Είναι μια ιστοριογραμμή που απεικονίζει την ιστορία της σωματιδιακής φυσικής από την διατύπωση της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του Μάξγουελ το 1865 μέχρι την ανακάλυψη του πεντακουάρκ το 2015. Η εργασία αυτή εντάσσεται στα πλαίσια του προγράμματος ''Παίζοντας με τα πρωτόνια'', ένα πρόγραμμα που οργανώνεται από το πείραμα CMS του CERN (Ευρωπαικός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών).
Ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ διατύπωσε τις τέσσερις εξισώσεις, που φέρουν το όνομά του, με τις οποίες κατόρθωσε να εκφράσει όλα τα φαινόμενα του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού. Η θεωρία του ονομάστηκε «ηλεκτρομαγνητική θεωρία» και σύμφωνα μ' αυτήν ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός αποτελούν μία και μόνο φυσική οντότητα.
Δημοσιοποίηση του περιοδικού πίνακα των στοιχείων από το Ρώσο χημικό Ντμίτρι Ιβάνοβιτς Μεντελέγιεφ. Πρόκειται για την πιο πετυχημένη ταξινόμηση των στοιχείων, η οποία στην ολοκληρωμένη της μορφή χρησιμοποιείται και σήμερα. Ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων είναι ένας κατάλογος, σε μορφή πίνακα, των χημικών στοιχείων, σε μια διάταξη οργανωμένη με βάση τον ατομικό αριθμό του, την ηλεκτρονική δομή και τις επαναλαμβανόμενες χημικές τους ιδιότητες. Τα χημικά στοιχεία παρουσιάζονται κατά αύξοντα ατομικό αριθμό.
Κατασκευάζεται ηλεκτροκινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος από τον Νίκολα Τέσλα, Ήταν εφευρέτης, μηχανολόγος, ηλεκτρολόγος μηχανικός, και ένας από τους σημαντικότερους φυσικούς στην ιστορία της επιστήμης. Γίνεται έναρξη της κυριαρχίας του εναλλασσόμενου ρεύματος. Το εναλλασσόμενο ρεύμα έχει σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι του συνεχούς, στον τομέα της μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο Ουίλιαμ Κρουκς εξήγησε ότι οι καθοδικές ακτίνες που είχαν παραχθεί μέσα σε σωλήνες κενού τέσσερα χρόνια νωρίτερα από τον Γκολντστάιν, είναι δέσμη σωματιδίων. Αρκετά χρόνια αργότερα θα ανακαλυφθεί η τηλεόραση, βάση λειτουργίας της οποίας θα αποτελέσουν οι ακτίνες αυτές.
Παραγωγή ραδιοκυμάτων από τον Γερμανό φυσικό Χάινριχ Ρούντολφ Χερτζ. Οι ασύρματες τηλεπικοινωνίες επί θύραις!
Ο Γερμανός φυσικός Βίλχελμ Κόνραντ Ρέντγκεν ανακαλύπτει τις ακτίνες Χ. Απέδειξε ότι οι ακτίνες Χ διαδίδονται σε ευθεία γραμμή και δεν είναι δυνατό να διαθλαστούν ή να ανακλαστούν και ότι δεν επηρεάζονται από τα ηλεκτρικά μαγνητικά πεδία. Έκανε επίσης μελέτες σχετικές με την ελαστικότητα των σωμάτων, την ειδική θερμότητα των αερίων, τη θερμική αγωγιμότητα των κρυστάλλων, την απορρόφηση των θερμικών ακτίνων από τα αέρια κλπ. Το 1896 τιμήθηκε με το μετάλλιο Ρούμφορ της Βασιλικής Εταιρείας και το 1901 με το Νόμπελ Φυσικής..
Ο Γάλλος φυσικός Aνρί Μπεκερέλ μελετώντας χημικές ενώσεις του Ουρανίου ανακάλυψε τη ραδιενέργεια. Ένα χρόνο αργότερα η Μαρία Κιουρί, γαλλίδα πολωνικής καταγωγής απέδειξε ότι η ραδιενέργεια εκπέμπεται από το Ουράνιο.
Επιδρώντας στις καθοδικές ακτίνες με ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο ο Τζόζεφ Τζον Τόμσον απέδειξε ότι αποτελούνται από φορτισμένα σωματίδια, των οποίων υπολόγισε το ειδικό φορτίο και τα οποία ονόμασε «ηλεκτρόνια».Ο σερ Τζόζεφ Τζον Τόμσον (Joseph John Thomson, 18 Δεκεμβρίου 1856 – 30 Αυγούστου 1940), ήταν Άγγλος φυσικός ο οποίος ανακάλυψε το ηλεκτρόνιο και το ισότοπο και εφηύρε τον φασματογράφο μάζας. Το 1906 τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής ως αναγνώριση για τη συμβολή του στις θεωρητικές και πειραματικές εργασίες επί της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των αερίων.
Η Μαρία και ο Πιερ Κιουρί ανακαλύπτουν δύο νέα ραδιενεργά στοιχεία, το Πολώνιο και το Ράδιο.Η Μαρί Κιουρί είναι πέραν αμφιβολίας η διαπρεπέστερη γυναίκα επιστήμονας όλων των εποχών. Η πρωτεργάτρια της έρευνας για τη ραδιενέργεια ήταν μια παθιασμένη ερευνήτρια, αφοσιωμένη σύζυγος και μητέρα και ένα από τα λαμπρότερα μυαλά που είδε ποτέ ο κόσμος. Τα δύο βραβεία Νόμπελ το αποδεικνύουν άλλωστε αυτό με τον πλέον περίτρανο τρόπο! Η ζωή της σημαδεύτηκε από μια σειρά πρωτιές, τις οποίες και θα δούμε παρακάτω. Το φαινόμενο Μαρί Κιουρί ήταν ωστόσο δύο άνθρωποι, με την αυταπάρνηση του συζύγου της Πιερ, που άφησε τη δική του ερευνητική δουλειά για τη συνδράμει στη μελέτη της ραδιενέργειας, να συντελεί αποφασιστικά σε μια σειρά ανακαλύψεων που φέρουν το όνομά της. Κι αυτό δεν αναφέρεται βέβαια για να μειώσει σε τίποτα την αίγλη της, απλώς για να υποδείξει άλλη μια πτυχή του βίου της. Η επιστήμονας λοιπόν που ανακάλυψε μια σειρά από ραδιενεργά στοιχεία, όπως το Πολώνιο και το Ράδιο, και συνέβαλε αποφασιστικά στην προαγωγή της επιστημονικής γνώσης, έμελλε να περάσει στην ιστορία της επιστήμης ως η μόνη γυναίκα που τιμήθηκε με δύο Νόμπελ σε δύο διαφορετικά επιστημονικά αντικείμενα, τη Φυσική και τη Χημεία...
Γερμανός θεωρητικός φυσικός o οποίος εισήγαγε για πρώτη φορά την έννοια του φωτεινού κβάντου και μέσω αυτής την περίφημη σταθερά του Πλανκ πάνω στην οποία στηρίζεται όλο το κβαντικό οικοδόμημα. Πρότεινε την κβαντική μορφή της ακτινοβολίας. Το κβάντο θα παραμείνει στη φυσική ως μία από τις θεμελιωδέστερες ανακαλύψεις όλων των εποχών. Ο Πλανκ τιμήθηκε γι’ αυτό με το βραβείο Νομπέλ του 1918. Γεννήθηκε στις 23 Απριλίου 1858 στο Κίελο της Γερμανίας και πέθανε στις 4 Οκτωβρίου 1947 στο Γκέτινγκεν. Θεωρείται ο πατέρας της Κβαντικής Θεωρίας.
Ο Χέντρικ Αντόον Λόρεντζ, (1853-1928) ήταν Ολλανδός φυσικός. Ο Λόρεντζ είναι γνωστός για τη θεωρία των ηλεκτρονίων και τους ομώνυμους μετασχηματισμούς (μετασχηματισμοί Λόρεντζ) που περιέγραψε και εφαρμόζονται στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας. Ο Λόρεντζ προτείνει ότι η δύναμη της βαρύτητας δε μεταδίδεται ακαριαία (όπως προβλέπει η Νευτώνεια θεωρία) αλλά με την ταχύτητα του φωτός.
Οι Μπέκερελ, Ράδερφορντ, Βιλάρ, μελετούν τη φύση των ακτίνων, που εκπέμπονται από τα ραδιενεργά υλικά. Υπάρχουν τρία είδη ακτίνων: Οι ακτίνες α, οι ακτίνες β, που αποτελούνται από ηλεκτρόνια και οι ακτίνες γ, που είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Λίγο αργότερα θα διαπιστωθεί ότι οι ακτίνες α αποτελούνται από πυρήνες He.
Ο Τζόζεφ Τζον Τόμσον προτείνει την ιδέα ότι το άτομο είναι μία σφαίρα με ομοιόμορφα κατανεμημένο θετικό φορτίο, στην οποία είναι εμφυτευμένα ηλεκτρόνια.
Ο Ανρί Πουανκαρέ προτείνει την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων.
Ο Αλβέρτος Αϊνστάιν πρότεινε το φωτόνιο το οποίο συμπεριφέρεται σαν σωματίδιο. Οι άλλες θεωρίες του Αϊνστάιν εξήγησαν την ισοδυναμία της μάζας και της ενέργειας, την δυαδικότητα σωματιδίου - κύματος για το φωτόνιο και την ειδική θεωρία της σχετικότητας.
Ο Αϊνστάιν θεμελίωσε την Ειδική Θεωρία Σχετικότητας με τα εξής δύο αξιώματα. Δυναμικό αξίωμα (Αρχή της Ειδικής Σχετικότητας).: Όλοι οι νόμοι της φύσης είναι ίδιοι για κάθε αδρανειακό παρατηρητή. Κινηματικό αξίωμα: Η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή και ίση για όλους τους παρατηρητές.
Ο Αϊνστάιν συνειδητοποιεί ότι η βαρύτητα δρα ισοδύναμα ως επιτάχυνση. Αντικαθιστά τους αδρανειακούς παρατηρητές της Νευτώνειας θεωρίας, από παρατηρητές που πέφτουν ελεύθερα σε ένα πεδίο βαρύτητας. Ο Αϊνστάιν αποδεικνύει με βάση την αρχή της ισοδυναμίας ότι η τροχιά των φωτονίων καμπυλώνεται από βαρυτικά πεδία κι ότι η ενέργεια των φωτονίων ελαττώνεται όταν εξέρχονται από βαρυτικά πεδία.
Ο Χανς Γκάιγκερ και ο Έρνεστ Μάρντσεν υπό την καθοδήγηση του Ράδερφορντ, μελέτησαν την σκέδαση σωματιδίων άλφα πάνω σε χρυσόχαρτο και παρατήρησαν σκεδάσεις σε μεγάλες γωνίες, οι οποίες υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός μικρού, πυκνού και θετικά φορτισμένου πυρήνα.
Ο Ολλανδός φυσικός Χάικε Κάμερλιν Όνες ανακαλύπτει το φαινόμενο της υπεραγωγιμότητας. Η εξήγηση του φαινομένου θα γίνει 70 χρόνια αργότερα.
Ο Έρνεστ Ράδερφορντ είναι Bρετανός φυσικός, καταγόμενος από τη Νέα Ζηλανδία, γνωστός για το ομώνυμο πείραμα Geiger-Marsden που τεκμηρίωσε τη δομή του ατόμου ως πλανητικού συστήματος με έναν μικροσκοπικό πυρήνα στο κέντρο του και τα ηλεκτρόνια να περιφέρονται γύρω απ’ αυτόν σε αποστάσεις εκατό χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από την πυρηνική ακτίνα. Σύμφωνα με το πλανητικό μοντέλο το άτομο αποτελείται από τον πυρήνα, στον οποίο βρίσκεται σχεδόν ολόκληρη η μάζα και το θετικό φορτίο του ατόμου και τα ηλεκτρόνια, που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα, υπό την επίδραση της ηλεκτροστατικής έλξης. Ο Χανς Γκάιγκερ και ο Έρνεστ Μάρντσεν υπό την καθοδήγηση του Ράδερφορντ, μελέτησαν την σκέδαση σωματιδίων άλφα πάνω σε χρυσόχαρτο και παρατήρησαν σκεδάσεις σε μεγάλες γωνίες, οι οποίες υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός μικρού, πυκνού και θετικά φορτισμένου πυρήνα.
Ο Σκώτος φυσικός Τσαρλς Τόμσον Γουίλσον επινόησε μια συσκευή, με την οποία είναι δυνατόν να ανιχνευτούν κινούμενα φορτισμένα σωματίδια και να ληφθούν πληροφορίες για τη μάζα τους. Η συσκευή μπορεί ακόμα να δείξει συγκρούσεις φορτισμένων σωματιδίων και να δώσει πληροφορίες για τα γεγονότα που συμβαίνουν πριν και μετά τη σύγκρουση. Περιέχει ένα αέριο το οποίο έχει υποστεί υπέρψυξη και βρίσκεται μόλις κάτω από το σημείο συμπύκνωσής του. Ένα ενεργητικό σωματίδιο που διέρχεται από το μέσο ιονίζει το αέριο σε όλο το μήκος της τροχιάς του. Η τροχιά μπορεί να φωτογραφηθεί (είναι ορατή με γυμνό μάτι).
Ο Αυστριακός φυσικός Βίκτορ Φραντς Eς (Victor Hess, 1883-1964) ανακάλυψε τις κοσμικές ακτίνες στην ατμόσφαιρα, οι οποίες προέρχoνται από τα βάθη του διαστήματος. Κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1936.
Ο Αϊνστάιν γενικεύει την αρχή της σχετικότητας: «Οι νόμοι της φυσικής πρέπει να είναι ίδιοι για όλους τους παρατηρητές (και για τους επιταχυνόμενους».
Δανός φυσικός (1885-1962) ο οποίος συνέδεσε το όνομά του με επαναστατικές ανακαλύψεις στον τομέα των ακτινοβολιών και με συνεδριακές δραστηριότητες μέσω δικού του ερευνητικού Ινστιτούτου. Συνέβαλε στην ανακάλυψη και ερ- μηνεία των κβαντικών νόμων που κυβερνούν τον ατομικό μικρόκοσμο. Ο Μπορ είναι ο πρώτος που είδε το πρόβλημα της ατομικής σταθερότητας ως το κεντρικό μυστήριο του μικρόκοσμου και συνειδητοποίησε ότι η μόνη παραδοχή που θα μπορούσε να το εξηγήσει ήταν η παραδοχή της κβάντωσης. Μελέτησε τα μοντέλα σκέψης και μελέτης των δασκάλων του πάνω στο μέγεθος και τη σταθερότητα του ατόμου και τα ανέτρεψε. Ακολουθώντας ανατρεπτικές και αντιφατικές υποθέσεις οδηγήθηκε σε νέες συναρπαστικές και πρωτοποριακές ανακαλύψεις για τις ακτινοβολίες και τους ηλεκτρονικούς φλοιούς του ατόμου. Εφάρμοσε την κβαντική θεωρία στο πλανητικό μοντέλο του ατόμου και πρότεινε ένα βελτιωμένο μοντέλο για το άτομο.
Ο Αϊνστάιν διατύπωσε το 1916 την γενική θεωρία της σχετικότητας δηλαδή μια σχετικιστική θεωρία της βαρύτητας βασισμένη στην ιδέα ότι το βαρυτικό πεδίο εκδηλώνεται ως «καμπύλωση» της γεωμετρίας του χωρόχρονου θέτοντας έτσι τις βάσεις της σύγχρονης κοσμολογίας. O Αϊνστάιν περιγράφει τη βαρύτητα ως μια καμπύλωση του 4-διάστατου χωροχρόνου. Οι εξισώσεις του Αϊνστάιν περιγράφουν τη διάδοση της βαρύτητας ως κύμα, με ταχύτητα ίση με αυτή του φωτός στο κενό.Το φως ανιχνεύει άμεσα τις ιδιότητες του χωρόχρονου. Εφ’ όσον το φως καμπυλώνεται, η γεωμετρία του χωρόχρονου δε μπορεί να είναι Ευκλείδια (επίπεδη).
Ο Βρετανός χημικός και φυσικός Φράνσις Ουίλιαμ Άστον βελτιώνοντας σημαντικά την τεχνική επίδρασης μαγνητικού πεδίου σε κινούμενα φορτισμένα σωματίδια του Τόμσον, ανακάλυψε το φασματογράφο μάζας.
Ο Τζέιμς Τσάντγουικ συμπεραίνει ότι κάποια ισχυρή δύναμη διατηρεί την συνοχή του πυρήνα.
Η πρώτη τεχνητή πυρηνική αντίδραση από τον Ράδερφορντ.
Ο 'Ερνεστ Ράδερφορντ βρίσκει την πρώτη απόδειξη για την ύπαρξη του πρωτονίου.
Ο Ρώσος μαθηματικός Αλεξάντερ Φρίντμαν έλυσε τις εξισώσεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας και διατύπωσε την άποψη ότι το Σύμπαν διαστέλλεται. Αρκετά χρόνια αργότερα αστρονομικές παρατηρήσεις θα δικαιώσουν την άποψη αυτή.
Ο Άρθουρ Χόλι Κόμπτον ανακαλύπτει την κβαντική (σωματιδιακή) υφή των ακτίνων Χ. Με αυτό τον τρόπο επιβεβαιώνει ότι τα φωτόνια είναι σωματίδια.
Ο Λουί ντε Μπρολί προτείνει ότι η ύλη έχει κυματικές ιδιότητες.
Ο Βόλφγκανγκ Πάουλι διατυπώνει την απαγορευτική αρχή για τα ηλεκτρόνια στο άτομο. Eίναι μια από τις σημαντικότερες αρχές της κβαντικής μηχανικής και της σύγχρονης ατομικής θεωρίας. Σύμφωνα με αυτή, είναι αδύνατο να υπάρξουν στο ίδιο άτομο ή σύμπλεγμα ατόμων πάνω από δύο ηλεκτρόνια στην ίδια ενεργειακή στάθμη. Η ανακάλυψη αυτή υπήρξε αρκετά σημαντική καθώς επέτρεψε την εξήγηση φαινομένων που δεν μπορούσαν να εξηγηθούν από την κλασική μηχανική. Επίσης εξηγεί τη δομή των ηλεκτρονικών στιβάδων, το οποίο αποτελεί μία από τις βάσεις για το σχηματισμό του Περιοδικού πίνακα..
Ο Βάλτερ Μπότε και ο Χανς Γκάιγκερ αποδεικνύουν ότι η ενέργεια και η μάζα διατηρούνται στις ατομικές αντιδράσεις. Ο Βάλτερ Βίλχελμ Γκέοργκ Μπότε (Walther Wilhelm Georg Bothe, 8 Ιανουαρίου 1891 - 8 Φεβρουαρίου 1957) ήταν Γερμανός πυρηνικός φυσικός, ο οποίος μοιράστηκε το Νόμπελ Φυσικής το 1954 με τον Μαξ Μπορν.
Διαπιστώνεται πειραματικά η βαρυτική μετατόπιση των φωτεινών ακτίνων προς το ερυθρό. Το γεγονός αυτό όπως και η καμπύλωση του φωτός από ισχυρά βαρυτικά πεδία, που είχε διαπιστωθεί λίγα χρόνια πριν, αποτελούν τεκμήρια ορθότητας της θεωρίας της γενικής σχετικότητας.
Ενέργεια σύνδεσης είναι η ενέργεια που εκλύεται όταν πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια ενώνονται για να σχηματίσουν ένα άτομο. Το ίδιο ποσό ενέργειας απαιτείται για τη διάσπαση ενός πυρήνα στα συστατικά του, ενέργεια που είναι ισοδύναμη με το έλλειμμα μάζας του πυρήνα. Ο πυρήνας του ατόμου έχει μικρότερη μάζα από το άθροισμα των μαζών των συστατικών του, όταν αυτά βρίσκονται σε ελεύθερη κατάσταση.
Ο Αυστριακός φυσικός Έρβιν Σρέντινγκερ (Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger) αναπτύσσει την κυματομηχανική, η οποία περιγράφει την συμπεριφορά του κβαντικού συστήματος των μποζονίων. Ο Μαξ Μπορν ερμηνεύει την κβαντομηχανική με πιθανότητες.Ο Μαξ Μπορν ήταν Γερμανός μαθηματικός και φυσικός που συνέβαλε στη θεμελίωση της κβαντομηχανικής. Το 1954 του απονεμήθηκε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για την ερμηνεία που έδωσε στην κυματοσυνάρτηση του Έρβιν Σρέντιγκερ.
Ο Γκίλμπερτ Νιούτον Λιούις (Gilbert Newton Lewis, 23 Οκτωβρίου 1875 - 23 Μαρτίου 1946), εισάγει το όνομα "φωτόνιο" για το κβάντο του φωτός. Ο Λιούις Αμερικανός φυσικοχημικός, γνωστός για την ανακάλυψη του ομοιοπολικού δεσμού, της αρχής του ηλεκτρονιακού ζεύγους, της ηλεκτρονιακής δομής κατά Λιούις και άλλες συνεισφορές, όπως στη θεωρία σθένους - δεσμού, διαμόρφωσε τις σύγχρονες θεωρίες για τη χημική δεσμολογία. Ο Λιούις, ακόμη, συνεισέφερε επιτυχημένα στη θερμοδυναμική, στη φωτοχημεία, στον ισοτοπικό διαχωρισμό, καθώς επίσης και στην οξεοβασική θεωρία κατά Λιούις.
Ο Ο Βέρνερ Καρλ Χάιζενμπεργκ (Werner Karl Heisenberg, 1901 – 1976), γνωστός και ως "Ο Δολοφόνος του Μπορ", ήταν Γερμανός φυσικός, με σπουδαία συμβολή στη θεμελίωση της Κβαντομηχανικής, για την οποία τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1932. Διατυπώνει την αρχή της αβεβαιότητας: με όση μεγαλύτερη ακρίβεια γνωρίζει κανείς την ενέργεια ενός σωματιδίου με τόσο μικρότερη ακρίβεια γνωρίζουμε τον χρόνο (και αντίστροφα). Η ίδια αβεβαιότητα ισχύει για την ορμή και τις συντεταγμένες ενός σωματιδίου. Σύμφωνα με την θεωρία αυτή δεν είναι δυνατόν να προσδιοριστούν ταυτόχρονα η θέση και η ορμή ενός υποατομικού σωματιδίου. Η αρχή αυτή, πλήρως αποδεκτή σήμερα, δημιούργησε σοβαρά ερωτήματα φυσικής αλλά και φιλοσοφικής υπόστασης.
Ο Ζωρζ Λεμαίτρ εισηγήθηκε πρώτος αυτό που αργότερα έγινε γνωστό ως η θεωρία της Μεγάλης Εκρήξεως ("Big Bang") για τη γέννηση του Σύμπαντος, την οποία είχε ονομάσει «υπόθεση του πρωταρχικού ατόμου». Υπήρξε πρωτοπόρος στην εφαρμογή της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας στην Κοσμολογία. Πρότεινε μια πρώιμη μορφή του Νόμου του Χαμπλ το 1927, ενώ δημοσίευσε τη θεωρία του πρωταρχικού ατόμου στο επιστημονικό περιοδικό Nature το 1931. Ο Βέλγος αστροφυσικός οδηγεί τη θεωρία του διαστελλόμενου Σύμπαντος στο λογικό της όριο. Αρχικά η ύλη του Σύμπαντος ήταν συμπυκνωμένη σε ένα υπέρπυκνο σώμα μικρών διαστάσεων το «κοσμικό αυγό», το οποίο εξερράγη. Έτσι άρχισε η ύπαρξη του σημερινού Σύμπαντος. Η έκρηξη αυτή ονομάστηκε «Μεγάλη Έκρηξη» (Big Bang).
Ο Πολ Άντριεν Μορίς Ντιράκ (Paul Dirac) συνδυάζει την κβαντομηχανική και την ειδική θεωρία της σχετικότητας για να περιγράψει το ηλεκτρόνιο. Η συμβολή του Ντιράκ στα αρχικά στάδια της Κβαντομηχανικής και της Κβαντικής Ηλεκτροδυναμικής θεωρείται πολύ σημαντική. Μεταξύ άλλων ανακαλύψεων, διατύπωσε την εξίσωση Ντιράκ, η οποία περιγράφει την συμπεριφορά των φερμιονίων, και προέβλεψε την ύπαρξη αντιύλης. Ο Ντιράκ μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1933 με τον Έρβιν Σρέντινγκερ «για την ανακάλυψη νέων, παραγωγικών μορφών της ατομικής θεωρίας».
Δύο φυσικοί, ο Άγγλος Τζον Ντάγκλας Κόκροφτ και ο Ιρλανδός Έρνεστ Βάλτον κατασκευάζουν τον πρώτο επιταχυντή σωματιδίων. Αέριο υδρογόνο ιονίζεται και παράγει αρνητικά ιόντα (δύο ηλεκτρόνια και ένα πρωτόνιο). Τα ιόντα επιταχύνονται από θετικό δυναµικό µέχρι ενέργειες 750 keV (~30 φορές την ενέργεια της ηλεκτρονικής δέσµης σε µια τηλεόραση).
Ο νόμος του Χαμπλ (Hubble's law) είναι η παρατήρηση της φυσικής κοσμολογίας ότι το σύμπαν διαστέλλεται. Ο Αμερικανός αστρονόμος Έντγουιν Χαμπλ, μετά από προσεκτικές παρατηρήσεις διαπιστώνει ότι κάθε γαλαξίας του ορατού τμήματος του Σύμπαντος απομακρύνεται από όλους τους άλλους. Το γεγονός αυτό αποτελεί πειραματική επιβεβαίωση του διαστελλόμενου Σύμπαντος.
Η ύπαρξη του νετρίνου προτάθηκε στις 4 Δεκεμβρίου του 1930 από τον Βόλφγκανγκ Πάουλι (βραβεύθηκε με το Νόμπελ φυσικής το 1945) σε μια προσπάθεια να εξηγήσει την αρχή διατήρησης της ενέργειας στην διάσπαση βήτα.
Ο Αμερικανός φυσικός Λώρενς κατασκευάζει τον πρώτο κυκλικό επιταχυντή σωματιδίων, το κύκλοτρoν.
Ο Πολ Ντιράκ αντιλαμβάνεται ότι τα θετικά φορτισμένα σωματίδια που απαιτούνται από την εξίσωσή του είναι καινούρια αντικείμενα (τα ονομάζει "ποζιτρόνια"). Είναι ακριβώς σαν τα ηλεκτρόνια, αλλά έχουν θετικό φορτίο. Αυτό είναι το πρώτο παράδειγμα των αντισωματιδίων.
Ο Τζέιμς Τσάντγουικ ανακαλύπτει το νετρόνιο. Οι Βάλτερ Μπότε και Χέρμπερτ Μπέκερ στα τέλη της δεκαετίας του 1920 μάλλον ήταν οι πρώτοι που «ανακάλυψαν» το νετρόνιο. Διαπίστωσαν ότι ο βομβαρδισμός του βηρυλλίου με σωματίδια άλφα, τα οποία εκπέμπονταν από ραδιενεργό πηγή πολωνίου, παρήγαγε μια πολύ διεισδυτική ακτινοβολία, την οποία ερμήνευσαν λανθασμένα ως δέσμη ακτίνων γ. Στην πραγματικότητα η «διεισδυτική ακτινοβολία» δεν ήταν τίποτε άλλο, παρά τα νετρόνια που παράγονταν διαμέσου της πυρηνικής αντίδρασης. Η παρατήρηση αυτή προκάλεσε το ενδιαφέρον του ζεύγους Κιουρί, που είχε εργαστεί για χρόνια στο να κατασκευάσει μια πολύ ισχυρή πηγή πολωνίου. Ο Τζέιμς Τσάντγουικ εκείνη την εποχή συνεργαζόταν με τον Ράδερφορντ. Συνέχισε τα πειράματα του ζεύγους Κιουρί και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η ακτινοβολία που προκύπτει από τον βομβαρδισμό βηρυλλίου με σωματίδια α δεν είναι ακτίνες γ, αλλά σωματίδια μάζας σχεδόν ίσης με αυτή του πρωτονίου, χωρίς ηλεκτρικό φορτίο. Ο Τσάντγουικ συνειδητοποιούσε οριστικά την ύπαρξη του νετρονίου στον πυρήνα των ατόμων.
Κατασκευάστηκε το πρώτο ραδιοτηλεσκόπιο από τον Καρλ Γιάνσκι. Το ραδιοτηλεσκόπιο είναι ειδικό όργανο δέκτης ραδιοκυμάτων σε μορφή κατευθυντικής ραδιοφωνικής κεραίας που χρησιμοποιείται στη Ραδιοαστρονομία, αλλά και στην παρακολούθηση τεχνητών δορυφόρων ή διαστημικών σκαφών και στη συλλογή των δεδομένων που μεταδίδουν στη Γη. Στον αστρονομικό τους ρόλο, διαφέρουν από τα συνηθισμένα (οπτικά) τηλεσκόπια στο ότι ανιχνεύουν ραδιοκύματα αντί φως. Μπορούν επομένως να ανιχνεύσουν και να παρατηρήσουν ραδιοπηγές.
Tο 1933, ο Ενρίκο Φέρμι (Enrico Fermi) διατύπωσε τη θεωρία της β-διάσπασης, με βάση την παρατήρηση του Φέρμι την οποία και θεμελίωσε θεωρητικά. Ο Φέρμι πρότεινε μία θεωρία για την βήτα διάσπαση που εισάγει τις ασθενείς αλληλεπιδράσεις. Είναι η πρώτη θεωρία που χρησιμοποιεί σαφώς τα νετρίνο και την αλλαγή του "αρώματος" των σωματιδίων. Ο Ενρίκο Φέρμι (1901 - 1954) ήταν Ιταλός φυσικός, ο οποίος τιμήθηκε το 1938 με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής. Μελέτησε τα σωμάτια των ατόμων και ανακάλυψε ένα ακόμη σωμάτιο το οποίο ονομάστηκε φερμιόνιο. Επίσης, διατύπωσε τη θεωρία της ραδιενέργειας β. Το 1942 κατασκεύασε τον πρώτο ατομικό αντιδραστήρα, στο Σικάγο των Η.Π.Α. Εκεί πέτυχε την τεχνητή αλυσιδωτή πυρηνική αντίδραση. Ο Φέρμι συμμετείχε και στην κατασκευή της ατομικής βόμβας μαζί με πολλούς διάσημους φυσικούς της εποχής του.
Ο Χίντεκι Γιουκάβα (1907 - 1981) ήταν Ιάπωνας φυσικός. Είναι κυρίως γνωστός για τη θεωρητική πρόβλεψη της ύπαρξης του μεσονίου και για το δυναμικό Γιουκάβα (Yukawa potential), που περιγράφει την ισχυρή εξάρτηση της ισχυρής πυρηνικής δύναμης από την ακτίνα δράσης της. Για τη συνεισφορά του αυτή στη θεωρητική φυσική έγινε ο πρώτος Ιάπωνας που τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ το 1949. Ο Χίντεκι Γιουκάβα συνδύασε την ειδική θεωρία της σχετικότητας και την κβαντική θεωρία για να περιγράψει τις πυρηνικές αλληλεπιδράσεις με την ανταλλαγή μεταξύ πρωτονίων και νετρονίων νέων σωματιδίων (τα "πιόνια" που είναι ένα είδος μεσονίων). Από το μέγεθος του πυρήνα ο Yukawa συμπέρανε ότι τα ανταλλασσόμενα σωματίδια (τα μεσόνια) έχουν μάζα περίπου 200 φορές την μάζα του ηλεκτρονίου. Αυτή είναι η αρχή της θεωρίας των μεσονίων στις πυρηνικές δυνάμεις.
We'd love to hear from you. Please send questions or feedback to the below email addresses.
Before contacting us, you may wish to visit our FAQs page which has lots of useful info on Tiki-Toki.
We can be contacted by email at: hello@tiki-toki.com.
You can also follow us on twitter at twitter.com/tiki_toki.
If you are having any problems with Tiki-Toki, please contact us as at: help@tiki-toki.com
Close