Chronologie de la physique atomique et subatomique - Timeline of atomic and subatomic physics
Une chronologie de la physique atomique et subatomique .
Débuts précoces
- Au 6ème siècle avant notre ère, Acharya Kanada a proposé que toute matière soit constituée de particules indivisibles et les a appelées « anu ». Il propose des exemples comme la maturation des fruits comme le changement du nombre et des types d'atomes pour créer de nouvelles unités.
- 430 AEC Démocrite spécule sur les particules fondamentales indivisibles - les appelle " atomes "
Le début de la chimie
- 1766 Henry Cavendish découvre et étudie l' hydrogène
- 1778 Carl Scheele et Antoine Lavoisier découvrent que l' air est composé principalement d' azote et d' oxygène
- 1781 Joseph Priestley crée de l'eau en enflammant de l'hydrogène et de l'oxygène
- 1800 William Nicholson et Anthony Carlisle utilisent l' électrolyse pour séparer l'eau en hydrogène et oxygène
- 1803 John Dalton introduit les idées atomiques dans la chimie et déclare que la matière est composée d' atomes de poids différents
- 1805 (heure approximative) Thomas Young mène l' expérience de la double fente avec la lumière
- 1811 Amedeo Avogadro affirme que des volumes égaux de gaz devraient contenir un nombre égal de molécules
- 1832 Michael Faraday énonce ses lois de l'électrolyse
- 1871 Dmitri Mendeleïev examine systématiquement le tableau périodique et prédit l'existence du gallium , du scandium et du germanium
- 1873 Johannes van der Waals introduit l'idée de forces d'attraction faibles entre les molécules
- 1885 Johann Balmer trouve une expression mathématique pour les longueurs d'onde des raies d' hydrogène observées
- 1887 Heinrich Hertz découvre l' effet photoélectrique
- 1894 Lord Rayleigh et William Ramsay découvrent l' argon en analysant par spectroscopie le gaz restant après l'élimination de l'azote et de l'oxygène de l'air
- 1895 William Ramsay découvre l' hélium terrestre en analysant par spectroscopie le gaz produit par l' uranium en décomposition
- 1896 Antoine Becquerel découvre la radioactivité de l'uranium
- 1896 Pieter Zeeman étudie la séparation des raies D du sodium lorsque le sodium est maintenu dans une flamme entre de puissants pôles magnétiques
- 1897 Emil Wiechert , Walter Kaufmann et JJ Thomson découvrent l' électron
- 1898 Marie et Pierre Curie découvrent l'existence des éléments radioactifs radium et polonium dans leurs recherches sur la pechblende
- 1898 William Ramsay et Morris Travers découvrent le néon et les particules bêta chargées négativement
L'ère de la mécanique quantique
- 1887 Heinrich Rudolf Hertz découvre l' effet photoélectrique qui jouera un rôle très important dans le développement de la théorie quantique avec l'explication d' Einstein de cet effet en termes de quanta de lumière
- 1896 Wilhelm Conrad Röntgen découvre les rayons X en étudiant les électrons dans le plasma ; diffusant les rayons X – qui étaient considérés comme des « ondes » de rayonnement électromagnétique de haute énergie – Arthur Compton pourra démontrer en 1922 l'aspect « particule » du rayonnement électromagnétique.
- 1900 Paul Villard découvre les rayons gamma en étudiant la désintégration de l'uranium
- 1900 Johannes Rydberg affine l'expression des longueurs d'onde des raies d'hydrogène observées
- 1900 Max Planck énonce son hypothèse quantique et sa loi sur le rayonnement du corps noir
- 1902 Philipp Lenard observe que les énergies maximales des photoélectrons sont indépendantes de l'intensité d'éclairage mais dépendent de la fréquence
- 1902 Theodor Svedberg suggère que les fluctuations du bombardement moléculaire provoquent le mouvement brownien
- 1905 Albert Einstein explique l' effet photoélectrique
- 1906 Charles Barkla découvre que chaque élément a un rayon X caractéristique et que le degré de pénétration de ces rayons X est lié au poids atomique de l'élément
- 1909 Hans Geiger et Ernest Marsden découvrent des déviations à grand angle de particules alpha par de fines feuilles de métal
- 1909 Ernest Rutherford et Thomas Royds démontrent que les particules alpha sont des atomes d'hélium doublement ionisés
- 1911 Ernest Rutherford explique l' expérience Geiger-Marsden en invoquant un modèle d'atome nucléaire et dérive la section efficace de Rutherford
- 1911 Jean Perrin prouve l'existence d' atomes et molécules avec un travail expérimental pour tester l' explication théorique d'Einstein du mouvement brownien
- 1911 Ștefan Procopiu mesure le moment dipolaire magnétique de l'électron
- 1912 Max von Laue suggère d'utiliser des réseaux cristallins pour diffracter les rayons X
- 1912 Walter Friedrich et Paul Knipping diffractent les rayons X dans un mélange de zinc
- 1913 William Henry Bragg et William Lawrence Bragg déterminent la condition de Bragg pour une forte réflexion des rayons X
- 1913 Henry Moseley montre que la charge nucléaire est la véritable base de la numérotation des éléments
- 1913 Niels Bohr présente son modèle quantique de l'atome
- 1913 Robert Millikan mesure l' unité fondamentale de la charge électrique
- 1913 Johannes Stark démontre que de forts champs électriques diviseront la série de raies spectrales de Balmer de l'hydrogène
- 1914 James Franck et Gustav Hertz observent l'excitation atomique
- 1914 Ernest Rutherford suggère que le noyau atomique chargé positivement contient des protons
- 1915 Arnold Sommerfeld développe un modèle atomique de Bohr modifié avec des orbites elliptiques pour expliquer la structure fine relativiste
- 1916 Gilbert N. Lewis et Irving Langmuir formulent un modèle de couche électronique de liaison chimique
- 1917 Albert Einstein introduit l'idée d' émission de rayonnement stimulée
- 1918 Ernest Rutherford remarque que, lorsque des particules alpha ont été projetées dans de l' azote gazeux, ses détecteurs à scintillation ont montré les signatures des noyaux d' hydrogène .
- 1921 Alfred Landé introduit le facteur g de Landé
- 1922 Arthur Compton étudie la diffusion des photons des rayons X par les électrons démontrant l'aspect « particule » du rayonnement électromagnétique.
- 1922 Otto Stern et Walther Gerlach montrent la " quantification de spin "
- 1923 Lise Meitner découvre ce que l'on appelle aujourd'hui le procédé Auger
- 1924 Louis de Broglie suggère que les électrons peuvent avoir des propriétés ondulatoires en plus de leurs propriétés « particulaires » ; la dualité onde-particule a ensuite été étendue à tous les fermions et bosons.
- 1924 John Lennard-Jones propose une loi de force interatomique semi-empirique
- 1924 Santiago Antúnez de Mayolo propose un neutron.
- 1924 Satyendra Bose et Albert Einstein présentent les statistiques Bose-Einstein
- 1925 Wolfgang Pauli énonce le principe d'exclusion quantique pour les électrons
- 1925 George Uhlenbeck et Samuel Goudsmit postulent le spin des électrons
- 1925 Pierre Auger découvre le procédé Auger (2 ans après Lise Meitner )
- 1925 Werner Heisenberg , Max Born et Pascual Jordan formulent la mécanique matricielle quantique
- 1926 Erwin Schrödinger énonce son équation d'onde quantique non relativiste et formule la mécanique des ondes quantiques
- 1926 Erwin Schrödinger prouve que les formulations ondulatoires et matricielles de la théorie quantique sont mathématiquement équivalentes
- 1926 Oskar Klein et Walter Gordon déclarent leur équation d'onde quantique relativiste, maintenant l' équation de Klein-Gordon
- 1926 Enrico Fermi découvre la connexion spin-statistique , pour des particules que l'on appelle maintenant « fermions », comme l'électron (de spin-1/2 ).
- 1926 Paul Dirac présente les statistiques Fermi-Dirac
- 1926 Gilbert N. Lewis introduit le terme « photon », qu'il considère comme « le porteur d' énergie rayonnante » .
- 1927 Clinton Davisson , Lester Germer et George Paget Thomson confirment la nature ondulatoire des électrons
- 1927 Werner Heisenberg énonce le principe d'incertitude quantique
- 1927 Max Born interprète la nature probabiliste des fonctions d'onde
- 1927 Walter Heitler et Fritz London introduisent les concepts de la théorie des liaisons de valence et les appliquent à la molécule d' hydrogène .
- 1927 Thomas et Fermi développent le modèle Thomas-Fermi
- 1927 Max Born et Robert Oppenheimer introduisent l' approximation Born-Oppenheimer
- 1928 Chandrasekhara Raman étudie la diffusion optique des photons par les électrons
- 1928 Paul Dirac énonce son équation d'onde quantique d'électrons relativiste
- 1928 Charles G. Darwin et Walter Gordon résolvent l' équation de Dirac pour un potentiel de Coulomb
- 1928 Friedrich Hund et Robert S. Mulliken introduisent le concept d' orbitale moléculaire
- 1929 Oskar Klein découvre le paradoxe de Klein
- 1929 Oskar Klein et Yoshio Nishina dérivent la section efficace Klein-Nishina pour la diffusion de photons à haute énergie par les électrons
- 1929 Nevill Mott obtient la section efficace de Mott pour la diffusion coulombienne des électrons relativistes
- 1930 Paul Dirac introduit la théorie des trous d'électrons
- 1930 Erwin Schrödinger prédit le mouvement de zitterbewegung
- 1930 Fritz London explique que les forces de van der Waals sont dues aux moments dipolaires fluctuants en interaction entre les molécules
- 1931 John Lennard-Jones propose le potentiel interatomique Lennard-Jones
- 1931 Irène Joliot-Curie et Frédéric Joliot observent mais interprètent mal la diffusion des neutrons dans la paraffine
- 1931 Wolfgang Pauli avance l' hypothèse des neutrinos pour expliquer la violation apparente de la conservation de l' énergie dans la désintégration bêta
- 1931 Linus Pauling découvre la liaison par résonance et l'utilise pour expliquer la grande stabilité des molécules planes symétriques
- 1931 Paul Dirac montre que la quantification de charge peut être expliquée si des monopôles magnétiques existent
- 1931 Harold Urey découvre le deutérium en utilisant des techniques de concentration par évaporation et la spectroscopie
- 1932 John Cockcroft et Ernest Walton divisent les noyaux de lithium et de bore en utilisant un bombardement de protons
- 1932 James Chadwick découvre le neutron
- 1932 Werner Heisenberg présente le modèle proton-neutron du noyau et l'utilise pour expliquer les isotopes
- 1932 Carl D. Anderson découvre le positron
- 1933 Ernst Stueckelberg (1932), Lev Landau (1932) et Clarence Zener découvrent la transition Landau-Zener
- 1933 Max Delbrück suggère que les effets quantiques provoqueront la diffusion des photons par un champ électrique externe
- 1934 Irène Joliot-Curie et Frédéric Joliot bombardent des atomes d' aluminium avec des particules alpha pour créer artificiellement du phosphore radioactif -30
- 1934 Leó Szilárd se rend compte que des réactions nucléaires en chaîne sont possibles
- 1934 Enrico Fermi publie un modèle très réussi de désintégration bêta dans lequel des neutrinos ont été produits.
- 1934 Lev Landau dit à Edward Teller que les molécules non linéaires peuvent avoir des modes vibrationnels qui suppriment la dégénérescence d'un état dégénéré orbitalement ( effet Jahn-Teller )
- 1934 Enrico Fermi suggère de bombarder des atomes d'uranium avec des neutrons pour fabriquer un élément de 93 protons
- 1934 Pavel Cherenkov rapporte que la lumière est émise par des particules relativistes voyageant dans un liquide non scintillant
- 1935 Hideki Yukawa présente une théorie de la force nucléaire et prédit le méson scalaire
- 1935 Albert Einstein , Boris Podolsky et Nathan Rosen mettent en avant le paradoxe EPR
- 1935 Henry Eyring développe la théorie des états de transition
- 1935 Niels Bohr présente son analyse du paradoxe EPR
- 1936 Alexandru Proca formule les équations de champ quantique relativistes pour un méson vecteur massif de spin-1 comme base pour les forces nucléaires
- 1936 Eugene Wigner développe la théorie de l'absorption des neutrons par les noyaux atomiques
- 1936 Hermann Arthur Jahn et Edward Teller présentent leur étude systématique des types de symétrie pour lesquels l' effet Jahn-Teller est attendu
- 1937 Carl Anderson prouve expérimentalement l'existence du pion prédit par la théorie de Yukawa.
- 1937 Hans Hellmann découvre le théorème de Hellmann-Feynman
- 1937 Seth Neddermeyer , Carl Anderson , JC Street et EC Stevenson découvrent des muons en utilisant des mesures de la chambre à nuages des rayons cosmiques
- 1939 Richard Feynman découvre le théorème de Hellmann-Feynman
- 1939 Otto Hahn et Fritz Strassmann bombardent des sels d'uranium avec des neutrons thermiques et découvrent le baryum parmi les produits de réaction
- 1939 Lise Meitner et Otto Robert Frisch déterminent que la fission nucléaire a lieu dans les expériences Hahn-Strassmann
- 1942 Enrico Fermi réalise la première réaction nucléaire en chaîne contrôlée
- 1942 Ernst Stueckelberg introduit le propagateur à la théorie des positons et interprète les positons comme des électrons d'énergie négative reculant dans l'espace-temps
- 1947 Willis Lamb et Robert Retherford mesurent le décalage Lamb-Retherford
- 1947 Cecil Powell , César Lattes et Giuseppe Occhialini découvrent le méson pi en étudiant les traces de rayons cosmiques
- 1947 Richard Feynman présente son approche propagateur de l'électrodynamique quantique
- 1948 Hendrik Casimir prédit une force de Casimir attractive rudimentaire sur un condensateur à plaques parallèles
- 1951 Martin Deutsch découvre le positronium
- 1952 David Bohm propose son interprétation de la mécanique quantique
- 1953 Robert Wilson observe la diffusion Delbruck de rayons gamma de 1,33 MeV par les champs électriques des noyaux de plomb
- 1953 Charles H. Townes, en collaboration avec JP Gordon et HJ Zeiger, construit le premier maser à ammoniac
- 1954 Chen Ning Yang et Robert Mills étudient une théorie de l' isospin hadronique en exigeant l' invariance de jauge locale sous des rotations spatiales de spin isotopiques , la première théorie de jauge non abélienne
- 1955 Owen Chamberlain , Emilio Segrè , Clyde Wiegand et Thomas Ypsilantis découvrent l' antiproton
- 1956 Frederick Reines et Clyde Cowan détectent un antineutrino
- 1956 Chen Ning Yang et Tsung Lee proposent une violation de la parité par la force nucléaire faible
- 1956 Chien Shiung Wu découvre une violation de la parité par la force faible dans le cobalt en décomposition
- 1957 Gerhart Luders prouve le théorème CPT
- 1957 Richard Feynman , Murray Gell-Mann , Robert Marshak et ECG Sudarshan proposent un lagrangien vecteur/vecteur axial (VA) pour les interactions faibles.
- 1958 Marcus Sparnaay confirme expérimentalement l' effet Casimir
- 1959 Yakir Aharonov et David Bohm prédisent l' effet Aharonov-Bohm
- 1960 RG Chambers confirme expérimentalement l'effet Aharonov-Bohm
- 1961 Murray Gell-Mann et Yuval Neeman découvrir les voies Octuple modèles, le SU (3) groupe
- 1961 Jeffrey Goldstone envisage la rupture de la symétrie de phase globale
- 1962 Leon Lederman montre que le neutrino électronique est distinct du neutrino muonique
- 1963 Eugene Wigner découvre les rôles fondamentaux joués par les symétries quantiques dans les atomes et les molécules
La formation et les succès du modèle standard
- 1964 Murray Gell-Mann et George Zweig proposent le modèle quark/aces
- 1964 Peter Higgs considère la rupture de la symétrie de phase locale
- 1964 John Stewart Bell montre que toutes les théories des variables cachées locales doivent satisfaire l'inégalité de Bell
- 1964 Val Fitch et James Cronin observent une violation de CP par la force faible dans la désintégration des mésons K
- 1967 Steven Weinberg met en avant son modèle électrofaible des leptons
- 1969 John Clauser , Michael Horne , Abner Shimony et Richard Holt proposent un test de corrélation de polarisation de l'inégalité de Bell
- 1970 Sheldon Glashow , John Iliopoulos et Luciano Maiani proposent le quark charmé
- 1971 Gerard 't Hooft montre que le modèle électrofaible de Glashow-Salam-Weinberg peut être renormalisé
- 1972 Stuart Freedman et John Clauser effectuent le premier test de corrélation de polarisation de l'inégalité de Bell
- 1973 David Politzer et Frank Anthony Wilczek proposent la liberté asymptotique des quarks
- 1974 Burton Richter et Samuel Ting découvrent la particule J/ψ impliquant l'existence du quark charmé
- 1974 Robert J. Buenker et Sigrid D. Peyerimhoff introduisent la méthode d' interaction de configuration multiréférence .
- 1975 Martin Perl découvre le lepton tau
- 1977 Steve Herb trouve la résonance upsilon impliquant l'existence du quark de beauté/bottom
- 1982 Alain Aspect , J. Dalibard et G. Roger effectuent un test de corrélation de polarisation de l'inégalité de Bell qui exclut la communication polarisante conspiratrice
- 1983 Carlo Rubbia , Simon van der Meer et la collaboration CERN UA-1 découvrent les bosons vecteurs intermédiaires W et Z
- 1989 La largeur de résonance du boson vectoriel intermédiaire Z indique trois générations quark-lepton
- 1994 L' expérience LEAR Crystal Barrel du CERN justifie l'existence de boules de colle ( méson exotique ).
- 1995 Les expériences D0 et CDF du Fermilab Tevatron découvrent le quark top .
- 1998 Super-Kamiokande (Japon) observe des preuves d' oscillations de neutrinos , ce qui implique qu'au moins un neutrino a une masse.
- 1999 Ahmed Zewail remporte le prix Nobel de chimie pour ses travaux sur la femtochimie pour les atomes et les molécules.
- 2001 L' Observatoire de neutrinos de Sudbury (Canada) confirme l'existence d'oscillations de neutrinos.
- 2005 À l' accélérateur RHIC du Brookhaven National Laboratory, ils ont créé un liquide quark-gluon de très faible viscosité, peut-être le plasma quark-gluon
- 2010 Le Grand collisionneur de hadrons du CERN entre en service dans le but principal de rechercher le boson de Higgs .
- 2012 Le CERN annonce la découverte d'une nouvelle particule avec des propriétés compatibles avec le boson de Higgs du modèle standard après des expériences au Large Hadron Collider .
Théories quantiques des champs au-delà du modèle standard
- 2000 Steven Weinberg . Supersymétrie et gravité quantique.
- 2003 Léonid Vainerman. Groupes quantiques, algèbres de Hopf et applications des champs quantiques.
- Théorie quantique des champs non commutative
- MR Douglas et NA Nekrasov (2001) " Théorie des champs non commutative ", Rev. Mod. Phys. 73 : 977-1029.
- Szabo, RJ (2003) " Quantum Field Theory on Noncommutative Spaces ", Physics Reports 378: 207-99. Un article explicatif sur les théories quantiques des champs non commutatives.
- Théorie quantique des champs non commutative, voir les statistiques sur arxiv.org
- Seiberg, N. et E. Witten (1999) " Théorie des cordes et géométrie non commutative ", Journal of High Energy Physics
- Sergio Doplicher , Klaus Fredenhagen et John Roberts, Sergio Doplicher, Klaus Fredenhagen, John E. Roberts (1995) La structure quantique de l'espace-temps à l'échelle de Planck et les champs quantiques », Commun. Math. Phys . 172 : 187-220.
- Alain Connes (1994) Géométrie non commutative. Presse académique. ISBN 0-12-185860-X .
- -------- (1995) "Géométrie et réalité non commutative", J. Math. Phys. 36 : 6194.
- -------- (1996) " La gravité couplée à la matière et le fondement de la géométrie non commutative ", Comm. Math. Phys. 155 : 109.
- -------- (2006) " Géométrie et physique non commutative "
- -------- et M. Marcolli , Géométrie non commutative : champs et motifs quantiques. Société mathématique américaine (2007).
- Chamseddine, A., A. Connes (1996) " Le principe d'action spectrale ", Comm. Math. Phys. 182 : 155.
- Chamseddine, A., A. Connes, M. Marcolli (2007) " La gravité et le modèle standard avec mélange de neutrinos ", Adv. Théor. Math. Phys. 11 : 991.
- Jureit, Jan-H., Thomas Krajewski, Thomas Schücker et Christoph A. Stephan (2007) " Sur le modèle standard non commutatif ", Acta Phys. Polonais. B38 : 3181-3202.
- Schücker, Thomas (2005) Forces de la géométrie de Connes. Notes de cours en physique 659, Springer.
- Modèle standard non commutatif
- Géométrie non commutative
Voir également
- Histoire de la physique subatomique
- Histoire de la mécanique quantique
- Histoire de la théorie quantique des champs
- Histoire de la molécule
- Histoire de la thermodynamique
- Histoire de la chimie
- L'âge d'or de la physique