Od polovice šesťdesitich rokov (1960) začali fyzici chápať, že ich doterajšia predstava o skladbe všetkej hmoty z trojice fundamentálnych častíc (protónov, neutrónv a elektrónov) neobstojí. Nedokáže vysvetliť myriádu novo objavených častíc. Tento problém vyriešila teória kvarkov Gell-Manna a Zweiga. Za posledných tridsať rokov teória – ktorú dnes nazývame štandardným modelom – rozrástla a zosilnela zvyšujúc svoju prijateľnosť vďaka novým objavom na urýchľovačoch častíc.
1964 | Murray Gell-Mann a George Zweig pokusne predložili nápad s kvarkmi. Prepokladali, že baryóny a mezóny sú častice zložené z trojice kvarkov, alebo z kvarku a antikvarku. Kvarky dostali meno up, down a strange (u,d a s), ich spin je 1/2 a ich elektrický náboj +2/3, –1/3,–1/3, v uvedenom poradí (ukázalo sa, že táto teória nie je kompletná). Nakoľko takéto náboje neboli nikdy pozorované, nazeralo sa na zavedenie kvarkov ako na matematické vysvetlenie pozorovaného vzoru chutí a hmotností, než na skutočné fyzikálne objekty. Neskorší teoretický a experimentálny vývoj nám dovolil nazerať na kvarky ako na skutočné fyzikálne objekty, aj keď nemôžu byť izolované. |
1964 | Nakoľko leptóny vykazovali svoj vlastný vzor, niektoré články navrhovali existenciu štvrtého kvarku s novou chuťou. Tým by sa opakoval vzor pre kvarky, na ktoré teraz nazeráme ako na generácie hmoty. Tento návrh bralo vážne len pár fyzikov. Sheldon Glashow a James Bjorken pre štvrtý kvark (kvark c) zvolili názov "charm" (šarm). |
1965 | O.W. Greenberg, M.Y. Han, a Yoichiro Nambu zaviedli vlastnosť kvarkov – farbu. Všetky pozorované hadróny sú farebne neutrálne. |
...1966... | Kvarkový model sa prijíma len veľmi pomaly, lebo kvarky nie sú pozorované |
1967 | Steven Weinberg a Abdus Salam predložili nezávisle na sebe teóriu, ktorá zjednocuje elektromagnetickú a slabú interakciu v elektroslabú interakciu. Ich teória vyžadovala existenciu elektricky neutrálneho bozonu (dnes nazývaného Z0), ktorý prenáša len slabú interakciu, a ešte nikdy nebola pozorovaná. Predpovedali tiež existenciu ďalšieho bozonu, bozonu Higgs, ktorý nebol pozorovaný dodnes. |
1968-69 | Na Stanfordovom lineárnom urýchľovači jeden elektrón, pri zrážke s protónom, vyrazil z protónu malé tvrdé jadro. James Bjorken a Richard Feynman analyzovali tieto údaje z pohľadu možných malých zložiek vo vnútrajšku protónu (pre tieto zložky nepoužívali názov "kvark, aj keď tento experiment poukazoval na existenciu kvarkov). |
1970 | Sheldon Glashow, John Iliopoulos a Luciano Maiani rozpoznali kritičnosť existencie štvrtého kvarku v kontexte štandardného modelu. Štvorkvarkový model dovolil teórii slabú interakciu prenášanú chuťovo neutrálnym Z0 , ale nedovolil prenášače meniace chuť. |
1973 | Donald Perkins poháňaný predpoveďami štandardného modelu znova analyzoval údaje z CERN-u a našiel náznaky slabej interakcie prenášanej bez zmeny náboja (teda tie, ktoré prenáša Z0 ). |
1973 | Bola sformulovaná kvantovo-poľná teória silnej interakcie. Táto teória kvarkov a gluónov (dnes už súčasť štandardného modelu) je vo svojej štruktúre podobná kvantovej elektrodynamike (QED), ale nakoľko silná interakcia narába s farebným nábojom, nazýva sa kvantovou chromodynamikou (QCD). Kvarky sú definované ako reálne častice nesúce a vymieňajúce farebné náboje. O tejto teórii silnej interakcii ako prvý uvažovali Harald Fritzsch a Murray Gell-Mann. |
1973 | David Politzer, David Gross a Frank Wilczek objavili, že farebná teória silnej interakcie má špeciálnu vlastnosť, ktorú dnes nazývame "asymptotickou volľnosťou". Táto vlastnosť je potrebná k popisu dát z roku 1968-69, pri vyrážaní častí z protónu elektrónom. |
1974 | V záverečnej reči konferencie John Iliopoulos prezentoval prvý krát (v podobe jednoduchej správy) pohľad na fyziku, ktorú dnes nazývame Štandardným modelom. Pokiaľ chcete pochopiť rôzne aspekty štandardného modelu, prejdite na cestu štandardným modelom . |
1974 (Nov.) | Burton Richter a Samuel Ting, vedúci nezávislých experimentov ohlásili v ten istý deň, že objavili tú istú novú časticu. Ting a jeho spolupracovníci v Brookhavene časticu nazvali "J", kým Richter a jeho spolupracovníci v SLAC nazvali časticu psi. Nakoľko objavom sa dala rovnaká váha, častica je známa dnes ako J/psi (vyslovuj "džípsí"). Častica J/psi je mezón charm-anticharm. |
1976 | Gerson Goldhaber a Francois Pierre našli mezón D0 (z kvarkov antiup a charm). Teoretické predpovede súhlasili s experimentálnymi údajmi mimoriadne dobre a dávali ďalšie potvrdenie štandardného modelu. |
1976 | Leptón tau bol objavený Martinom Perlom a jeho spolupracovníkmi v SLAC. Nakoľko tento leptón je prvá nájdená častica tretej generácie, bola naprosto neočakávaná. |
1977 | Leon Lederman a jeho spolupracovníci vo Fermilabe objavili ďalší nový kvark (a jeho antikvark). Kvark dostal meno "bottom" Nakoľko podľa predstáv fyzikov sú kvarky vždy v pároch, objav dal impulz pátraniu po šiestom kvarku, kvarku "top". |
1978 | Charles Prescott a Richard Taylor pozorovali slabú interakciu prenášanú Z0 pri zrážke polarizovaných elektrónov deutéria, čo poukazovalo na porušenie zákona zachovania parity – tak, ako to predpovedal štandardný model. |
1979 | Silný náznak vyžiarenia gluónov pôvodným kvarkom, alebo antikvarkom bol nájdený v PETRA. V DESY (Hamburg) zvládli technológiu zrážajúcich sa protichodných zväzkov. |
1983 | Intermediálne bozony W± a Z0 , ktorých existenciu elektroslabá teória vyžadovala, boli pozorované v dvoch experimentoch na synchrotróne v CERN. Techniku, v ktorej sa zrážajú protóny s antiprotónmi vypracovali Carlo Rubbia a Simon Van der Meer . |
1989 | Experimenty vykonané v SLAC a v CERN dávali veľmi silné signály, že existujú tri a len tri generácie fundamentálnych častíc. Bolo to dokázané tým, že doba života bozónu Z0 súhlasí s experimentom jedine vtedy, ak existujú práve tri typy ľahkých (alebo nehmotných) neutrín. |
1995 | Po osemnástich rokoch pátrania na mnohých urýchľovačoch, top kvark bol objavený v experimentoch CDF a D0 vo Fermilabe. Hmotnosť topkvarku bola neočakávane vysoká, 175GeV. Nikto nevie, prečo je hmotnosť piateho kvarku tak odlišná od hmotnosti ostatných kvarkov. |