Cronología de la física atómica y subatómica - Timeline of atomic and subatomic physics
Una cronología de la física atómica y subatómica .
Comienzos tempranos
- En el siglo VI a. C., Acharya Kanada propuso que toda la materia debe consistir en partículas indivisibles y las llamó "anu". Propone ejemplos como la maduración de la fruta como el cambio en el número y tipo de átomos para crear nuevas unidades.
- 430 a. C. Demócrito especula sobre partículas indivisibles fundamentales, las llama " átomos ".
El comienzo de la química
- 1766 Henry Cavendish descubre y estudia el hidrógeno
- 1778 Carl Scheele y Antoine Lavoisier descubren que el aire está compuesto principalmente de nitrógeno y oxígeno.
- 1781 Joseph Priestley crea agua encendiendo hidrógeno y oxígeno
- 1800 William Nicholson y Anthony Carlisle utilizan la electrólisis para separar el agua en hidrógeno y oxígeno.
- 1803 John Dalton introduce las ideas atómicas en la química y afirma que la materia está compuesta de átomos de diferentes pesos.
- 1805 (tiempo aproximado) Thomas Young realiza el experimento de doble rendija con luz
- 1811 Amedeo Avogadro afirma que volúmenes iguales de gases deberían contener el mismo número de moléculas.
- 1832 Michael Faraday establece sus leyes de electrólisis
- 1871 Dmitri Mendeleyev examina sistemáticamente la tabla periódica y predice la existencia de galio , escandio y germanio
- 1873 Johannes van der Waals introduce la idea de fuerzas atractivas débiles entre moléculas.
- 1885 Johann Balmer encuentra una expresión matemática para las longitudes de onda de las líneas de hidrógeno observadas
- 1887 Heinrich Hertz descubre el efecto fotoeléctrico
- 1894 Lord Rayleigh y William Ramsay descubrir argón por espectroscópicamente analizar el gas que queda después de nitrógeno y oxígeno se eliminan de aire
- 1895 William Ramsay descubre el helio terrestre analizando espectroscópicamente el gas producido por el uranio en descomposición.
- 1896 Antoine Becquerel descubre la radiactividad del uranio
- 1896 Pieter Zeeman estudia la división de las líneas D de sodio cuando el sodio se mantiene en una llama entre fuertes polos magnéticos.
- 1897 Emil Wiechert , Walter Kaufmann y JJ Thomson descubren el electrón
- 1898 Marie y Pierre Curie descubrieron la existencia de los elementos radiactivos radio y polonio en su investigación de la pitchblenda.
- 1898 William Ramsay y Morris Travers descubren neón y partículas beta cargadas negativamente
La era de la mecánica cuántica
- 1887 Heinrich Rudolf Hertz descubre el efecto fotoeléctrico que jugará un papel muy importante en el desarrollo de la teoría cuántica con la explicación de Einstein de este efecto en términos de cuantos de luz.
- 1896 Wilhelm Conrad Röntgen descubre los rayos X mientras estudia electrones en plasma ; dispersando rayos X, que se consideraron como "ondas" de radiación electromagnética de alta energía , Arthur Compton podrá demostrar en 1922 el aspecto de "partículas" de la radiación electromagnética.
- 1900 Paul Villard descubre los rayos gamma mientras estudia la desintegración del uranio
- 1900 Johannes Rydberg refina la expresión de las longitudes de onda de las líneas de hidrógeno observadas
- 1900 Max Planck establece su hipótesis cuántica y la ley de radiación del cuerpo negro
- 1902 Philipp Lenard observa que las energías máximas de los fotoelectrones son independientes de la intensidad de iluminación, pero dependen de la frecuencia.
- 1902 Theodor Svedberg sugiere que las fluctuaciones en el bombardeo molecular causan el movimiento browniano
- 1905 Albert Einstein explica el efecto fotoeléctrico
- 1906 Charles Barkla descubre que cada elemento tiene una radiografía característica y que el grado de penetración de estos rayos X está relacionado con el peso atómico del elemento.
- 1909 Hans Geiger y Ernest Marsden descubren grandes desviaciones en ángulo de partículas alfa por finas láminas de metal
- 1909 Ernest Rutherford y Thomas Royds demuestran que las partículas alfa son átomos de helio doblemente ionizados
- 1911 Ernest Rutherford explica el experimento Geiger-Marsden invocando un modelo de átomo nuclear y deriva la sección transversal de Rutherford.
- 1911 Jean Perrin prueba la existencia de átomos y moléculas con el trabajo experimental para probar explicación teórica de Einstein de movimiento browniano
- 1911 Ștefan Procopiu mide el momento dipolar magnético del electrón
- 1912 Max von Laue sugiere el uso de celosías de cristal para difractar los rayos X
- 1912 Walter Friedrich y Paul Knipping Difracción de rayos X en mezcla de zinc
- 1913 William Henry Bragg y William Lawrence Bragg resuelven la condición de Bragg para una fuerte reflexión de rayos X
- 1913 Henry Moseley muestra que la carga nuclear es la base real para numerar los elementos
- 1913 Niels Bohr presenta su modelo cuántico del átomo
- 1913 Robert Millikan mide la unidad fundamental de carga eléctrica
- 1913 Johannes Stark demuestra que fuertes campos eléctricos dividirán la serie de líneas espectrales de Balmer de hidrógeno
- 1914 James Franck y Gustav Hertz observan la excitación atómica
- 1914 Ernest Rutherford sugiere que el núcleo atómico cargado positivamente contiene protones
- 1915 Arnold Sommerfeld desarrolla un modelo atómico de Bohr modificado con órbitas elípticas para explicar la estructura fina relativista.
- 1916 Gilbert N. Lewis e Irving Langmuir formulan un modelo de enlace químico de capa de electrones
- 1917 Albert Einstein introduce la idea de emisión de radiación estimulada.
- 1918 Ernest Rutherford se da cuenta de que, cuando las partículas alfa se inyectan en gas nitrógeno , sus detectores de centelleo muestran las firmas de núcleos de hidrógeno .
- 1921 Alfred Landé introduce el factor g Landé
- 1922 Arthur Compton estudia la dispersión de fotones de rayos X por electrones demostrando el aspecto de "partícula" de la radiación electromagnética.
- 1922 Otto Stern y Walther Gerlach muestran " cuantización de espín "
- 1923 Lise Meitner descubre lo que ahora se conoce como el proceso Auger
- 1924 Louis de Broglie sugiere que los electrones pueden tener propiedades ondulatorias además de sus propiedades de "partícula"; la dualidad onda-partícula se ha extendido posteriormente a todos los fermiones y bosones.
- 1924 John Lennard-Jones propone una ley de fuerza interatómica semiempírica
- 1924 Santiago Antúnez de Mayolo propone un neutrón.
- 1924 Satyendra Bose y Albert Einstein presentan las estadísticas de Bose-Einstein
- 1925 Wolfgang Pauli establece el principio de exclusión cuántica para electrones
- 1925 George Uhlenbeck y Samuel Goudsmit postulan el espín del electrón
- 1925 Pierre Auger descubre el proceso Auger (2 años después de Lise Meitner )
- 1925 Werner Heisenberg , Max Born y Pascual Jordan formulan la mecánica de matrices cuánticas
- 1926 Erwin Schrödinger establece su ecuación de onda cuántica no relativista y formula la mecánica de onda cuántica
- 1926 Erwin Schrödinger demuestra que las formulaciones de ondas y matrices de la teoría cuántica son matemáticamente equivalentes
- 1926 Oskar Klein y Walter Gordon establecen su ecuación de onda cuántica relativista, ahora la ecuación de Klein-Gordon
- 1926 Enrico Fermi descubre la conexión espín-estadística , para partículas que ahora se llaman 'fermiones', como el electrón (de espín-1/2 ).
- 1926 Paul Dirac presenta las estadísticas de Fermi-Dirac
- 1926 Gilbert N. Lewis introduce el término " fotón ", considerado por él como " el portador de energía radiante " .
- 1927 Clinton Davisson , Lester Germer y George Paget Thomson confirman la naturaleza ondulatoria de los electrones
- 1927 Werner Heisenberg establece el principio de incertidumbre cuántica
- 1927 Max Born interpreta la naturaleza probabilística de las funciones de onda
- 1927 Walter Heitler y Fritz London introducen los conceptos de la teoría del enlace de valencia y la aplican a la molécula de hidrógeno .
- 1927 Thomas y Fermi desarrollan el modelo Thomas-Fermi
- 1927 Max Born y Robert Oppenheimer introducen la aproximación de Born-Oppenheimer
- 1928 Chandrasekhara Raman estudia la dispersión óptica de fotones por electrones
- 1928 Paul Dirac establece su ecuación de onda cuántica de electrones relativista
- 1928 Charles G. Darwin y Walter Gordon resuelven la ecuación de Dirac para un potencial de Coulomb
- 1928 Friedrich Hund y Robert S. Mulliken introducen el concepto de orbital molecular
- 1929 Oskar Klein descubre la paradoja de Klein
- 1929 Oskar Klein y Yoshio Nishina obtienen la sección transversal de Klein-Nishina para la dispersión de fotones de alta energía por electrones
- 1929 Nevill Mott deriva la sección transversal de Mott para la dispersión de Coulomb de electrones relativistas
- 1930 Paul Dirac introduce la teoría del agujero de electrones
- 1930 Erwin Schrödinger predice el movimiento zitterbewegung
- 1930 Fritz London explica que las fuerzas de van der Waals se deben a la interacción de los momentos dipolares fluctuantes entre moléculas.
- 1931 John Lennard-Jones propone el potencial interatómico de Lennard-Jones
- 1931 Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot observan pero malinterpretan la dispersión de neutrones en parafina
- 1931 Wolfgang Pauli plantea la hipótesis de los neutrinos para explicar la aparente violación de la conservación de energía en la desintegración beta.
- 1931 Linus Pauling descubre la unión por resonancia y la usa para explicar la alta estabilidad de las moléculas planas simétricas.
- 1931 Paul Dirac muestra que la cuantificación de carga se puede explicar si existen monopolos magnéticos
- 1931 Harold Urey descubre el deuterio utilizando técnicas de concentración por evaporación y espectroscopía
- 1932 John Cockcroft y Ernest Walton dividen los núcleos de boro y litio mediante bombardeo de protones
- 1932 James Chadwick descubre el neutrón
- 1932 Werner Heisenberg presenta el modelo protón-neutrón del núcleo y lo usa para explicar los isótopos.
- 1932 Carl D. Anderson descubre el positrón
- 1933 Ernst Stueckelberg (1932), Lev Landau (1932) y Clarence Zener descubren la transición Landau-Zener
- 1933 Max Delbrück sugiere que los efectos cuánticos harán que los fotones sean dispersados por un campo eléctrico externo
- 1934 Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot bombardean átomos de aluminio con partículas alfa para crear fósforo-30 radioactivo artificialmente
- 1934 Leó Szilárd se da cuenta de que las reacciones nucleares en cadena pueden ser posibles
- 1934 Enrico Fermi publica un modelo muy exitoso de desintegración beta en el que se produjeron neutrinos.
- 1934 Lev Landau le dice a Edward Teller que las moléculas no lineales pueden tener modos vibracionales que eliminan la degeneración de un estado orbitalmente degenerado ( efecto Jahn-Teller )
- 1934 Enrico Fermi sugiere bombardear átomos de uranio con neutrones para hacer un elemento de 93 protones
- 1934 Pavel Cherenkov informa que la luz es emitida por partículas relativistas que viajan en un líquido no centelleante.
- 1935 Hideki Yukawa presenta una teoría de la fuerza nuclear y predice el mesón escalar.
- 1935 Albert Einstein , Boris Podolsky y Nathan Rosen plantean la paradoja de EPR
- 1935 Henry Eyring desarrolla la teoría del estado de transición
- 1935 Niels Bohr presenta su análisis de la paradoja EPR
- 1936 Alexandru Proca formula las ecuaciones de campo cuántico relativista para un mesón vectorial masivo de espín-1 como base para las fuerzas nucleares
- 1936 Eugene Wigner desarrolla la teoría de la absorción de neutrones por núcleos atómicos
- 1936 Hermann Arthur Jahn y Edward Teller presentan su estudio sistemático de los tipos de simetría para los que se espera el efecto Jahn-Teller.
- 1937 Carl Anderson prueba experimentalmente la existencia del pión predicho por la teoría de Yukawa.
- 1937 Hans Hellmann encuentra el teorema de Hellmann-Feynman
- 1937 Seth Neddermeyer , Carl Anderson , JC Street y EC Stevenson descubren muones utilizando mediciones de rayos cósmicos en cámaras de niebla
- 1939 Richard Feynman encuentra el teorema de Hellmann-Feynman
- 1939 Otto Hahn y Fritz Strassmann bombardean sales de uranio con neutrones térmicos y descubren bario entre los productos de reacción.
- 1939 Lise Meitner y Otto Robert Frisch determinan que se está produciendo fisión nuclear en los experimentos de Hahn-Strassmann
- 1942 Enrico Fermi realiza la primera reacción nuclear en cadena controlada
- 1942 Ernst Stueckelberg introduce el propagador en la teoría de los positrones e interpreta los positrones como electrones de energía negativa que se mueven hacia atrás a través del espacio-tiempo.
- 1947 Willis Lamb y Robert Retherford miden el cambio Lamb-Retherford
- 1947 Cecil Powell , César Lattes y Giuseppe Occhialini descubren el mesón pi al estudiar las huellas de los rayos cósmicos
- 1947 Richard Feynman presenta su enfoque de propagador de la electrodinámica cuántica
- 1948 Hendrik Casimir predice una fuerza de Casimir atractiva rudimentaria en un condensador de placas paralelas
- 1951 Martin Deutsch descubre el positronio
- 1952 David Bohm propone su interpretación de la mecánica cuántica
- 1953 Robert Wilson observa la dispersión de Delbruck de rayos gamma de 1,33 MeV por los campos eléctricos de los núcleos de plomo
- 1953 Charles H. Townes, en colaboración con JP Gordon y HJ Zeiger, construye el primer maser de amoníaco
- 1954 Chen Ning Yang y Robert Mills investigan una teoría del isospín hadrónico exigiendo invariancia de gauge local bajo rotaciones espaciales de espín isotópico , la primera teoría de gauge no abeliana.
- 1955 Owen Chamberlain , Emilio Segrè , Clyde Wiegand y Thomas Ypsilantis descubren el antiprotón
- 1956 Frederick Reines y Clyde Cowan detectan antineutrino
- 1956 Chen Ning Yang y Tsung Lee proponen una violación de la paridad por parte de la fuerza nuclear débil
- 1956 Chien Shiung Wu descubre la violación de la paridad por la fuerza débil del cobalto en descomposición
- 1957 Gerhart Luders prueba el teorema CPT
- 1957 Richard Feynman , Murray Gell-Mann , Robert Marshak y ECG Sudarshan proponen un vector / vector axial (VA) lagrangiano para interacciones débiles.
- 1958 Marcus Sparnaay confirma experimentalmente el efecto Casimir
- 1959 Yakir Aharonov y David Bohm predicen el efecto Aharonov-Bohm
- 1960 RG Chambers confirma experimentalmente el efecto Aharonov-Bohm
- 1961 Murray Gell-Mann y Yuval Neeman descubrir los Óctuplo Way patrones, el (3) SU grupo
- 1961 Jeffrey Goldstone considera la ruptura de la simetría de fase global
- 1962 Leon Lederman muestra que el neutrino electrónico es distinto del neutrino muón
- 1963 Eugene Wigner descubre el papel fundamental que juegan las simetrías cuánticas en átomos y moléculas
La formación y los éxitos del Modelo Estándar
- 1964 Murray Gell-Mann y George Zweig proponen el modelo de quark / ases
- 1964 Peter Higgs considera la ruptura de la simetría de fase local
- 1964 John Stewart Bell muestra que todas las teorías de variables ocultas locales deben satisfacer la desigualdad de Bell
- 1964 Val Fitch y James Cronin observan la violación de CP por la fuerza débil en la desintegración de los mesones K.
- 1967 Steven Weinberg presenta su modelo electrodébil de leptones
- 1969 John Clauser , Michael Horne , Abner Shimony y Richard Holt proponen una prueba de correlación de polarización de la desigualdad de Bell
- 1970 Sheldon Glashow , John Iliopoulos y Luciano Maiani proponen el quark encanto
- 1971 Gerard 't Hooft muestra que el modelo electrodébil de Glashow-Salam-Weinberg se puede renormalizar
- 1972 Stuart Freedman y John Clauser realizan la primera prueba de correlación de polarización de la desigualdad de Bell
- 1973 David Politzer y Frank Anthony Wilczek proponen la libertad asintótica de los quarks
- 1974 Burton Richter y Samuel Ting descubren la partícula J / ψ que implica la existencia del quark encanto
- 1974 Robert J. Buenker y Sigrid D. Peyerimhoff introducen el método de interacción de configuración de referencias múltiples .
- 1975 Martin Perl descubre el tau lepton
- 1977 Steve Herb encuentra la resonancia upsilon que implica la existencia del quark beauty / bottom
- 1982 Alain Aspect , J. Dalibard y G. Roger realizan una prueba de correlación de polarización de la desigualdad de Bell que descarta la comunicación conspirativa del polarizador.
- 1983 Carlo Rubbia , Simon van der Meer y la colaboración CERN UA-1 encuentran los bosones vectoriales intermedios W y Z
- 1989 El ancho de resonancia del bosón del vector intermedio Z indica tres generaciones de quark-leptones
- 1994 El experimento CERN LEAR Crystal Barrel justifica la existencia de bolas de pegamento ( mesón exótico ).
- 1995 Los experimentos D0 y CDF en el Fermilab Tevatron descubren el quark top .
- 1998 Super-Kamiokande (Japón) observa evidencia de oscilaciones de neutrinos , lo que implica que al menos un neutrino tiene masa.
- 1999 Ahmed Zewail gana el premio Nobel de química por su trabajo sobre femtoquímica de átomos y moléculas.
- 2001 El Observatorio de Neutrinos de Sudbury (Canadá) confirma la existencia de oscilaciones de neutrinos.
- 2005 En el acelerador RHIC del Laboratorio Nacional de Brookhaven han creado un líquido de quark-gluón de muy baja viscosidad, quizás el plasma de quark-gluón
- 2010 El Gran Colisionador de Hadrones del CERN comienza a funcionar con el objetivo principal de buscar el bosón de Higgs .
- 2012 CERN anuncia el descubrimiento de una nueva partícula con propiedades consistentes con el bosón de Higgs del Modelo Estándar después de experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones .
Teorías cuánticas de campo más allá del modelo estándar
- 2000 Steven Weinberg . Supersimetría y gravedad cuántica.
- 2003 Leonid Vainerman. Grupos cuánticos, álgebras de Hopf y aplicaciones de campo cuántico.
- Teoría cuántica de campos no conmutativa
- MR Douglas y NA Nekrasov (2001) " Teoría de campos no conmutativos ", Rev. Mod. Phys. 73: 977-1029.
- Szabo, RJ (2003) " Teoría cuántica de campos en espacios no conmutativos ", Physics Reports 378: 207–99. Un artículo expositivo sobre teorías de campos cuánticos no conmutativos.
- Teoría cuántica de campos no conmutativa, ver estadísticas en arxiv.org
- Seiberg, N. y E. Witten (1999) " Teoría de cuerdas y geometría no conmutativa ", Journal of High Energy Physics
- Sergio Doplicher , Klaus Fredenhagen y John Roberts, Sergio Doplicher, Klaus Fredenhagen, John E. Roberts (1995) La estructura cuántica del espacio-tiempo en la escala de Planck y los campos cuánticos , " Commun. Math. Phys . 172: 187-220.
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- Schücker, Thomas (2005) Fuerzas de la geometría de Connes. Lecture Notes in Physics 659, Springer.
- Modelo estándar no conmutativo
- Geometría no conmutativa
Ver también
- Historia de la física subatómica
- Historia de la mecánica cuántica
- Historia de la teoría cuántica de campos
- Historia de la molécula
- Historia de la termodinámica
- Historia de la quimica
- Edad de oro de la física