ציר זמן של תגליות בתחום פיזיקת חלקיקים

ציר הזמן של תגליות בפיזיקת חלקיקים תת-אטומיים כולל בתוכו את גילויים של כל החלקיקים היסודיים אשר כיום פיזיקאים מאמינים כי הם לא מורכבים מחלקיקים אחרים (בלתי ניתנים לחלוקה). ציר זמן זה כולל גם את גילויים של חלקיקים מרוכבים ואנטי-חלקיקים שגילויים הוא בעלי חשיבות היסטורית מיוחדת.
הקריטריונים המדויקים עבורם נקבע אילו חלקיקים כלולים בציר זמן זה הם:
חלקיקים יסודיים השייכים למודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים אשר נצפו עד כה. המודל הסטנדרטי הוא המודל הכוללני ביותר של התנהגות חלקיקים. כל החלקיקים הכלולים במודל הסטנדרטי, כולל הבוזון היגס אומתו. כל חלקיק אחר שנצפה בנוי משניים או יותר חלקיקים מן המודל הסטנדרטי.
אנטי-חלקיקים אשר הם בעלי חשיבות היסטורית בהתפתחותה של פיזיקת החלקיקים, בייחוד החלקיקים פוזיטרון ואנטי-פרוטון. גילויים של חלקיקים אלו, העשויים מאנטי חומר, דרשו שימוש בשיטות ניסוי וחקר שונות מאוד מן החלקיקים הרגילים שלהם, שעשויים מחומר. גילוי חלקיקים אלו סיפק הוכחה לכך שלכל חלקיק קיים אנטי חלקיק, רעיון מרכזי בתורת השדות הקוונטית אשר מהווה את התשתית המתמטית המודרנית לפיזיקת החלקיקים. בתגליות המאוחרות יותר, חלקיקים חדשים וכן האנטי-חלקיקים שלהם התגלו יחדיו.
חלקיקים מרוכבים, אשר היו החלקיקים הראשונים שהתגלו והם מכילים מרכיב יסודי מסוים, או שגילויים היה קריטי להבנת פיזיקת החלקיקים.
|  שנה |  אירוע |
| --- | --- |
1800: ויליאם הרשל גילה את קרני החום ("heat rays"), לימים הקרינה האינפרה-אדומה.
1801: יוהאן וילהלם ריטר (אנ') שמע על גילויו של הרשל את קרני החום, וקיווה למצוא קרינה מקררת בקצהו השני של הספקטרום האלקטרומגנטי. ריטר לא מצא את מה שחיפש, אך לאחר סדרת ניסיונות הוא שם לב שכסף כלורי הפך מהר יותר מלבן לשחור תחת השפעת הקרינה. לקרניים שמצא קרא קרני חמצון ("oxidizing rays") ושמן השתנה לאורך הזמן לקרניים כימיות ("chemical rays"). הכינויים קרניים כימיות וקרני החום נזנחו במאה ה-19 לטובת המונחים קרינה אולטרה סגולה וקרינה אינפרה אדומה, בהתאמה. (קרינות אלו מתוארות היום על ידי פוטונים).
1893: גילויה של קרינת אולטרה סגול שאורך הגל שלה קטן מ-200 ננומטר, על ידי ויקטור שוּמן (אנ'). קרינה זו כונתה קרינה אולטרה סגולה בואקום (אנ') ‏("vacuum ultraviolet") משום שרובה נבלע בחמצן שבאוויר. (קרנים אלו מתוארות היום על ידי פוטונים).
1895: קרני רנטגן ("x-rays") התגלו על ידי וילהלם רנטגן. (קרניים אלו מתוארות היום על ידי פוטונים).
1897: האלקטרון התגלה על ידי ג'יי ג'יי תומסון.
1899: חלקיק אלפא התגלה על ידי ארנסט רתרפורד בניסוי בקרינת אורניום.
1900: קרינת גמא (פוטון בעל אנרגיה גבוהה) התגלתה על ידי פול וילארד (אנ') בדעיכת אורניום.
1911: גרעין האטום התגלה על ידי ארנסט רתרפורד בהתבסס על פיזורים של חלקיקי אלפא שנצפו על ידי הנס גייגר וארנסט מרסגדן (אנ').
1919: גילוי הפרוטון על ידי ארנסט רתרפורד.
1931: גילוי הדאוטריום (מימן כבד) על ידי הרולד יורי (נחזה על ידי רתרפורד בשנת 1920).
‏1932: גילוי הנייטרון (אנ') על ידי ג'יימס צ'דוויק (נחזה על ידי רתרפורד בשנת 1920).
‏1932: גילוי האנטי-אלקטרון (פוזיטרון) על ידי קארל דייוויד אנדרסון (הוצע על ידי פול דיראק ב-1927 ואטורה מיורנה ב-1928)
1937: גילוי המיואון על ידי סת' נדרמייר (אנ'), קארל ד. אנדרסון, ג'. ס. סטריט וא. ס. סטיבנסון תוך שימוש במדידות של קרינה קוסמית בתא ערפל (החלקיק זוהה בטעות כפאיון וטעות זו תוקנה ב-1947).
‏1947: פאיון (או מזון-פאי) התגלה על ידי קבוצתו של ס. פ. פאוול (אנ'), כולל סזאר לאטס (אנ'), וגוויסאפה אוצ'יהליני (אנ') . (נחזה על ידי הידאקי יוקאווה (אנ'))
‏1947: קאיון (או K - מזון) הוא החומר הראשון שהתגלה שהכיל קווארק מוזר. התגלה על ידי ג'ורג' דיקסון רוצ'סטר (אנ') וקליפורד צ'ארלס באטלר (אנ').
1950: באריון למבדה נצפה במהלך מחקר על תגובות קרינה קוסמית.
1955: אנטיפרוטון התגלה על ידי אוון צ'מברלין (אנ'), אמיליו סגרה (אנ'), קלייד וייגאנד (אנ') ותומאס יפסליאנטיס (אנ').
1956: נייטרינו אלקטרוני נצפה על ידי פרידריך ריינס (אנ') וקלייד קוואן (אנ'). (הוצע על ידי וולפגנג פאולי ב-1930 כדי להסביר את ההפרה של המרת אנרגיה (אנ')‏ (conservation of energy) בזמן דעיכת בטא). באותם זמנים החלקיק היה נקרא "נייטרינו" שכן נתגלה רק נייטרינו אחד.
1962: נייטרינו מיואוני (mu neutrino) התגלה עם תכונות שונות מהניוטרינו-אלקטרון. נתגלה על ידי קבוצה שהוביל ליאון לדרמן (אנ').
1964: Xi baryon (אנ') התגלה במעבדה הלאומית של ברוקנהאבן (אנ').
1969: פרטונים(אנ') (המרכיבים את ההאדרונים) נצפו ב-Deep inelastic scattering (אנ') בניסויים שבין פרוטונים ואלקטרונים ב-SLAC (אנ'). תגלית זו קושרה בסופו של דבר למודל הקווארקי (נחזה על ידי מארי גל-מן (אנ') וג'ורג' זייג (אנ') ב-1964) לכן, תגלית זו היא חלק מהגילויים של קווארק למעלה, קווארק למטה, וקווארק מוזר.
1974: מזון J/psi נתגלה על ידי קבוצה שהובילו בארטון ריצ'ר (אנ') וסמואל טינג (אנ'), והוא מוכיח את קיומו של קווארק קסום. (הוצע על ידי ג'יימס בז'ורקן (אנ') ושלדון גלאשו ב-1964).
1975: טאו התגלה בידי קבוצה שהוביל מרטין פרל.
1977: אופסילון (מזון) נתגלה בפרמילאב, מוכיח את קיומו של קווארק למטה. (הוצע על ידי מקוטו קובאיאשי וטושיהידה מסקאווה ב-1973).
1979: גלואון נצפה באופן עקיף ב-Three-jet events (אנ') ב-DESY (אנ').
1983: בוזון Z ובוזון W נתגלו בידי קרלו רוביה וסימון ואן-דר-מיר בCERN ב-UA1 collaboration (אנ'). (נחזה בידי שלדון גלאשו, עבדוס סלאם וסטיבן ויינברג).
‏ 1995: קווארק למעלה התגלה בפרמילאב.
‏ 1995: אנטי-מימן יוצר ונמדד בניסוי LEAR (אנ') ב-CERN.
2000: נייטרינו טאואוני נצפה לראשונה באופן ישיר בפרמילאב.
2011: אנטי הליום-4 (אנ') הופק ונמדד לראשון בגלאי החלקיקים STAR detector (אנ') שבארצות הברית; חלקיק זה הוא הראשון שנראה בניסוי.
2012: נצפו תגליות חלקיקים מהתנגשויות פרוטונים ב-LHC שמאששים את קיומו של בוזון היגס. תגליות אלו נצפו בניסוי CMS ובניסוי ATLAS ב-CERN.