerek elektronlarının çekirdeğe daha yakın enerji orbitlerine geri dönmesini sağlayabilir.
Bu fazla enerji elektromagnetik radyasyon (ışık fotonu) kuantasıdır ve elektronun atlama yaptığı orbitler arasındaki enerji farkına eşittir. E = Eson-Eilk = hn (h Planck sabitidir).
1919: Ernest Rutherford (1871-1937) bir proton için ilk kanıtı buldu.
Bu fazla enerji elektromagnetik radyasyon (ışık fotonu) kuantasıdır ve elektronun atlama yaptığı orbitler arasındaki enerji farkına eşittir. E = Eson-Eilk = hn (h Planck sabitidir).
1919: Ernest Rutherford (1871-1937) bir proton için ilk kanıtı buldu.
1921: James Chadwick (Fizik Nobel Ödülü 1935) ve E.S. Bieler (1895-1929) , çekirdeği bazı şiddetli kuvvetlerin bir arada tuttğu sonucunu elde etti.
1923: Arthur Compton (Fizik Nobel Ödülü 1927) X-ışınlarının kuantum (partikül) doğasını keşfetti, böylece fotonların partikül özelliği doğrulandı.
1924: Louis de Broglie (Fizik Nobel Ödülü 1929) elektronların dalga özelliğini öne sürerek tüm maddelerin dalga özelliğine sahip olduğu önerisini ileri sürdü. Bu kavram de Broglie hipotezi olarak tanındı (dalga-partikül ikiliği); hipoteze göre, dalga boyu (buna de Broglie dalga boyu da denir), bir partikülün momentiyle ters orantılıdır.
1925: Wolfgang Pauli (Fizik Nobel Ödülü 1945) bir atomdaki elektronlar için dışlama (exclusion) prensibini formüllendirdi; bir atomda özdeş iki elektron aynı anda aynı kuantum halini (enerji halini) işgal edemez. Pauli'ye göre, bir orbitale spini 1/2 olan bir elektron (fermiyon) yerleşmişse, aynı orbitale yerleşen ikinci fermiyonun spini ters yönde (yani -1/2) olmalıdır. Böylece birbirine ters yönde spinli iki fermiyonun yer aldığı orbital dolmuş olur. Atomaltı partiküller satistik davranışlarına bağlı olarak iki gruptur; Pauli dışlama prensibine uyan fermiyonlar (1/2 spinli) ve uymayan bozonlar (1 spinli).
1923: Arthur Compton (Fizik Nobel Ödülü 1927) X-ışınlarının kuantum (partikül) doğasını keşfetti, böylece fotonların partikül özelliği doğrulandı.
1924: Louis de Broglie (Fizik Nobel Ödülü 1929) elektronların dalga özelliğini öne sürerek tüm maddelerin dalga özelliğine sahip olduğu önerisini ileri sürdü. Bu kavram de Broglie hipotezi olarak tanındı (dalga-partikül ikiliği); hipoteze göre, dalga boyu (buna de Broglie dalga boyu da denir), bir partikülün momentiyle ters orantılıdır.
1925: Wolfgang Pauli (Fizik Nobel Ödülü 1945) bir atomdaki elektronlar için dışlama (exclusion) prensibini formüllendirdi; bir atomda özdeş iki elektron aynı anda aynı kuantum halini (enerji halini) işgal edemez. Pauli'ye göre, bir orbitale spini 1/2 olan bir elektron (fermiyon) yerleşmişse, aynı orbitale yerleşen ikinci fermiyonun spini ters yönde (yani -1/2) olmalıdır. Böylece birbirine ters yönde spinli iki fermiyonun yer aldığı orbital dolmuş olur. Atomaltı partiküller satistik davranışlarına bağlı olarak iki gruptur; Pauli dışlama prensibine uyan fermiyonlar (1/2 spinli) ve uymayan bozonlar (1 spinli).
1925: Walther Bothe (Fizik Nobel Ödülü 1954) ve Hans Geiger atomik proseslerde enerji ve kütlenin korunduğunu örneklerle açıkladı.
1925: Max Born (Fizik Nobel Ödülü 1954), Niels Bohr'un atom teorisine göre, elektronlar çekirdeğin çevresinde yörüngeler arasında atlama yaparken sabit dalga boylarında ışını absorplar ve emitler. Teori, hidrojen atomu tarafından oluşturulan spektrumun iyi bir tanımını sağlamıştır, ancak daha karmaşık atomlara ve moleküllere uyacak şekilde geliştirilmesi gerekiyordu. Werner Heisenberg'in 1925'teki ilk çalışmasının ardından Max Born kuantum mekaniğinin daha da geliştirilmesine katkıda bulundu. Ayrıca Erwin Schrödinger'in dalga denkleminin, değişkenliğe ilişkin istatistiksel (tam değil) tahminleri verdiği şeklinde yorumlanabileceğini de kanıtladı.
1926: Erwin Schrödinger (Fizik Nobel Ödülü 1933), bozonlar için kuantum sisteminin davranışını tanımlayan dalga mekaniğini geliştirdi. Maddenin (örneğin elektronlar) hem partikül hem de dalgalar olarak kabul edilebileceğini varsayarsak, 1926'da, elektronların atomların enerji seviyelerini doğru bir şekilde hesaplayan bir dalga denklemi oluşturdu. Max Born, kuantum mekaniğine bir olasılık yorumu getirdi. G.N. Lewis, bir ışık kuantumu için “foton” adını önerdi.
1927: Elektron çıkışı (beta decay) olan bazı malzemeler gözlendi. Atom ve çekirdek farklı enerji seviyelerine sahip olduğundan, geçişte sürekli spektruma sahip ne kadar elektron üretildiğini görmek zordur. (Cevabı 1930’da veridi.)
1925: Max Born (Fizik Nobel Ödülü 1954), Niels Bohr'un atom teorisine göre, elektronlar çekirdeğin çevresinde yörüngeler arasında atlama yaparken sabit dalga boylarında ışını absorplar ve emitler. Teori, hidrojen atomu tarafından oluşturulan spektrumun iyi bir tanımını sağlamıştır, ancak daha karmaşık atomlara ve moleküllere uyacak şekilde geliştirilmesi gerekiyordu. Werner Heisenberg'in 1925'teki ilk çalışmasının ardından Max Born kuantum mekaniğinin daha da geliştirilmesine katkıda bulundu. Ayrıca Erwin Schrödinger'in dalga denkleminin, değişkenliğe ilişkin istatistiksel (tam değil) tahminleri verdiği şeklinde yorumlanabileceğini de kanıtladı.
1926: Erwin Schrödinger (Fizik Nobel Ödülü 1933), bozonlar için kuantum sisteminin davranışını tanımlayan dalga mekaniğini geliştirdi. Maddenin (örneğin elektronlar) hem partikül hem de dalgalar olarak kabul edilebileceğini varsayarsak, 1926'da, elektronların atomların enerji seviyelerini doğru bir şekilde hesaplayan bir dalga denklemi oluşturdu. Max Born, kuantum mekaniğine bir olasılık yorumu getirdi. G.N. Lewis, bir ışık kuantumu için “foton” adını önerdi.
1927: Elektron çıkışı (beta decay) olan bazı malzemeler gözlendi. Atom ve çekirdek farklı enerji seviyelerine sahip olduğundan, geçişte sürekli spektruma sahip ne kadar elektron üretildiğini görmek zordur. (Cevabı 1930’da veridi.)
1927: Werner Heisenberg (Fizik Nobel Ödülü 1932) “belirsizlik prensibini (uncertainty principle) ileri sürdü; buna göre bir sistemin iki tamamlayıcı özelliği, (konum ve momentum gibi) aynı anda tam doğrulukla ölçülemez. Bu önerme partiküllerin çift doğasını (örneğin, ışının hem dalga ve hem de partikül özelliği) güçlendirdi; yani, elektromagnetik radyasyon (spektrumun bir bölgesi görünür ışıktır) dalga ve partikül özelliğini birarada içerir. Heisenberg’in Belirsizlik Prensibine göre, momentum ve konumun (pozisyonun) eşzamanlı (simultane) ölçümündeki belirsizlik daima sabit bir miktardan daha büyüktür; yaklaşık olarak Planck sabitine eşittir (Dx Dp ³ h). x ve p değerlerinin aynı anda doğru olarak ölçülmesi imkansızdır; veya, iki parametreden birinin belirsizliğine razı olmadıkça diğeri tam olarak saptanamaz.
1928: Paul Dirac (Fizik Nobel Ödülü 1922) elektronu tanımlarken kuantum mekaniği ve özel relativiteyi birleştirdi. Atomaltı partikülleri tanımlamada önemli gelişmeler kaydetti.
1930: Wolfgang Pauli, beta çıkışı (1900-1958) (decay) için sürekli elektron spektrumunu açıklamada neutrinoyu önerdi.
1931: Paul Dirac (1902-1984) denklemiyle pozitif yüklü partiküllerin varlığını kanıtladı; bu yeni objelere “pozitron” adını verdi. Antipartiküllerin ilk örneği olan pozitronlar tam olarak elektronlar gibidir, fakat pozitif yüklüdür.
1928: Paul Dirac (Fizik Nobel Ödülü 1922) elektronu tanımlarken kuantum mekaniği ve özel relativiteyi birleştirdi. Atomaltı partikülleri tanımlamada önemli gelişmeler kaydetti.
1930: Wolfgang Pauli, beta çıkışı (1900-1958) (decay) için sürekli elektron spektrumunu açıklamada neutrinoyu önerdi.
1931: Paul Dirac (1902-1984) denklemiyle pozitif yüklü partiküllerin varlığını kanıtladı; bu yeni objelere “pozitron” adını verdi. Antipartiküllerin ilk örneği olan pozitronlar tam olarak elektronlar gibidir, fakat pozitif yüklüdür.
1931: James Chadwick (Fizik Nobel Ödülü 1935) nötronu keşfetti. Nükleer bağlanma ve bozulma (decay) mekanizması temel problemler oldu.
1931: Linus Pauling (Fizik Nobel Ödülü 1954), iki farklı atomun iki elektronunun kovalent bağ yapmasını kuantum mekaniğiyle açıkladı. Pauling'in çalışmasının kimyasal reaksiyonlara kuantum teorisinin uygulanmasıda çok önemli katkısı olmuştur.
1931: Linus Pauling (Fizik Nobel Ödülü 1954), iki farklı atomun iki elektronunun kovalent bağ yapmasını kuantum mekaniğiyle açıkladı. Pauling'in çalışmasının kimyasal reaksiyonlara kuantum teorisinin uygulanmasıda çok önemli katkısı olmuştur.
1932: Carl D. Anderson ((Fizik Nobel Ödülü 1936), kuantum mekanik teorinin geliştirilmesinde Paul Dirac, tüm maddelerin bir ayna görüntüsü-karşımadde ihtiva edeceğini öngördü. Bir partikül ve onun antipartikülü, şarj edilirse, zıt şarjlara sahip olmalıdır. 1932'de Carl Anderson bir bulut odasında kozmik ışın partiküllerinin izlerini inceleyerek, bir elektronunkine benzer bir kütleli pozitif yüklü bir partikül keşfetti. Carl Anderson'ın partikülü, deneyle kanıtlanmış ilk antipartiküldür ve bir "pozitron" olarak adlandırılmıştır.
1933-34: Enrico Fermi (Fizik Nobel Ödülü 1938) beta çıkışı için bir teori geliştirdi; bu teori, zayıf etkileşimleri ortaya koydu. Böylece nötrinolar ve partikül çeşnilerin (flavor) kullanıldığı ilk teori oldu.
1933-34: Hideki Yukawa (Fizik Nobel Ödülü 1949), relativite ve kuantum teorisini birleştirerek protonlar ve nötronlar arasında yeni partiküllerin değiştokuşuyla (“pionlar” denilen mezonlar) meydana gelen çekirdek etkileşimlerini tanımladı. Çekirdeğin büyüklüğünden, varsayımsal partiküllerin (mezonlar) kütlesinin, elektronun 200 katı kadar olduğu sonucunu çıkardı. Bu çalışma nükleer kuvvetlerin mezon teorisinin başlangıcı oldu.
1937: Kozmik ışınlarda elektron kütlesinin 200 katı bir tanecik keşfedildi. Başlangçta fizikçiler bunun Yukawa'nın pion’u olduğunu düşündüler, ancak daha sonra bir müon olduğu keşfedildi.
1938: E.C.G. Stuckelberg (1905-1984), proton ve nötronların, elektronlar, nötrinolar, müonlar veya bunların antipartiküllerinin herhangi bir kombinasyonuna decay olamayacağını gözledi. Protonon kararlılığının enerji veya yük korunumuyla açıklanamayacağını, ağır partiküllerin bağımsız bir korunumları olduğu önerisini ileri sürdü.
1933-34: Enrico Fermi (Fizik Nobel Ödülü 1938) beta çıkışı için bir teori geliştirdi; bu teori, zayıf etkileşimleri ortaya koydu. Böylece nötrinolar ve partikül çeşnilerin (flavor) kullanıldığı ilk teori oldu.
1933-34: Hideki Yukawa (Fizik Nobel Ödülü 1949), relativite ve kuantum teorisini birleştirerek protonlar ve nötronlar arasında yeni partiküllerin değiştokuşuyla (“pionlar” denilen mezonlar) meydana gelen çekirdek etkileşimlerini tanımladı. Çekirdeğin büyüklüğünden, varsayımsal partiküllerin (mezonlar) kütlesinin, elektronun 200 katı kadar olduğu sonucunu çıkardı. Bu çalışma nükleer kuvvetlerin mezon teorisinin başlangıcı oldu.
1937: Kozmik ışınlarda elektron kütlesinin 200 katı bir tanecik keşfedildi. Başlangçta fizikçiler bunun Yukawa'nın pion’u olduğunu düşündüler, ancak daha sonra bir müon olduğu keşfedildi.
1938: E.C.G. Stuckelberg (1905-1984), proton ve nötronların, elektronlar, nötrinolar, müonlar veya bunların antipartiküllerinin herhangi bir kombinasyonuna decay olamayacağını gözledi. Protonon kararlılığının enerji veya yük korunumuyla açıklanamayacağını, ağır partiküllerin bağımsız bir korunumları olduğu önerisini ileri sürdü.
1938: Isaac Isidor Rabi (Fizik Nobel Ödülü 1944), çekirdeklerdeki protonlar ve nötronlar küçük, dönen mıknatıslar gibi hareket eder. Atomlar ve moleküller bu nedenle magnetik bir alanda hizalanırlar. 1938'de Isaac Isidor Rabi bir magnetik alan üzerinden bir molekül demetini geçirdi. Işın radyo dalgalarına maruz kaldığında, dönüş yönü, ancak kuantum mekaniğine uygun olarak belirli aşamalarda değiştirilebilir. Atomlar orijinal pozisyonlarına döndüklerinde, karakteristik frekanslara sahip elektromagnetik ışın yayar.
1938: Otto Hahn (Fizik Nobel Ödülü 1944) ve çalışma arkadaşları ağır elementlerin nükleer fizyonunu keşfettiler; (1939’da teorik olarak açıklandı).
1941: C. Moller (1904-1980) ve Abraham Pais (1918-2000), protonlar ve nötronlar için “nükleon” terimini kullandı.
1946-47: Fizikçiler kozmik ışın partikülünün “müon” değil, Yukawa'nın mezon’u olduğunu kanıtladı; böylece maddenin ikinci jenerasyonunun ilk partikülü bulundu. Tamamen beklenmedik bu keşif için I.I. Rabi, ‘bunu kim ısmarladı ki?’ demiştir. Çok kuvvetli etkileşmeyen objeler “lepton” terimiyle tanımlanmaya başlandı. (elektronlar ve müonlar leptondur)
1947: Kuvvetli etkileşim yapan bir mezon (kozmik ışınlarda bulunur) bir pion (pi mezon) olarak tayin edilir. (Pionlar en hafif mezonlardır)
1947: Fizikçiler elektronlar, pozitronlar ve fotonların elektromagnetik özelliklerini hesaplayacak işlemler geliştirdiler. Feynman diyagramlarına giriş başladı.
1938: Otto Hahn (Fizik Nobel Ödülü 1944) ve çalışma arkadaşları ağır elementlerin nükleer fizyonunu keşfettiler; (1939’da teorik olarak açıklandı).
1941: C. Moller (1904-1980) ve Abraham Pais (1918-2000), protonlar ve nötronlar için “nükleon” terimini kullandı.
1946-47: Fizikçiler kozmik ışın partikülünün “müon” değil, Yukawa'nın mezon’u olduğunu kanıtladı; böylece maddenin ikinci jenerasyonunun ilk partikülü bulundu. Tamamen beklenmedik bu keşif için I.I. Rabi, ‘bunu kim ısmarladı ki?’ demiştir. Çok kuvvetli etkileşmeyen objeler “lepton” terimiyle tanımlanmaya başlandı. (elektronlar ve müonlar leptondur)
1947: Kuvvetli etkileşim yapan bir mezon (kozmik ışınlarda bulunur) bir pion (pi mezon) olarak tayin edilir. (Pionlar en hafif mezonlardır)
1947: Fizikçiler elektronlar, pozitronlar ve fotonların elektromagnetik özelliklerini hesaplayacak işlemler geliştirdiler. Feynman diyagramlarına giriş başladı.
1948: Julian Schwinger (Fizik Nobel Ödülü 1965); Relativite teorisinin ve kuantum mekaniğinin kurulmasının ardından, yüklü partiküller ve elektromagnetik alanlar arasındaki etkileşim için başlangıç relativite teorisi formüle edildi; ancak kısmen, çünkü elektronun manyetik momentinin beklenenden biraz daha büyük olduğu kanıtlandığından teori yeniden formüle edilmesi gerekti. Julian Schwinger 1948'de "renormalizasyon" yoluyla bu sorunu çözdü ve böylece yeni bir kuantum elektrodinamiğine katkıda bulundu.
1948: Sin-Itiro Tomonaga (Fizik Nobel Ödülü 1965); Yüklü partiküller ve elektromagnetik alanlar arasındaki etkileşim için başlangıç relativite teorisi formüle edilmesininde ortaya çıkan, bir hidrojen atomu içindeki varsayılan tek enerji seviyesinin iki benzer seviyede olduğu sorununu (lamba kayması) Sin-Itiro Tomonga 1948'de "renormalizasyon" yoluyla çözdü ve böylece yeni bir kuantum elektrodinamiğine katkıda bulundu.
1948: Richard Feynman (Fizik Nobel Ödülü 1965), Feynman diyagramlarını sunarak yeni bir kuantum elektrodinamiği yaratmaya katkıda bulundu; farklı partiküller arasındaki çeşitli etkileşimlerin grafik gösterimleri. Bu diyagramlar, etkileşim olasılıklarının hesaplanmasını kolaylaştırmıştır.
1948: Berkeleyde, senkronize-siklotronda ilk yapay pionlar üretildi.
1949: Enrico Fermi (1901-1954) ve C.N. Yang (1922- ) bir pionun, bir çekirdek ve bir antiçekirdeğin kompozit bir yapısı olduğunu öne sürdü. Bu kompozit partiküller fikri oldukça radikal bir düşünceydi.
1949: K+ keşfedildi. (Decay yoluyla)
1950: Nötron pionlar keşfedildi.
1951: Kozmik ışınlarda yeni tip partiküller keşfedildi; bunlara, lamda ve K denildi.
1952: Delta partikülü keşfedildi; delta++, delta+, delta0, and delta.
1952: Donald Glaser (Fizik Nobel Ödülü 1960) kabarcık odasını icat etti; Brookhaven Cosmotron, 1.3 GeV hızlandırıcı çalıştırılmaya başlandı. Donald Glaser'ın kabarcık odası keşfi, partiküllerle yüksek enerjilerde çalışmayı sağlamıştır. Yüklü partiküller, kaynama noktasına yakın bir sıvıyla dolu bölme boyunca ileri doğru akın ederken, içerdikleri atomları iyonize ederler. Bölmenin basıncı daha sonra düştüğünde, bu yüklü atomların etrafında kabarcıklar oluşur. Partiküllerin izleri daha sonra fotoğraflanabilir ve analiz edilebilir.
1948: Sin-Itiro Tomonaga (Fizik Nobel Ödülü 1965); Yüklü partiküller ve elektromagnetik alanlar arasındaki etkileşim için başlangıç relativite teorisi formüle edilmesininde ortaya çıkan, bir hidrojen atomu içindeki varsayılan tek enerji seviyesinin iki benzer seviyede olduğu sorununu (lamba kayması) Sin-Itiro Tomonga 1948'de "renormalizasyon" yoluyla çözdü ve böylece yeni bir kuantum elektrodinamiğine katkıda bulundu.
1948: Richard Feynman (Fizik Nobel Ödülü 1965), Feynman diyagramlarını sunarak yeni bir kuantum elektrodinamiği yaratmaya katkıda bulundu; farklı partiküller arasındaki çeşitli etkileşimlerin grafik gösterimleri. Bu diyagramlar, etkileşim olasılıklarının hesaplanmasını kolaylaştırmıştır.
1948: Berkeleyde, senkronize-siklotronda ilk yapay pionlar üretildi.
1949: Enrico Fermi (1901-1954) ve C.N. Yang (1922- ) bir pionun, bir çekirdek ve bir antiçekirdeğin kompozit bir yapısı olduğunu öne sürdü. Bu kompozit partiküller fikri oldukça radikal bir düşünceydi.
1949: K+ keşfedildi. (Decay yoluyla)
1950: Nötron pionlar keşfedildi.
1951: Kozmik ışınlarda yeni tip partiküller keşfedildi; bunlara, lamda ve K denildi.
1952: Delta partikülü keşfedildi; delta++, delta+, delta0, and delta.
1952: Donald Glaser (Fizik Nobel Ödülü 1960) kabarcık odasını icat etti; Brookhaven Cosmotron, 1.3 GeV hızlandırıcı çalıştırılmaya başlandı. Donald Glaser'ın kabarcık odası keşfi, partiküllerle yüksek enerjilerde çalışmayı sağlamıştır. Yüklü partiküller, kaynama noktasına yakın bir sıvıyla dolu bölme boyunca ileri doğru akın ederken, içerdikleri atomları iyonize ederler. Bölmenin basıncı daha sonra düştüğünde, bu yüklü atomların etrafında kabarcıklar oluşur. Partiküllerin izleri daha sonra fotoğraflanabilir ve analiz edilebilir.
1953: “Partikül patlaması”nın başlaması-gerçek bir partiküller çoğalması.
1953-1957: Elektronların çekirdek dışındaki saçılmaları, protonlar (hatta nötronlar) içinde bir yük yoğunluğu dağılımı olduğunu ortaya çıkardı. Proton ve nötronların bu elektromagnetik yapı tanımı, (bunların hâlâ temel partiküller olarak kabul edilmesine rağmen) bu objelerin bazı iç yapı incelemelerinde önerildi.
1954: C.N. Yang (1922- ) ve Robert Mills (1927 –1999) “geyç (gauge) teorileri" denilen yeni bir teoriler sınıf geliştirdi. Bu tarihte uygulanamamasına rağmen, günümüzdeki “Standart Model” formu bu tip teoriye dayanır.
1953-1957: Elektronların çekirdek dışındaki saçılmaları, protonlar (hatta nötronlar) içinde bir yük yoğunluğu dağılımı olduğunu ortaya çıkardı. Proton ve nötronların bu elektromagnetik yapı tanımı, (bunların hâlâ temel partiküller olarak kabul edilmesine rağmen) bu objelerin bazı iç yapı incelemelerinde önerildi.
1954: C.N. Yang (1922- ) ve Robert Mills (1927 –1999) “geyç (gauge) teorileri" denilen yeni bir teoriler sınıf geliştirdi. Bu tarihte uygulanamamasına rağmen, günümüzdeki “Standart Model” formu bu tip teoriye dayanır.
1955: Emilio Segrè ve Owen Chamberlain (İkisi için de Fizik Nobel Ödülü 1959), güçlü bir partikül hızlandırıcısı ile, protonun antipartikülünün (antiproton) varlığını doğruladılar.
1956: Chen Ning Yang veTsung Dao Lee (İkisi için deFizik Nobel Ödülü 1957), sol-sağ simetri yasasının zayıf etkileşim tarafından bozulduğuna dair bir teori oluşturdular. Bir kobalt izotopunun beta bozunması sırasında elektronların hareket yönünün ölçümleri bunu doğruladı.
1957: Julian Schwinger (1918-1994) zayıf ve elektromagnetik etkileşimlerin birleştirilmesini öneren bir paper yazdı.
1957-1959: Julian Schwinger(1918-1994), Sidney Bludman (1927- ), Sheldon Glashow (1932-.) ayrı ayrı yazdıkları paper’larda tüm zayıf etkileşimlerinin, yüklü ağır bozonların (daha sonra bunlar W+ ve W- adıyla tanımlandı ) aracılığıyla olduğunu öne sürdüler. Bozon değiştokuşunu ilk olarak yirmi yıl önce Yukava tartışmaya açmış, fakat zayıf kuvvetlerin aracısı olarak pion’u önermişti.
1956: Chen Ning Yang veTsung Dao Lee (İkisi için deFizik Nobel Ödülü 1957), sol-sağ simetri yasasının zayıf etkileşim tarafından bozulduğuna dair bir teori oluşturdular. Bir kobalt izotopunun beta bozunması sırasında elektronların hareket yönünün ölçümleri bunu doğruladı.
1957: Julian Schwinger (1918-1994) zayıf ve elektromagnetik etkileşimlerin birleştirilmesini öneren bir paper yazdı.
1957-1959: Julian Schwinger(1918-1994), Sidney Bludman (1927- ), Sheldon Glashow (1932-.) ayrı ayrı yazdıkları paper’larda tüm zayıf etkileşimlerinin, yüklü ağır bozonların (daha sonra bunlar W+ ve W- adıyla tanımlandı ) aracılığıyla olduğunu öne sürdüler. Bozon değiştokuşunu ilk olarak yirmi yıl önce Yukava tartışmaya açmış, fakat zayıf kuvvetlerin aracısı olarak pion’u önermişti.
1960: Yoichiro Nambu (Fizik Nobel Ödülü 2008), simetri ihlallerini tanımlamada, elementer partiküller ve etkileşimlerini daha iyi anlamak için temel oluşturan matematiksel bir teori geliştirmiştir.
1961: Bilinen partiküllerin sayısı artarken, fizikçilerin partikül tipi paternlerini tanımalarına yardımcı olan, partikülleri organize eden matematiksel bir sınıflandırma şeması-grup SU(3)-hazırlandı.
1962: Denemeler, iki farklı tip nötrino bulunduğunu doğruladı; elektronlar ve müon nötrinolar.
1964 – Şimdiki Zaman: Modern Manzara (Standart Model)
1960’ların ortasında fizikçiler, tüm maddelerin proton, nötron ve elektronlardan oluştuğu düşüncesinin, sayısız yeni partikülleri açıklamada yetersiz kaldığının farkıva vardılar. Bu sorunu Gell-Mann's ve Zweig kuark (Partiküllerin Standart Modeli) teorisi çözdü.
1961: Bilinen partiküllerin sayısı artarken, fizikçilerin partikül tipi paternlerini tanımalarına yardımcı olan, partikülleri organize eden matematiksel bir sınıflandırma şeması-grup SU(3)-hazırlandı.
1962: Denemeler, iki farklı tip nötrino bulunduğunu doğruladı; elektronlar ve müon nötrinolar.
1964 – Şimdiki Zaman: Modern Manzara (Standart Model)
1960’ların ortasında fizikçiler, tüm maddelerin proton, nötron ve elektronlardan oluştuğu düşüncesinin, sayısız yeni partikülleri açıklamada yetersiz kaldığının farkıva vardılar. Bu sorunu Gell-Mann's ve Zweig kuark (Partiküllerin Standart Modeli) teorisi çözdü.
1964: Murray Gell-Mann (Fizik Nobel Ödülü 1969) ve George Zweig (1937- ) kuarkları deneysel olarak gösterdi. Mezonlar ve baryonların, üç kuark veya antikuarkın kompozitleri olduğunu öne sürdü ve yukarı “u”, aşağı “d”, acaip “s”olarak tanımladı (spinleri ½, elektrik yükleri, sırasıyla 2/3, -1/3, -1/3). (Bu teorinin tamamen doğru olmadığı ortaya çıktı.) Yük asla gözlenemediğinden kuarkların tanıtımı, gerçek bir fiziksel objenin bir postulatından daha fazla işlem gerektirir.
Daha sonraları teorik ve deneysel çalışmalar, izole edilememiş olmasına karşın kuarkların gerçek fiziksel objeler olduğunu göstermiştir.
1964: Sheldon Glashow (1932-.) (Fizik Nobel Ödülü 1979), Leptonlar kesin paternlere sahip olduğundan, dördüncü kuark için öneri getiren birkaç paper yayımlandı. Sheldon Glashow veJames Bjorken dördüncü kuark için “tılsım” terimini kullandı.
1965: O.W. Greenberg (1932- ), Yoichiro Nambu (1921-2015) renk şarjının kuark özelliğini ileri sürdü. Tüm gözlenen hadronların toplam renk şarjı sıfırdır.
1967: Abdus Salam ve Steven Weinberg (iki bilim adamı için de Fizik Nobel Ödülü 1979) ayrı ayrı teklif ettiklerii teorilerde elektromagnetik ve zayıf etkileşimleri, “elektrozayıf etkileşimler” olarak birleştirmeyi önerdiler. Teorileri için, nötral ve zayıf etkileşimli bir bozon (şimdi Z0 deniyor) ve ayrıca masif bir bozon olan Higgs Bozon gerekliydi; bu partikül henüz gözlenememişti.
1968-1969: Stanford Lineer Akseleratörde yapılan bir deneyde elektronların proton dışında saçıldığ ve protondaki küçük sert göbeğin dışında hareketli olduğu görüldüı. James Bjorken ve Richard Feynman bu veriyi, proton içindeki bileşenlerin bir modeli olarak analizledi. (Bu deneyler kuarkların varlığı için yapılmış olmasına rağmen bileşenler için “kuark” terimini kullanmadılar.)
1970: Sheldon Glashow (1932-.), John Iliopoulos (1940- ), Luciano Maiani (1941- ) dördüncü kuarkın Standart Model yönünden kritik önemini kabul ettiler ve teorisini geliştirdiler. Bu teoriye göre Z0-aracılı zayıf etkileşimler flavor-koruyuculudur, fakat flavor-değiştirmeli değildir.
1973: Donald Perkins (1925- ), Standart Modelin gerekliliklerini dikkate alarak CERN’in eski verilerinden bazılarını yeniden analizledi ve yük değiştokuşu olmadan zayıf etkileşimlerin belirtilerini buldu. (Z0 değiştokuşu.)
1973: Kuvvetli etkileşimin kuantum alan teorisi formüllendirildi. Kuarklar ve gluonların bu teorisi (şimdi Standart Modelin bir parçasıdır) kuantum elektrodinamiğe (QED) benzer, fakat kuvvetli etkileşim renk yüküyle ilgli olduğundan bu teoriye kuantum kromodimnamik (QCD) denildi. Teoriye göre tayin edilen kuarklar bir renk şarjı taşıyan gerçek renk partikülleridir. Gluonlar kuvvetli etkileşim alanının kütlesiz kuantasıdır. Bu kuvvetli etkileşim teorisi ilk olarak Harald Fritzsch (1943- ) ve Murray Gell-Mann (1929- ) tarafından önerildi.
1968-1969: Stanford Lineer Akseleratörde yapılan bir deneyde elektronların proton dışında saçıldığ ve protondaki küçük sert göbeğin dışında hareketli olduğu görüldüı. James Bjorken ve Richard Feynman bu veriyi, proton içindeki bileşenlerin bir modeli olarak analizledi. (Bu deneyler kuarkların varlığı için yapılmış olmasına rağmen bileşenler için “kuark” terimini kullanmadılar.)
1970: Sheldon Glashow (1932-.), John Iliopoulos (1940- ), Luciano Maiani (1941- ) dördüncü kuarkın Standart Model yönünden kritik önemini kabul ettiler ve teorisini geliştirdiler. Bu teoriye göre Z0-aracılı zayıf etkileşimler flavor-koruyuculudur, fakat flavor-değiştirmeli değildir.
1973: Donald Perkins (1925- ), Standart Modelin gerekliliklerini dikkate alarak CERN’in eski verilerinden bazılarını yeniden analizledi ve yük değiştokuşu olmadan zayıf etkileşimlerin belirtilerini buldu. (Z0 değiştokuşu.)
1973: Kuvvetli etkileşimin kuantum alan teorisi formüllendirildi. Kuarklar ve gluonların bu teorisi (şimdi Standart Modelin bir parçasıdır) kuantum elektrodinamiğe (QED) benzer, fakat kuvvetli etkileşim renk yüküyle ilgli olduğundan bu teoriye kuantum kromodimnamik (QCD) denildi. Teoriye göre tayin edilen kuarklar bir renk şarjı taşıyan gerçek renk partikülleridir. Gluonlar kuvvetli etkileşim alanının kütlesiz kuantasıdır. Bu kuvvetli etkileşim teorisi ilk olarak Harald Fritzsch (1943- ) ve Murray Gell-Mann (1929- ) tarafından önerildi.
1973: David Politzer, David Gross, Frank Wilczek (üç bilim adamı için de Fizik Nobel Ödülü 2004), zamanımızda “asimptotik serbestlik” denilen, özel nitelikli kuvvetli etkileşim renk teorisini keşfetti.
1974: John Iliopoulos (1940- ) bir konferanstaki konuşmasında, ‘fiziğin şimdiki görüntüsüne Standart Model denir’ dedi.
1974: Burton Richter ve Samuel Ting (iki bilim adamı için de Fizik Nobel Ödülü 1976), bağımsız çalışmalarında aynı yeni partiülü keşfettikleriniı bildirdiler. Ting ve çalışma arkadaşları bu partiküle J partikülü adını verdi. Richter ve çalışma arkadaşları ise psi partikülü dediler. Sonuç olarak partikül J/psi partikülü olarak tanımlandı; bu bir tılsım/antitılsım mezondu.
1976: Gerson Goldhaber (1924-2010) ve Francois Pierre (…) D0 mezonu buldu; anti-yukarı ve tılsım kuarklar.
1976: Gerson Goldhaber (1924-2010) ve Francois Pierre (…) D0 mezonu buldu; anti-yukarı ve tılsım kuarklar.
1976: Martin Perl (Fizik Nobel Ödülü 1995) ve çalışma arkadaşları tau leptonu keşfetti. Lepton üçüncü jenerasyonun ilk kaydedilmiş partikülüdür.
1976: Frederick Reines (Fizik Nobel Ödülü 1995); çekirdeğin b bozunmasıyla, bir nötron bir protona dönüştürülür ve bir elektron üretilir. Bu bozunmanın enerji-dönüşmesi ve diğer yasaları ihlal ettiği, b bozunması sırasında ek bir partikül–bir nötrino–oluştuğu ileri sürüldü. Frederick Reines bir nükleer reaktörden gelen radyasyonu bir su tankından geçirerek nötrinonun varlığını ispatladı.
1976: Frederick Reines (Fizik Nobel Ödülü 1995); çekirdeğin b bozunmasıyla, bir nötron bir protona dönüştürülür ve bir elektron üretilir. Bu bozunmanın enerji-dönüşmesi ve diğer yasaları ihlal ettiği, b bozunması sırasında ek bir partikül–bir nötrino–oluştuğu ileri sürüldü. Frederick Reines bir nükleer reaktörden gelen radyasyonu bir su tankından geçirerek nötrinonun varlığını ispatladı.
1977: Leon Lederman, Melvin Schwartz ve Jack Steinberger (üç bilim adamı için de Fizik Nobel Ödülü 1988), diğer bir kuark ve anti kuarkını keşfetti; buna “aşağı” kuark denildi. 1962'de, bazı durumlarda, bir elektron üretmek yerine, muon (bir elektrondan 200 kat daha ağır) üretildiğini keşfettiler ve yeni bir nötrino türü olan muon nötrino'sunu kanıtladılar.
1978: Charles Prescott (1938- ) ve Richard Taylor (1929- ), deuteryumdan polarize elektronların saçılmasındaki Z0 aracılı zayıf etkileşimi gözlemledi.
1979: Kuark veya antikuarkla ışınlandırılan bir gluon için bulgular PETRA’da, çarpan ışın demeti olasılıkları DESY laboratuvarlarında incelendi.
1983: Carlo Rubbia ve Simon Van der Meer tarafından geliştirilen protonlar ve antiprotonların çarpıştırıldığı deneylerle (CERN sinkrotronda) W± ve Z ara bozonlar gözlendi. (Elektrozayıf teorinin için gerekli.)
1989: SLAC ve CERN’deki çalışmalar, temel partiküllerin sadece üç jenerasyonu olduğunu kuvvetlendirdi. Bu durum Z0-bozonun yaşamının, sadece tam olarak üç çok hafif (veya kütlesiz) nötrinonun varlığına bağlı olduğuyla açıklandı.
1995: Onsekiz yıl boyunca pek çok akselaratörde yapılan araştırmalar sonunda, Fermilab’da CDF ve D0 deneyleriyle “yukarı kuark” keşfedildi; kütlesi 175 GeV gibi beklenmeyen bir değerdi ve bu değerin diğer beş kuarktan çok farklı olmasının nedeni anlaşılamadı.
1998: Takaaki Kajita (Fizik Nobel Ödülü 2015); Modern fiziğin kullandığı Standart Model, nötrino adı verilen çok küçük ve zorlu üç partikül grubuna sahiptir. Takaaki Kajita, kozmik ışınlar ile Dünya'nın atmosferi arasındaki reaksiyonlarda nötrinolar tespit etti. Ölçümler, farklı tipler arasında geçiş yapan nötrinolarda sapmalar gösterdi; bu, kütleye sahip olmaları gerektiği anlamına gelir.
2000: Arthur B. McDonald (Fizik Nobel Ödülü 2015); Kanada'daki bir madende yapılan deneysel bir tesiste Arthur McDonald, güneşin nükleer reaksiyonlarında nötrinolar saptadı. Ölçümler, farklı tipler arasında geçiş yapan nötrinolarda sapmalar gösterdi; bu, kütlesi olması gerektiği anlamına gelir.
2012: Peter Higgs (Fizik Nobel Ödülü 2013), Modern fiziğe göre madde, yapı taşları olarak işlev gören bir dizi partiküllerden oluşur. Bu partiküller arasında, başka bir dizi partikül tarafından yönlendirilen kuvvetler bulunur. Partiküllerin çoğunun temel bir özelliği, bir kütlesi olmasıdır. Bağımsız olarak, 1964'te hem Peter Higgs hem de François Englert (Fizik Nobel Ödülü 2013) ekibi ve Robert Brout, diğer partiküllerin bir kütleye sahip olduğunu açıklayan bir partikül varlığı hakkında bir teori önerdi. 2012'de CERN laboratuarında yapılan iki deney Higgs partiküllerinin arlığını doğruladı.
2013: Sıfır spin ve pozitif eşliğe sahip bir partikül keşfedildi. Bu partikül Higgs bozonunun iki ana kriterini sağlıyordu ve doğada keşfedilen ilk skaler partikül oldu. Higgs mekaniği genel olarak partikül fiziğinin standart modelinin önemli bir bileşeni olarak kabul edilir. Higgs mekanikleri olmasaydı belirli partiküllerin kütlesiz olması gerekirdi.
2013: Sıfır spin ve pozitif eşliğe sahip bir partikül keşfedildi. Bu partikül Higgs bozonunun iki ana kriterini sağlıyordu ve doğada keşfedilen ilk skaler partikül oldu. Higgs mekaniği genel olarak partikül fiziğinin standart modelinin önemli bir bileşeni olarak kabul edilir. Higgs mekanikleri olmasaydı belirli partiküllerin kütlesiz olması gerekirdi.
Yararlanılan Kaynaklar
http://202.141.40.218/wiki/index.php/Elementary_Particles_and_the_Quark_Model
http://202.141.40.218/wiki/index.php/Elementary_Particles_and_the_Quark_Model
http://slideplayer.org/slide/211298/
http://www.a-levelphysicstutor.com/nucphys-exch-partcls.php
http://www.faqs.org/espionage/Mo-Ne/Nanotechnology.html#ixzz4LL1Pyu1j
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/
http://www.particleadventure.org/other/history/index.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson#Overview
https://reich-chemistry.wikispaces.com/fall.2008.mma.rowe.timeline
