http://www.ct.infn.it/~rivel/divulgazione/divulgazione.html
A I primi tentativi di comprensione della struttura atomica
E elettromagnetismo; M meccanica
A | 400 a.C. | Idea di atomo. Democrito discute l'idea che ogni cosa sia fatta da entità indivisibili, chiamate atomi |
M | 1763 | James Watt, motore a vapore a condensatore. |
E | 1800 | Invenzione della pila. Alessandro Volta |
A | 1803 | Legge delle proporzioni definite. Dalton |
A | 1808 | Proust dimostra sperimentalmente la legge di Dalton |
A | 1815 | Proust ipotizza che i pesi atomici degli elementi siano multipli interi di quello dell'idrogeno |
E | 1821 | Esperienza di Oersted: corrente agisce su magnete. |
A | 1831 | Induzione elettromagnetica. Faraday. |
A | 1832 | Leggi di Faraday sull'elettrolisi |
A | 1859_61 | Kirchoff e Bunsen misurano le lunghezze d'onda delle linee spettrali, stabilendo che gli spettri sono caratteristici di ciascun elemento |
E | 1861-65 | Maxwell descrive le relazioni tra campi elettrici e magnetici |
A | 1867 | Atomo vortice. Kelvin |
1867 | Raggi catodici. Crookes | |
1869 | Sistema Periodico degli Elementi. Mendeleev classifica gli elementi chimici conosciuti nel | |
1875 | Maxwell nota che gli atomi possono avere una struttura diversa da quella di un corpo rigido, cioè possedere moti interni | |
1878 | Lorentz discute la struttura della materia, come composta da molecole, a loro volta composte di atomi, caratterizzati dalle loro proprietà ottiche | |
1881 | Helmholtz stabilisce che le leggi dell'elettrolisi implicano l'esistenza di unità elementari finite per descrivere la corrente elettrica | |
1881-84 | Hertz dimostra l'esistenza delle onde elettromagnetiche, verificando la teoria di Maxwell | |
E | 1889 | Lampadina a incandescenza, Edison ottiene il brevetto |
1895 | Perrin osserva che i raggi catodici sono carichi negativamente | |
1896 | Becquerel scopre che l'Uranio emette delle radiazioni capaci di impressionare una lastra fotografica, e di penetrare attraverso spessori di materiale | |
1897 | M. Curie riesce ad isolare due elementi radioattivi: il Polonio e il Radio | |
1897-99 | e/m J.J.Thomson mostra che i raggi catodici sono particelle negative, con una massa circa eguale a 1/1000 di quella dell'atomo di idrogeno (elettroni) | |
1899 | Vengono identificati tre diversi tipi di radioattività: alfa, beta e gamma, e che un atomo può trasformarsi in un altro in seguito al decadimento radioattivo, perdendo il suo carattere di particella elementare | |
1900-03 | J.J.Thomson propone un modello dell'atomo, composto da un elevato numero di elettroni, in moto all'interno di una zona di carica positiva di forma indefinita |
1900 | Planck suggerisce che la radiazione è quantizzata, cioè si presenta in quantità discrete | |
1905 | Einstein propone che la luce consiste di pacchetti di energia discreta (fotoni) la cui energia è proporzionale alla frequenza | |
1909 | Geiger e Marsden osservano che particelle alfa possono essere diffuse anche all'indietro da sottili lamine di Oro. Rutherford ne conclude che all'interno dell'atomo esiste una piccola zona in cui è concentrata la massa (nucleo) | |
1911 | Rutherford propone un modello dell'atomo, alternativo a quello di Thomson | |
1911 | La prima Conferenza Solvay a Bruxelles discute i principi delle ipotesi quantistiche | |
1913 | Bohr costruisce una teoria della struttura atomica basata sulle idee quantistiche | |
1919 | Rutherford osserva la prima reazione nucleare di trasmutazione, ipotizzando che il nucleo dell'atomo di idrogeno (protone) sia uno dei costituenti di tutti i nuclei | |
1919 | Spettrografo di massa. Aston F.W. | |
1921 | Chadwick e Bieler concludono da esperimenti di diffusione che all'interno del nucleo deve esistere una forza intensa, diversa da quella del tipo 1/r2 | |
1923 | Compton scopre la natura corpuscolare dei raggi X | |
1924 | De Broglie discute l'aspetto ondulatorio della materia, introducendo il dualismo onda-corpuscolo | |
1925 | Pauli formula il principio di esclusione per gli elettroni in un atomo | |
1925 | Bothe e Geiger dimostrano la conservazione dell'energia e dell'impulso nei singoli processi atomici | |
1925 | Goudsmit e Uhlenbeck introducono lo spin come un nuovo attributo degli elettroni | |
1925-1926 | Heisenber introduce la meccanica delle matrici e Schrodinger sviluppa la meccanica ondulatoria, entrambe formulazioni della teoria quantistica. Dirac mostra che le due formulazioni sono equivalenti | |
1927 | Dennison, analizzando lo spettro dell'idrogeno, determina lo spin del protone | |
1927 | Viene mostrato che certe sostanze emettono elettroni e che lo spettro in energia degli elettroni emessi è continuo | |
1927 | Heisenberg formula le relazioni di indeterminazione | |
1927 | Wigner introduce il concetto di parità, una conseguenza della simmetria destra-sinistra, come attributo essenziale degli stati quantistici | |
1928 | Dirac formula un'equazione che combina la meccanica quantistica e la relatività per descrivere l'elettrone | |
1930 | Si raggiunge un momento di stabilità, basato sull'accettazione della meccanica quantistica e della relatività. Sono note soltanto tre particelle elementari: protone, elettrone e fotone |
1930 | Pauli suggerisce che nell'emissione beta, per spiegare lo spettro continuo degli elettroni, deve essere emessa una ulteriore particella, il neutrino |
1931 | Dirac si rende conto che le particelle positive richieste dalla sua equazione sono delle nuove particelle, i positroni, simili in tutto agli elettroni, ma di carica positiva |
1931-1932 | Anderson osserva per la prima volta i positroni prodotti dai raggi cosmici |
1931 | Scoperta del neutrone da parte di Chadwick. Viene suggerito che il neutrone è una particella elementare come il protone, e che insieme a questo costituisce i nuclei atomici |
1933-1934 | Fermi propone la teoria del decadimento beta, introducendo esplicitamente l'interazione debole e il neutrino |
1933-1934 | Yukawa tenta di descrivere le forze nucleari come dovute allo scambio di nuove particelle tra protoni e neutroni, la cui massa viene stimata in circa 200 volte quella dell'elettrone |
1937 | Una particella di massa circa 200 volte quella dell'elettrone viene identificata nella radiazione cosmica. Dapprima ritenuta la particella di Yukawa, viene riconosciuta successivamente come un tipo diverso di particella, il muone |
1938 | L'osservazione che il protone è apparentemente stabile suggerisce delle ulteriori leggi di conservazione (del numero barionico) |
1938 | Viene osservata la fissione dell'Uranio indotta da neutroni |
1941 | Misura della vita media del muone (ancora ritenuto la particella di Yukawa) |
1946-1947 | Si comprende che il muone non può essere la particella ipotizzata da Yukawa per spiegare le forze nucleari, in quanto non è soggetta all'interazone forte |
1947 | Viene scoperta mediante delle emulsioni nucleari esposte ai raggi cosmici un'ulteriore particella, il pione, leggermente più pesante del muone. Viene identificata come la particella di Yukawa |
1948 | I primi pioni prodotti artificialmente vengono osservati al sincrociclotrone di Berkeley |
1949 | Fermi e Yang suggeriscono che il pione possa essere una struttura composta di nucleone e antinucleone |
1949 | Viene scoperto un nuovo tipo di mesone, il K+ |
1950 | Scoperta del pione neutro |
1951 | Rochester e Butler scoprono due nuovi tipi di particella attraverso le tracce dei prodotti di decadimento nelle camere a bolle esposte a raggi cosmici. Verranno successivamente identificate come particella Lambda e K0 |
1952 | Viene osservato un insieme di diverse particelle simili al protone, ma con diverse cariche, e che decadono in protone o neutrone e pioni |
1953 | Proliferazione di altre particelle, che iniziano ad essere classificate in base alla loro vita media, tipo di decadimento e spin |
1953 | Viene stabilita una legge di conservazione del numero leptonico |
1953 | Introduzione del concetto di stranezza, un nuovo attributo delle particelle, ad opera di Gell-Mann e Nishijima |
1953 | Le prime particelle V (Lambda e K0) vengono prodotte artificialmente |
1953-1957 | Lo scattering degli elettroni dai nuclei rivela che protoni e neutroni hanno una distribuzione di carica non puntiforme, suggerendo una qualche forma di struttura interna |
1954 | Yang e Mills sviluppano una nuova classe di teorie, che formeranno successivamente la base del Modello Standard |
1956-1957 | Lee e Yang suggeriscono che la parità e la coniugazione di carica possano non essere conservate nelle interazioni deboli. La violazione della parità viene osservata negli esprimenti di Wu e collaboratori |
1957 | Schwinger propone l'unificazione della interazione elettromagnetica e di quella debole |
1957-1959 | Diversi lavori suggeriscono che tutte le interazioni deboli siano mediate da bosoni massivi, denominati W+ e W- |
1961 | Gell-Mann propone uno schema di classificazione delle particelle elementari, basato sul gruppo di simmetria SU(3), prevedendo l'esistenza di una ulteriore particella, la Omega, successivamente osservata |
1962 | Verifica sperimentale dell'esistenza di due diversi tipi di neutrino (elettronico e muonico) |
1964 | Prima introduzione del concetto di quarks (up, down e strange), cariche frazionarie in termini delle quali spiegare la struttura delle altre particelle |
1964 | Diversi lavori suggeriscono l'introduzione di un quarto tipo di quark (charm) |
1965 | Viene introdotta la carica di colore, ulteriore proprietà dei quark. Gli adroni vengono considerati neutri dal punto di vista del colore |
1967 | Weinberg e Salam propongono separatamente una teoria che unifica elettromagnetismo e interazione debole. La teoria prevede l'esistenza di un bosone neutro (Z0) e del bosone di Higgs |
1968-1969 | I risultati dello scattering anelastico elettrone-protone mostrano l'esistenza di oggetti densi dentro il protone. Bjorken e Feynman analizzano i dati in termini di costituenti il protone, senza usare il termine quark |
1970 | L'importanza del quarto tipo di quark viene riconosciuta nell'ambito della teoria di Weinberg-Salam |
1972 | 't Hooft e Veltman sviluppano delle tecniche di calcolo per trattare la teoria di Weinberg-Salam |
1972 | Formulazione di una teoria delle interazioni forti, suggerita da Fritzsch e Gell-Mann, chiamata cromodinamica quantistica (QCD) in analogia alla elettrodinamica quantistica (QED) |
1973 | La Collaborazione Gargamelle rianalizza alcuni dati misurati in precedenza al CERN, trovando evidenza di eventi di interazione debole senza scambio di carica (dovuti allo scambio del bosone Z0) |
1974 | Viene riassunto il punto di vista, chiamato Modello Standard, che per il momento prevede solo l'intervento di quarks u,d,s e con il quark c previsto dalla teoria ma non universalmente accettato |
1974 | Osservata per la prima volta da due esperimenti diversi la particella J/y, di massa 3.1 GeV e interpretata come uno stato quark-antiquark di tipo c |
1976 | Identificato il mesone D0 che contiene un quark c |
1976 | Osservato un nuovo leptone carico (tau), inizialmente non aspettato nell'ambito del modello. L'analogia con l'elettrone e il muone suggerisce che deve esistere un terzo tipo di neutrino |
1977 | Scoperta della particella Upsilon, spiegata in termini di un quinto tipo di quark (bottom). Viene suggerito che deve allora esistere anche un sesto tipo di quark (top) |
1983 | Osservazione dei bosoni intermedi W+,- e Z0, richiesti dalla teoria elettrodebole, ad opera di due diversi esperimenti al CERN |
1989 | Risultati degli esperimenti sulle proprietà del bosone Z0 dimostrano che esistono esattamente tre tipi di neutrino, e quindi tre sole famiglie di particelle elementari |
1989-1993 | Esperimenti ad alta statistica confermano in modo quantitativo le previsioni del Modello Standard |
1995 | Scoperto il quark top, ad opera di due esperimenti al Fermilab (CDF e D0), avente una massa molto differente da quella degli altri quark |