เร็วกว่าเบราว์เซอร์!
15 ความสัมพันธ์: ฟิสิกส์ของอนุภาคกราวิตอนกลูออนมีซอน (อนุภาค)สัตเยนทระ นาถ โพสสปิน (ฟิสิกส์)หลักการกีดกันของเพาลีองค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรปอนุภาคมูลฐานฮิกส์โบซอนของเหลวผลควบแน่นโพส–ไอน์สไตน์ควาร์กโฟตอนเฟอร์มิออนเกจโบซอน
ฟิสิกส์ของอนุภาค
ฟิสิกส์ของอนุภาค (particle physics) เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาธรรมชาติของอนุภาคทั้งหลายที่รวมตัวกันขึ้นเป็นสสาร (อนุภาคที่มีมวล) และ การฉายรังสี (อนุภาคที่ไม่มีมวล) แม้ว่าคำว่า "อนุภาค" สามารถหมายถึงวัตถุที่มีขนาดเล็กมากหลากหลายชนิด (เช่นโปรตอน อนุภาคก๊าซ หรือแม้กระทั่งฝุ่นในครัวเรือน), "ฟิสิกส์ของอนุภาค" มักจะสำรวจตรวจหาอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุด สามารถตรวจพบได้ ไม่สามารถลดขนาดลงได้อีก และมีสนามฟิสิกส์ที่มีแรงขนาดพื้นฐานที่ลดขนาดลงไม่ได้ที่จำเป็นต้องใช้ในการที่จะอธิบายตัวมันเองได้ ตามความเข้าใจของเราในปัจจุบัน อนุภาคมูลฐานเหล่านี้เป็นการกระตุ้นของสนามควอนตัมที่ควบคุมการปฏิสัมพันธ์ของพวกมันอีกด้วย ทฤษฎีที่โดดเด่นในปัจจุบันที่ใช้อธิบายอนุภาคมูลฐานและสนามเหล่านี้ พร้อมกับการเปลี่ยนแปลง (ไดนามิกส์) ของพวกมัน จะถูกเรียกว่าแบบจำลองมาตรฐาน ดังนั้นฟิสิกส์ของอนุภาคที่ทันสมัยโดยทั่วไปจะสำรวจแบบจำลองมาตรฐานและส่วนขยายที่เป็นไปได้ต่าง ๆ ของพวกมัน เช่น ส่วนขยายไปที่อนุภาคใหม่ล่าสุด "เท่าที่รู้จักกัน" ที่เรียกว่า Higgs boson หรือแม้กระทั่งไปที่สนามของแรงที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จักกัน คือแรงโน้มถ่วง.
ใหม่!!: โบซอนและฟิสิกส์ของอนุภาค · ดูเพิ่มเติม »
กราวิตอน
กราวิตอน (graviton) ในฟิสิกส์ทฤษฎีคือ อนุภาคมูลฐานในสมมติฐานที่เป็นสื่อให้แรงโน้มถ่วงตามกรอบทฤษฎีสนามควอนตัม หากอนุภาคกราวิตอนมีจริง คาดว่าจะไม่มีมวล เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ปรากฏอยู่ไม่มีขอบเขตจำกัด และเป็นอนุภาคโบซอนที่มีสปินเท่ากับ 2 ค่าสปินนี้ได้จากความจริงที่ว่าแหล่งกำเนิดของแรงโน้มถ่วงเป็นเทนเซอร์ความเค้น–พลังงาน ซึ่งเป็นเทนเซอร์อันดับ 2 (เปรียบเทียบกับโฟตอนของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีสปินเป็น 1 มีแหล่งกำเนิดเป็นความหนาแน่นกระแสสี่มิติ ซึ่งเป็นเทนเซอร์อันดับ 1) นอกจากนี้ยังสามารถแสดงให้เห็นว่าสนามแรงจากอนุภาคไร้มวลที่มีสปิน 2 ยังให้แรงที่ไม่แตกต่างจากแรงโน้มถ่วงอีกด้วย ทำให้อนุมานได้ว่าหากพบอนุภาคไร้มวลที่มีสปิน 2 แล้ว อนุภาคนั้นควรจะเป็นกราวิตอน การค้นพบกราวิตอนจะนำไปสู่การรวมแรงโน้มถ่วงเข้ากับทฤษฎีควอนตัม ในปัจจุบันทฤษฎีที่ใช้อธิบายกราวิตอนยังไม่สมบูรณ์เนื่องจากปัญหาเชิงคณิตศาสตร์เรื่องรีนอร์มอไลเซชัน (renormalization) ปัญหานี้จะเป็นแกนหลักที่นำไปสู่แบบจำลองหลังทฤษฎีสนามควอนตัมอย่าง ทฤษฎีสตริง.
ใหม่!!: โบซอนและกราวิตอน · ดูเพิ่มเติม »
กลูออน
กลูออน (Gluon) เป็นอนุภาคมูลฐานที่ทำหน้าที่เป็นอนุภาคแลกเปลี่ยน (หรือเกจโบซอน) ของอันตรกิริยาอย่างเข้มระหว่างควาร์ก คล้ายกับการแลกเปลี่ยนโฟตอนในแรงแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างอนุภาคที่มีประจุ 2 ตัว เนื่องจากควาร์กนั้นประกอบกับขึ้นเป็นแบริออน และมีอันตรกิริยาอย่างเข้มเกิดขึ้นระหว่างแบริออนเหล่านั้น จึงอาจกล่าวได้ว่า แรงสี (color force) เป็นแหล่งกำเนิดของอันตรกิริยาอย่างเข้ม หรืออาจกล่าวว่าอันตรกิริยาอย่างเข้มเป็นเหมือนกับแรงสี ที่ครอบคลุมอนุภาคอื่นๆ มากกว่าแบริออน ตัวอย่างเช่น เมื่อโปรตอนและนิวตรอนดึงดูดกันและกันในนิวเคลียส เป็นต้น กล่าวในเชิงเทคนิค กลูออนก็คือเกจโบซอนแบบเวกเตอร์ที่เป็นตัวกลางของอันตรกิริยาอย่างเข้มของควาร์กในควอนตัมโครโมไดนามิกส์ (QCD) ซึ่งแตกต่างกับโฟตอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้าของควอนตัมอิเล็กโตรไดนามิกส์ (QED) ตัวกลูออนเองนั้นมีประจุสี (color charge) ดังนั้นจึงมีส่วนอยู่ในอันตรกิริยาอย่างเข้มเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกลาง ทำให้การวิเคราะห์ QCD ทำได้ยากกว่า QED เป็นอย่างมาก.
ใหม่!!: โบซอนและกลูออน · ดูเพิ่มเติม »
มีซอน (อนุภาค)
ในฟิสิกส์ของอนุภาค มีซอน (Meson) (หรือ) คืออนุภาคย่อยในกลุ่มแฮดรอนที่ประกอบด้วยควาร์ก 1 ตัวและปฏิควาร์ก 1 ตัว เกาะเกี่ยวอยู่ด้วยกันด้วยแรงอย่างเข้ม เนื่องจากมีซอนประกอบด้วยอนุภาคย่อย มันจึงมีขนาดทางกายภาพ ด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณหนึ่งเฟมโตเมตร(10−15 เมตร) ซึ่งมีขนาดประมาณ ของหนึ่งโปรตอนหรือหนึ่งนิวตรอน มีซอนทั้งหมดไม่เสถียร ที่มีอายุยืนที่สุดเพียงไม่กี่หนึ่งส่วนร้อยของหนึ่งไมโครวินาทีเท่านั้น มีซอนที่มีประจุจะสลายตัว (บางครั้งผ่านทางอนุภาคระดับกลาง) กลายเป็นอิเล็กตรอนและนิวทริโน มีซอนที่ไม่มีประจุอาจสลายตัวไปเป็นโฟตอน มีซอนไม่ได้เกิดจากการสลายให้กัมมันตรังสี แต่ปรากฏอยู่ในธรรมชาติเพียงแต่เป็นผลิตภัณฑ์ที่อายุสั้นมากของปฏิสัมพันธ์พลังงานสูงมากในสสาร ระหว่างกลุ่มอนุภาคที่ทำจากควาร์ก ตัวอย่างเช่น ในปฏิสัมพันธ์ รังสีคอสมิก อนุภาคดังกล่าวเป็นโปรตอนและนิวตรอนทั่วไป มีซอนยังเกิดขึ้นบ่อยอีกด้วยโดยการสร้างขึ้นในเครื่องเร่งอนุภาคพลังงานสูงที่มีการชนกันของกลุ่มโปรตอน, กลุ่มปฏิโปรตอนหรืออนุภาคอื่น ๆ ในธรรมชาติความสำคัญของมีซอนน้ำหนักเบาก็คือการที่พวกมันเป็นอนุภาคสนามควอนตัมที่สัมพันธ์กันที่สามารถส่ง แรงนิวเคลียร์ แบบเดียวกับที่โฟตอนเป็นอนุภาคที่ส่งแรงแม่เหล็กไฟฟ้า มีซอนที่มีพลังงานสูงกว่า (มวลมากกว่า) ได้ถูกสร้างขึ้นเพียงชั่วขณะหนึ่งตอน บิกแบง แต่ไม่ถูกพิจารณาว่ามีบทบาทสำคัญในธรรมชาติวันนี้ อย่างไรก็ตามอนุภาคดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นอย่างสม่ำเสมอในการทดลอง เพื่อที่จะเข้าใจธรรมชาติของควาร์กชนิดหนักที่ประกอบกันขึ้นเป็นมีซอนชนิดที่หนักกว่า มีซอนเป็นส่วนหนึ่งของครอบครัวอนุภาค แฮดรอน และถูกกำหนดให้เป็นเพียงอนุภาคที่ประกอบด้วยสองควาร์ก สมาชิกอื่น ๆ ของครอบครัวแฮดรอนคือ แบริออน ที่เป็นอนุภาคย่อยที่ประกอบด้วยสามควาร์กแทนที่จะเป็นสองควาร์ก การทดลองบางอย่างแสดงหลักฐานของ มีซอนแปลกใหม่ ซึ่งไม่ได้มีเนื้อหาควาร์กที่มีวาเลนซ์แบบเดิมที่มีหนึ่งควาร์กและหนึ่งปฏิควาร์ก เพราะว่าควาร์กมีสปินเท่ากับ ความแตกต่างในจำนวนควาร์กระหว่างมีซอนและแบริออนเป็นผลให้เกิดมีซอนสองควาร์กทั่วไปกลายเป็น โบซอน ในขณะที่แบริออนเป็น เฟอร์มิออน แต่ละชนิดของมีซอนมีปฏิยานุภาคที่สอดคล้องกัน (ปฏิมีซอน) ซึ่งควาร์กจะถูกแทนที่ด้วยปฏิควาร์กที่สอดคล้องกันของมันและถูกแทนที่ได้ในทางกลับกัน ตัวอย่างเช่น ไพออน บวก (π+) ถูกสร้างขึ้นจากอัพควาร์กหนึ่งตัวและดาวน์ปฏิควาร์กหนึ่งตัว และปฏิยานุภาคที่สอดคล้องกันของมันคือ ไพออนลบ (π-) ถูกสร้างขึ้นจากหนึ่งอัพปฏิควาร์กและหนึ่งดาวน์ควาร์ก เพราะว่ามีซอนประกอบด้วยควาร์ก มันจึงมีส่วนร่วมทั้งใน อันตรกิริยาอย่างอ่อน และ อันตรกิริยาอย่างเข้ม มีซอนที่มีประจุไฟฟ้าสุทธิก็ยังมีส่วนร่วมใน แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นกัน พวกมันจะถูกแยกประเภทตามเนื้อหาของควาร์ก, โมเมนตัมเชิงมุมรวม, เท่าเทียมกัน และคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมายเช่น C-เท่าเทียมกัน และ G-เท่าเทียมกัน แม้ว่าจะไม่มีมีซอนที่เสถียรก็ตาม พวกที่มีมวลต่ำกว่าก็ยังเสถียรมากกว่ามีซอนทีมีมวลขนาดใหญ่ที่สุด และมีความง่ายกว่าที่จะสังเกตเห็นและศึกษาในเครื่องเร่งอนุภาค หรือในการทดลองรังสีคอสมิก พวกมันก็ยังมักจะมีมวลน้อยกว่าแบริออนอีกด้วย หมายความว่าพวกมันจะถูกผลิตขึ้นได้ง่ายกว่าในการทดลอง ดังนั้นพวกมันจึงแสดงปรากฏการณ์บางอย่างที่ให้พลังงานที่สูงกว่าได้อย่างรวดเร็วกว่าแบริออนที่ประกอบด้วยกลุ่มควาร์กเดียวกันจะสามารถทำได้ ยกตัวอย่างเช่น ชาร์มควาร์กถูกพบเห็นเป็นครั้งแรกใน J/Psi meson (J/ψ) ในปี 1974 และ บอตทอมควาร์ก ใน upsilon meson (ϒ) ในปี 1977.
ใหม่!!: โบซอนและมีซอน (อนุภาค) · ดูเพิ่มเติม »
สัตเยนทระ นาถ โพส
สัตเยนทระ นาถ โพส (সত্যেন্দ্র নাথ বসু, IPA:, सत्येन्द्रनाथ बोस, Satyendra Nath Bose; 1 ม.ค. 1894 - 4 ก.พ. 1974) เป็นนักฟิสิกส์ชาวอินเดีย มีผลงานโดดเด่นในงานวิจัยเรื่องกลศาสตร์ควอนตัม เป็นผู้พัฒนาสถิติแบบโพส-ไอสไตน์ ซึ่งเป็นที่มาของชื่ออนุภาคโบซอน โดยชื่อนี้ตั้งโดยพอล ดิแรก หมวดหมู่:บุคคลที่เกิดในปี พ.ศ. 2437 หมวดหมู่:บุคคลที่เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2517 หมวดหมู่:บุคคลจากโกลกาตา.
ใหม่!!: โบซอนและสัตเยนทระ นาถ โพส · ดูเพิ่มเติม »
สปิน (ฟิสิกส์)
ในการศึกษาด้านกลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์อนุภาค สปิน (spin) คือคุณลักษณะพื้นฐานของอนุภาคมูลฐาน, อนุภาคประกอบ (ฮาดรอน) และนิวเคลียสอะตอม อนุภาคมูลฐานประเภทเดียวกันทุกตัวจะมี เลขควอนตัมสปิน เลขเดียวกัน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของสถานะควอนตัมของอนุภาค เมื่อรวมเข้ากับทฤษฎีสถิติของสปิน (spin-statistics theorem) สปินของอิเล็กตรอนจะส่งผลตามหลักการกีดกันของเพาลี อันเป็นตัวการเบื้องหลังของตารางธาตุ ทิศทางสปิน (บางครั้งก็เรียกย่อๆ ว่า "สปิน") ของอนุภาคหนึ่งเป็นองศาอิสระภายในที่สำคัญของอนุภาคนั้น โวล์ฟกัง เพาลี เป็นบุคคลแรกที่เสนอแนวคิดเรื่องของสปิน แต่เขายังไม่ได้ตั้งชื่อให้กับมัน ปี..
ใหม่!!: โบซอนและสปิน (ฟิสิกส์) · ดูเพิ่มเติม »
หลักการกีดกันของเพาลี
หลักการกีดกันของเพาลี (Pauli exclusion principle) คือหลักการของกลศาสตร์ควอนตัมที่ว่า ต้องไม่มีเฟอร์มิออน (อนุภาคที่มีสปินไม่เป็นจำนวนเต็ม) ที่เทียบเท่ากันสองตัวใดๆ ครอบครองสถานะควอนตัมเดียวกันได้ในเวลาเดียวกัน หากกล่าวให้เข้มงวดยิ่งขึ้นคือ ฟังก์ชันคลื่นรวมของเฟอร์มิออนที่เทียบเท่ากันสองตัวจะเป็นแบบกึ่งสมมาตรเมื่อเทียบกับการแลกเปลี่ยนอนุภาค หลักการนี้พัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย โวล์ฟกัง เพาลี เมื่อปี..
ใหม่!!: โบซอนและหลักการกีดกันของเพาลี · ดูเพิ่มเติม »
องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป
องค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป (European Organization for Nuclear Research; CERN; Organisation européenne pour la recherche nucléaire) เรียกโดยทั่วไปว่า "เซิร์น" เป็นองค์การความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ ก่อตั้งเมื่อวันที่ 29 กันยายน พ.ศ. 2497 โดยมีประเทศสมาชิกก่อตั้ง 12 ประเทศ มีสำนักงานใหญ่อยู่ที่กรุงเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์ เมื่อแรกก่อตั้ง เซิร์น มีชื่อว่า "สภาวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป" หรือ Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (European Council for Nuclear Research) ซึ่งเป็นที่มาของชื่อย่อ CERN บทบาทหลักของเซิร์นคือ การจัดเตรียมเครื่องเร่งอนุภาคและโครงสร้างอื่นๆที่จำเป็นต่อการวิจัยด้านฟิสิกส์อนุภาค เซิร์นเป็นสถานที่ทำการทดลองมากมายที่เกิดจากความร่วมมือระหว่างประเทศเพื่อนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ และยังมีชื่อเสียงในฐานะเป็นต้นกำเนิดของเวิลด์ไวด์เว็บ สำนักงานหลักที่เขตเมแร็ง มีศูนย์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีอุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูงมากเพื่อการวิเคราะห์ข้อมูลจากการทดลอง และเนื่องจากจำเป็นต้องทำให้นักวิจัยในสถานที่อื่นสามารถนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้ได้ จึงต้องมีฮับสำหรับข่ายงานบริเวณกว้างอีกด้วย ในฐานะที่เป็นองค์การระหว่างประเทศ สถานที่ของเซิร์นจึงไม่อยู่ภายใต้อำนาจทางกฎหมายของทั้งสวิตเซอร์แลนด์และฝรั่งเศส ใน..
ใหม่!!: โบซอนและองค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป · ดูเพิ่มเติม »
อนุภาคมูลฐาน
แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน ในฟิสิกส์ของอนุภาค อนุภาคมูลฐาน (elementary particle หรือ fundamental particle) หมายถึงอนุภาคหนึ่งที่โครงสร้างย่อยไม่เป็นที่รู้จัก ดังนั้นเราจึงไม่รู้ว่ามันประกอบขึ้นด้วยอนุภาคอื่นหรือไม่ มันเป็นหน่วยย่อยที่สุดในทางทฤษฎีฟิสิกส์ทั่วไป เราไม่ถือว่ามันประกอบขึ้นมาจากสิ่งใดอีก อนุภาคมูลฐานที่เรารู้จักกันดีที่สุดคือ อิเล็กตรอน ซึ่งไม่สามารถแยกย่อยเป็นอนุภาคใดๆได้อีก อนุภาคมูลฐานที่รู้จักแล้ว ได้แก่ เฟอร์มิออนพื้นฐาน (ควาร์ก, เลปตอน, ปฏิควาร์ก และปฏิเลปตอน) ซึ่งอนุภาคเหล่านี้โดยทั่วไปเป็น "อนุภาคสสาร" และ "อนุภาคปฏิสสาร" อีกชนิดหนึ่งได้แก่ โบซอนพื้นฐาน (เกจโบซอน และอนุภาคฮิกส์) ซึ่งอนุภาคเหล่านี้โดยทั่วไปเป็น "อนุภาคแรง" ที่เป็นตัวเชื่อมปฏิสัมพันธ์พื้นฐานในหมู่เฟอร์มิออนด้วยกัน อนุภาคที่ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานตั้งแต่สองอนุภาคขึ้นไปจะเป็น "อนุภาคผสม" (composite particle) สสารในชีวิตประจำวันจะประกอบด้วยอะตอม ที่ครั้งหนึ่งเคยถูกสันนิษฐานว่ามันเป็นอนุภาคมูลฐานของสสาร คำว่า "อะตอม" แปลว่า "แบ่งไม่ได้" ในภาษากรีก แม้ว่าการมีอยู่ของอะตอมยังคงเป็นที่ถกเถียงกันจนถึงประมาณปี 1910 อย่างที่นักฟิสิกส์ชั้นนำบางคนถือว่าโมเลกุลเป็นภาพลวงตาทางคณิตศาสตร์ และถือว่าสสารอย่างสุดขั้วที่สุดจะประกอบด้วยพลังงาน ในไม่ช้า มีการค้นพบว่าอะตอมประกอบด้วยองค์ประกอบย่อย เมื่อเริ่มทศวรรษที่ 1930 อิเล็กตรอนและโปรตอนได้ถูกค้นพบ พร้อมกับโฟตอนซึ่งเป็นอนุภาคของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ในช่วงเวลานั้น การค้นพบล่าสุดของกลศาสตร์ควอนตัมได้มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงของแนวคิดของอนุภาค อย่างเช่นอนุภาคเดี่ยวดูเหมือนจะสามารถขยายสนามได้อย่างที่คลื่นสามารถทำได้ (ทวิภาคของอนุภาคกับคลื่น (particle-wave duality)) ข้อความที่ขัดแย้งยังคงหลีกเลี่ยงคำอธิบายที่น่าพอใจ โดยผ่านทางทฤษฎีควอนตัม โปรตอนและนิวตรอนถูกพบว่าประกอบด้วยควาร์กหลายตัว ได้แก่อัพควาร์กและดาวน์ควาร์ก ซึ่งในปัจจุบันถือว่าพวกนี้เป็นอนุภาคมูลฐาน และภายในโมเลกุลหนึ่ง สามองศาอิสระของอิเล็กตรอน (ประจุ, สปินและวงโคจร) สามารถแยกผ่านทาง wavefunction ออกเป็นสาม'อนุภาคคล้าย' (quasiparticle) (Holon, spinon และ Orbiton) แต่อิเล็กตรอนอิสระ ซึ่งไม่ได้กำลังโคจรรอบนิวเคลียส จะขาดการเคลื่อนไหวในการโคจร และจะปรากฏในรูปที่แบ่งแยกไม่ได้ จึงยังคงถือว่าเป็นอนุภาคมูลฐาน ราวปี 1980 สถานะของอนุภาคมูลฐานที่เป็นมูลฐานอย่างแท้จริง-"องค์ประกอบสุดชั้ว" ของสสาร- ได้ถูกละทิ้งเป็นส่วนใหญ่สำหรับแนวโน้มที่จะเป็นการปฏิบัติมากขึ้น ได้ถูกประมวลอยู่ในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค ซึ่งเป็นทฤษฎีที่ประสบความสำเร็จจากทดลองทางวิทยาศาสตร์มากที่สุด การขยายความและทฤษฎีทั้งหลายที่อธิบายเกินกว่าแบบจำลองมาตรฐาน รวมทั้งทฤษฎี supersymmetry ที่นิยมกันอย่างสุดขั้ว ได้เพิ่มจำนวนอนุภาคมูลฐานเป็นสองเท่าโดยการตั้งสมมติฐานที่แต่ละอนุภาคที่รู้จักกันแล้วควบรวมเข้ากับพันธมิตร"เงา" ทำให้มีจำนวนอนุภาคมากกว่าเดิม แม้ว่าสุดยอดพันธมิตรดังกล่าวทั้งหมดยังคงไม่ได้ถูกค้นพบแต่อย่างใด ในขณะเดียวกัน โบซอนมูลฐานที่เป็นตัวเชื่อมแรงโน้มถ่วงที่เรียกว่า แกรวิตอน (Graviton) ก็ยังคงเป็นสมมุติฐานอยู.
ใหม่!!: โบซอนและอนุภาคมูลฐาน · ดูเพิ่มเติม »
ฮิกส์โบซอน
การทดลองการชนระหว่างอนุภาคโปรตอนสองตัว อาจทำให้เกิดสัญญาณการมีตัวตนของอนุภาคฮิกส์ ฮิกส์โบซอน (Higgs boson) เป็นอนุภาคมูลฐานชนิดหนึ่งที่อยู่ในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค มันเป็นการกระตุ้นควอนตัมของ สนามฮิกส์ —ซึ่งเป็นสนามพื้นฐานที่สำคัญอย่างมากต่อทฤษฎีฟิสิกส์ของอนุภาค ที่คาดว่าจะมีอยู่จริงแต่แรกในทศวรรษที่ 1960s, ที่ไม่เหมือนสนามที่เคยรู้จักอื่น ๆ เช่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้า, และใช้ค่าคงที่ที่ไม่เป็นศูนย์เกือบทุกแห่ง คำถามที่ว่าสนามฮิกส์มีอยู่จริงหรือไม่ อยู่ในส่วนที่ไม่ได้ตรวจสอบสุดท้ายของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคและ "ปัญหาส่วนกลางของฟิสิกส์ของอนุภาค" การปรากฏตัวของสนามนี้, ตอนนี้เชื่อว่าจะมีการยืนยัน, อธิบายคำถามที่ว่าทำไมอนุภาคมูลฐานบางตัวจึงมีมวลเมื่อ, ตามการสมมาตร (ฟิสิกส์)ที่ควบคุมปฏิสัมพันธ์ของพวกมัน, พวกมันควรจะไม่มีมวล การมีอยู่ของสนามฮิกส์จะแก้ปัญหาที่มีมานานหลายอย่างอีกด้วย เช่นเหตุผลสำหรับอันตรกิริยาอย่างอ่อนที่มีช่วงระยะทำการสั้นมาก ๆ ถึงแม้ว่าจะมีการตั้งสมมติฐานว่าสนามฮิกส์แทรกซึมอยู่ในจักรวาลทั้งมวล หลักฐานสำหรับการดำรงอยู่ของมันได้เป็นเรื่องยากมากที่จะหาได้ ในหลักการ สนามฮิกส์สามารถตรวจพบได้โยการกระตุ้นตัวมัน เพื่อให้แสดงตัวออกมาเป็นอนุภาคฮิกส์ แต่วิธีนี้เป็นเรื่องยากมากในการทำขึ้นและตรวจสอบ ความสำคัญของคำถามพื้นฐานนี้ได้นำไปสู่การค้นหาถึง 40 ปี และการก่อสร้างหนึ่งของสิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อการทดลองที่มีราคาแพงที่สุดและมีความซับซ้อนที่สุดในโลกจนถึงวันนี้ คือเครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ของเซิร์น ในความพยายามที่จะสร้างฮิกส์โบซอนและอนุภาคอื่น ๆ สำหรับการสังเกตและการศึกษา เมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2012, ได้มีการประกาศการค้นพบอนุภาคใหม่ที่มีมวลระหว่าง 125 ถึง 127 GeV/c2; นักฟิสิกส์สงสัยว่ามันเป็นฮิกส์โบซอน ตั้งแต่นั้นมา อนุภาคดังกล่าวแสดงออกที่จะประพฤติ, โต้ตอบ, และสลายตัวในหลาย ๆ วิธีที่ได้คาดการณ์ไว้ตามแบบจำลองมาตรฐาน นอกจากนั้นมันยังได้รับการยืนยันอย่างไม่เป็นทางการที่จะมี parity เป็น even และมีสปินเป็นศูนย์ และมีลักษณะพื้นฐาน (fundamental attribute) ของฮิกส์โบซอน 2 อย่าง นี้ดูเหมือนจะเป็นอนุภาคแบบสเกลาตัวแรกที่มีการค้นพบในธรรมชาติ การศึกษาอื่น ๆ มีความจำเป็นเพื่อตรวจสอบว่าอนุภาคที่ค้นพบใหม่นี้มีคุณสมบัติต่าง ๆ ตรงกับที่ได้มีการคาดการณ์ไว้สำหรับฮิกส์โบซอนโดยแบบจำลองมาตรฐานหรือตามที่ได้คาดการณ์โดยบางทฤษฎีว่าฮิกส์โบซอนแบบกลุ่มมีอยู่จริงหรือไม่ ฮิกส์โบซอนถูกตั้งชื่อตามปีเตอร์ ฮิกส์ ซึ่งเป็นหนึ่งในหกนักฟิสิกส์ที่ในปี 1964 ได้นำเสนอกลไกที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของอนุภาคดังกล่าว เมื่อวันที่ 10 ธันวาคม 2013 สองคนในนั้น, ปีเตอร์ ฮิกส์และ François Englert ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์สำหรับการทำงานและการทำนายของพวกเขา (โรเบิร์ต Brout ผู้ร่วมวิจัยของ Englert ได้เสียชีวิตในปี 2011 และรางวัลโนเบลไม่ได้ส่งให้หลังการเสียชีวิตของผู้ประพันธ์ตามปกติ) ในแบบจำลองมาตรฐาน, อนุภาคฮิกส์เป็น โบซอน ที่ไม่มีสปิน, ไม่มีประจุไฟฟ้าหรือประจุสี นอกจากนี้มันยังไม่เสถียรอย่างมาก การสลายตัวไปเป็นอนุภาคอื่น ๆ เกือบจะเกิดขึ้นได้ในทันที มันเป็นการกระตุ้นของควอนตัมของหนึ่งในสี่ส่วนประกอบของสนามฮิกส์ ตัวหลังของสนามฮิกส์ประกอบขึ้นเป็นสนามสเกลาร์ ที่มีส่วนประกอบที่เป็นกลางสองตัวและส่วนประกอบที่มีประจุไฟฟ้าสองตัวที่ก่อให้เกิดคู่ซับซ้อน (complex doublet) ของการสมมาตรแบบ isospin อย่างอ่อน SU(2) ในวันที่ 15 ธันวาคมปี 2015 ทั้งสองทีมของนักฟิสิกส์ที่ทำงานอิสระที่เซิร์นได้รายงานคำแนะนำเบื้องต้นของการเป็นไปได้ของอนุภาคย่อยใหม่ ถ้าจริง อนุภาคสามารถเป็นได้ทั้งรุ่นที่หนักกว่าของฮิกส์โบซอน หรือเป็น Graviton อย่างใดอย่างหนึ่ง อนุภาคชนิดนี้มีบทบาทพิเศษในแบบจำลองมาตรฐาน กล่าวคือเป็นอนุภาคที่อธิบายว่าทำไมอนุภาคมูลฐานชนิดอื่น เช่น ควาร์ก อิเล็กตรอน ฯลฯ (ยกเว้นโฟตอนและกลูออน) ถึงมีมวลได้ และที่พิเศษกว่าคือ สามารถอธิบายว่าทำไมอนุภาคโฟตอนถึงไม่มีมวล ในขณะที่อนุภาค W และ Z โบซอนถึงมีมวลมหาศาล ซึ่งมวลของอนุภาคมูลฐาน รวมไปถึงความแตกต่างระหว่างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอันเกิดจากอนุภาคโฟตอน และอันตรกิริยาอย่างอ่อนอันเกิดจากอนุภาค W และ Z โบซอนนี่เอง เป็นผลสำคัญอย่างยิ่งที่ประกอบกันเกิดเป็นสสารในหลายรูปแบบ ทั้งที่เรามองเห็นและมองไม่เห็น ทฤษฎีอิเล็กโตรวีค (electroweak) กล่าวไว้ว่า อนุภาคฮิกส์เป็นตัวผลิตมวลให้กับอนุภาคเลปตอน (อิเล็กตรอน มิวออน เทา) และควาร์ก เนื่องจากอนุภาคฮิกส์มีมวลมากแต่สลายตัวแทบจะทันทีที่ก่อกำเนิดขึ้นมา จึงต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่มีพลังงานสูงมากในการตรวจจับและบันทึกข้อมูล ซึ่งการทดลองเพื่อพิสูจน์ความมีตัวตนของอนุภาคฮิกส์นี้จัดทำโดยองค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป (CERN) โดยทดลองภายในเครื่องชนอนุภาคแฮดรอนขนาดใหญ่ (LHC) และเริ่มต้นการทดลองตั้งแต่ต้นปี 2010 จากการคำนวณตามแบบจำลองมาตรฐานแล้ว เครื่องเร่งอนุภาคจะต้องใช้พลังงานสูงถึง 1.4 เทระอิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) ในการผลิตอนุภาคมูลฐานให้มากพอที่จะตรวจวัดได้ ดังนั้นจึงได้มีการสร้างเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) ดังกล่าวขึ้นมาเพื่อทำการทดลองพิสูจน์ความมีตัวตนของอนุภาคชนิดนี้ วันที่ 12 ธันวาคม 2554 ทีม ATLAS และทีม CMS ของเซิร์น ประกาศว่าได้ค้นพบข้อมูลที่อาจแสดงถึงการค้นพบฮิกส์โบซอน และในวันที่ 4 กรกฎาคม 2555 ทั้งสองทีมได้ออกมาประกาศว่าได้ค้นพบอนุภาคชนิดใหม่ ซึ่งเรียกได้ว่าเป็น "อนุภาคที่สอดคล้องกับอนุภาคฮิกส์" มากที่สุด มีมวลประมาณ 125 GeV/c2 (ประมาณ 133 เท่าของโปรตอน หรืออยู่ในระดับ 10-25 กิโลกรัม) หลังจากนั้นได้มีการวิเคราะห์และตรวจสอบผลอย่างละเอียดเพื่อพิสูจน์ว่าอนุภาคดังกล่าวเป็นอนุภาคฮิกส์จริง และในวันที่ 14 มีนาคม 2556 เซิร์นได้ยืนยันอย่างไม่เป็นทางการว่าอนุภาคที่ตรวจพบจากการทดลองครั้งนี้เป็นอนุภาคฮิกส์ตามทฤษฎีที่ทำนายไว้ ซึ่งจะเป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่สุดที่สนับสนุนแบบจำลองมาตรฐาน นำไปสู่การศึกษาฟิสิกส์สาขาใหม่ แนวคิดเกี่ยวกับอนุภาคฮิกส์ และสนามฮิกส์ (Higgs field) เกิดขึ้นราวปี 2507 โดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน ได้แก่ ฟร็องซัว อ็องแกลร์ (François Englert) และ โรเบิร์ต เบราท์ (Robert Brout) ในเดือนสิงหาคม ปีเตอร์ ฮิกส์ ในเดือนตุลาคม รวมถึงงานวิจัยอิสระอีกสามชุดโดย เจอรัลด์ กูรัลนิค (Gerald Guralnik) ซี.อาร.เฮเกน (C. R. Hagen) และ ทอม คิบเบิล (Tom Kibble) ในฤดูใบไม้ผลิปีก่อนหน้าคือ ปี 2506 เลออน เลเดอร์แมน นักฟิสิกส์รางวัลโนเบลชาวอเมริกัน ตั้งชื่ออนุภาคฮิกส์ว่า "อนุภาคพระเจ้า" (God particle) แต่นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายคนไม่เห็นด้วยและไม่ชอบชื่อนี้.
ใหม่!!: โบซอนและฮิกส์โบซอน · ดูเพิ่มเติม »
ของเหลวผลควบแน่นโพส–ไอน์สไตน์
รควบแน่นโพส-ไอน์สไตน์ (Bose–Einstein condensate) เกิดขึ้นเมื่อเราลดอุณหภูมิของธาตุลงให้ต่ำมากๆ โดยปกติจะสูงกว่าศูนย์องศาสัมบูรณ์ (-273.15 องศาเซลเซียส) เพียงแค่เศษเสี้ยวเดียวของ 1 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิในทางทฤษฎีที่ทุกสิ่งทุกอย่างหยุดการเคลื่อนไหวนิ่งสนิท พฤติกรรมที่โดยปกติจะเห็นได้ในระดับอะตอมก็สามารถเห็นได้ในระดับที่กว้างขึ้น ตัวอย่างเช่น ถ้านำสสารควบแน่นโพส-ไอน์สไตน์มาใส่ในถ้วยแก้ว และรักษาระดับความเย็นให้เพียงพอ สสารดังกล่าวจะไหลคลานออกมาข้างนอกถ้วยแก้วด้วยตัวมันเอง สสารควบแน่นโพส-ไอน์สไตน์ได้รับการพยากรณ์ว่ามีอยู่จริงโดยไอน์สไตน์ในปี..
ใหม่!!: โบซอนและของเหลวผลควบแน่นโพส–ไอน์สไตน์ · ดูเพิ่มเติม »
ควาร์ก
วาร์ก (quark อ่านว่า หรือ) คืออนุภาคมูลฐานและเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของสสาร ควาร์กมากกว่าหนึ่งตัวเมื่อรวมตัวกันจะเป็นอีกอนุภาคหนึ่งที่เรียกว่าแฮดรอน (hadron) ส่วนที่เสถียรที่สุดของแฮดรอนสองลำดับแรกคือโปรตอนและนิวตรอน ซึ่งทั้งคู่เป็นส่วนประกอบสำคัญของนิวเคลียสของอะตอม เนื่องจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Color Confinement ควาร์กจึงไม่สามารถสังเกตได้โดยตรงหรือพบตามลำพังได้ มันสามารถพบได้ภายในแฮดรอนเท่านั้น เช่น แบริออน (ซึ่งโปรตอนและนิวตรอนเป็นตัวอย่าง) และภายใน มีซอน (มี'ซอน หรือเมซ'ซัน เป็นอนุภาคที่มีมวลระหว่างอิเล็กตรอนกับโปรตรอน มีประจุเป็นกลาง หรือเป็นบวกหรือลบ มีค่าสปิน) ด้วยเหตุผลนี้ สิ่งที่เรารู้จำนวนมากเกี่ยวกับควาร์กจึงได้มาจากการสังเกตที่ตัวแฮดรอนเอง ควาร์กมีอยู่ 6 ชนิด เรียกว่า 6 สายพันธ์ หรือ flavour ได้แก่ อัพ (up), ดาวน์ (down), ชาร์ม (charm), สเตรนจ์ (strange), ท็อป (top), และ บอตทอม (bottom) อัพควาร์กและดาวน์ควาร์กเป็นแบบที่มีมวลต่ำที่สุดในบรรดาควาร์กทั้งหมด ควาร์กที่หนักกว่าจะเปลี่ยนแปลงมาเป็นควาร์กแบบอัพและดาวน์อย่างรวดเร็วโดยผ่านกระบวนการการเสื่อมสลายของอนุภาค (particle decay) ซึ่งเป็นกระบวนการเปลี่ยนสถานะของอนุภาคที่มีมวลมากกว่ามาเป็นสถานะที่มีมวลน้อยกว่า ด้วยเหตุนี้ อัพควาร์กและดาวน์ควาร์กจึงเป็นชนิดที่เสถียร และพบได้ทั่วไปมากที่สุดในเอกภพ ขณะที่ควาร์กแบบชาร์ม สเตรนจ์ ทอป และบอตทอม จะเกิดขึ้นได้ก็จากการชนที่มีพลังงานสูงเท่านั้น (เช่นที่อยู่ในรังสีคอสมิกและในเครื่องเร่งอนุภาค) ควาร์กมีคุณสมบัติในตัวหลายประการ ซึ่งรวมถึงประจุไฟฟ้า ประจุสี สปิน และมวล ควาร์กเป็นอนุภาคมูลฐานเพียงชนิดเดียวในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคที่สามารถมีปฏิกิริยากับแรงพื้นฐานได้ครบหมดทั้ง 4 ชนิด (คือ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า, แรงโน้มถ่วง, อันตรกิริยาอย่างเข้ม และอันตรกิริยาอย่างอ่อน) รวมถึงยังเป็นอนุภาคเพียงชนิดเดียวเท่าที่รู้จักซึ่งมีประจุไฟฟ้าที่ไม่ใช่ตัวเลขจำนวนเต็มคูณกับประจุมูลฐาน ทุกๆ สายพันธ์ของควาร์กจะมีคู่ปฏิยานุภาค เรียกชื่อว่า ปฏิควาร์ก ซึ่งมีความแตกต่างกับควาร์กแค่เพียงคุณสมบัติบางส่วนที่มีค่าทางขนาดเท่ากันแต่มีสัญลักษณ์ตรงกันข้าม มีการนำเสนอแบบจำลองควาร์กจากนักฟิสิกส์ 2 คนโดยแยกกัน คือ เมอร์เรย์ เกลล์-แมนน์ และ จอร์จ ซวิก ในปี..
ใหม่!!: โบซอนและควาร์ก · ดูเพิ่มเติม »
โฟตอน
ฟตอน (Photon) หรือ อนุภาคของแสง เป็นการพิจารณาแสงในลักษณะของอนุภาค เนื่องจากในทางฟิสิกส์นั้น คลื่นสามารถประพฤติตัวเหมือนอนุภาคเมื่ออยู่ในสภาวะใดสภาวะหนึ่ง ซึ่งในทางตรงกันข้ามอนุภาคก็แสดงสมบัติของคลื่นได้เช่นกัน เรียกว่าเป็นคุณสมบัติทวิภาคของคลื่น-อนุภาค (wave–particle duality) ดังนั้นเมื่อพิจารณาแสงหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในลักษณะอนุภาค อนุภาคนั้นถูกเรียกว่า โฟตอน ทั้งนี้การพิจารณาดังกล่าวเกิดจากการศึกษาปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่โลหะปลดปล่อยอิเล็กตรอนออกมาเมื่อถูกฉายด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อย่างเช่น รังสีเอกซ์ (X-ray) อิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยออกมาถูกเรียกว่า โฟโตอิเล็กตรอน (photoelectron) ปรากฏการณ์ดังกล่าวถูกเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Hertz Effect ตามชื่อของผู้ค้นพบ คือ นาย ไฮน์ริช เฮิร์ตซ์ โฟตอนมีปฏิยานุภาค คือ ปฏิโฟตอน (Anti-Photon) ซึ่งมีสปินเหมือนอนุภาคต้นแบบทุกประการ โฟตอนจึงเป็นปฏิยานุภาคของตัวมันเอง.
ใหม่!!: โบซอนและโฟตอน · ดูเพิ่มเติม »
เฟอร์มิออน
แบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคมูลฐาน เฟอร์มิออนปรากฏอยู่ในสามหมู่แรก เฟอร์มิออน ในฟิสิกส์อนุภาคหมายถึงอนุภาคประเภทหนึ่งที่เป็นไปตามการกระจายตัวแบบแฟร์มี-ดิแรก เฟอร์มิออนจะมีเลขสปินเป็นจำนวนครึ่งเท่า และเฟอร์มิออนสองตัวจะมีสถานะเชิงควอนตัมเดียวกันไม่ได้ตามกฎการกีดกันของเพาลี เฟอร์มิออนมีความหมายตรงข้ามกับโบซอน โบซอนจะมีเลขสปินเป็นจำนวนเต็มเท่า และโบซอนมากกว่าสองตัวสามารถมีสถานะเชิงควอนตัมเดียวกันได้ เฟอร์มิออนสามารถเป็นได้ทั้งอนุภาคมูลฐาน เช่นอิเล็กตรอน หรือเป็นอนุภาคประกอบ เช่นโปรตอน เฟอร์มิออนที่เป็นอนุภาคมูลฐานในแบบจำลองมาตรฐาน มีทั้งหมด 24 ตัวแบ่งเป็น ควาร์ก 6 ตัวและเลปตอน 6 ตัว รวมกับปฏิยานุภาคของมันเป็น 24 ตัว เฟอร์มิออนประกอบเช่น โปรตอน นิวตรอน เป็นองค์ประกอบสำคัญในอะตอมของสสาร ต่างจากโบซอนที่มักเป็นพาหะของแรง แต่เฟอร์มิออนอันตรกิริยาแบบอ่อน (Weakly interacting fermion) สามารถมีพฤติกรรมแบบโบซอนภายใต้เงื่อนไขพิเศษ เช่นการสร้างตัวนำยิ่งยวด คำว่า เฟอร์มิออน มาจากชื่อนักฟิสิกส์อนุภาค เอนรีโก แฟร์มี.
ใหม่!!: โบซอนและเฟอร์มิออน · ดูเพิ่มเติม »
เกจโบซอน
กจโบซอน (Gauge boson) คืออนุภาคโบซอนที่ทำหน้าที่เป็นอนุภาคนำพาแรงพื้นฐานในธรรมชาติ กล่าวให้เจาะจงคือ เป็นอนุภาคมูลฐานที่อธิบายอันตรกิริยาได้ด้วยทฤษฎีเกจ กล่าวคือ แรงที่กระทำต่อกันและกันเกิดขึ้นโดยการแลกเปลี่ยนเกจโบซอนกัน โดยปกติเป็นอนุภาคเสมือน.
ใหม่!!: โบซอนและเกจโบซอน · ดูเพิ่มเติม »
