Makalah ini membahas sejarah penemuan partikel dasar penyusun alam semesta, dimulai dari penemuan elektron, proton, dan neutron pada abad pertengahan, hingga penemuan berbagai partikel baru seperti antiproton, kaon, dan hyperon pada paruh kedua abad ke-20 yang didorong oleh pembangunan akselerator berenergi tinggi. Teori grup simetri SU(3) digunakan untuk menjelaskan skema klasifikasi partikel-part

1. MAKALAH SEJARAH FISIKA
PARTIKEL DASAR ALAM SEMESTA
DISUSUN OLEH :
KELOMPOK 13
AYU NUR AZISA DJABIR (1312441017)
SULHAM (1412441002)
PENDIDIKAN FISIKA ICP B 2014
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR
2016

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan
Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga kami dapat menyelesaikan
penyusunan Makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana.
Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk
maupun pedoman bagi pembaca.
Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan
pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk
maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang
kami miliki masih kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca
untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk
kesempurnaan makalah ini.
Makassar, Desember 2016
Kelompok 13

3. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sebelum menggali penemuan abad kedua puluh tentang unsur pokok
alam semesta yang utama, kita harus membahas bidang matematika yang
pertama kali menjadi menonjol dalam fisika dalam konteks fisika nuklir dan
yang penting tumbuh seiring berjalannya waktu: medan yang dieksploitasi
adalah konsekuensi dari simetri di alam. (Sebagai simetri dari sistem
menyiratkan bahwa sistem tetap berubah dalam transformasi-rotasi tertentu
simetri berarti invarian di bawah rotasi-nama lain untuk properti ini adalah
invarian.) Kita telah menyinggung hal itu ketika kita membahas teorema
Noether, lanjutan dari hukum kekekalan energi dan momentum dalam
mekanika klasik dan teori medan merupakan konsekuensi dari invarian di
bawah pergeseran waktu dan di bawah translasi spasial, masing-masing, dan
konservasi momentum sudut merupakan konsekuensi dari invarian di
bawah rotasi.
Dengan munculnya mekanika kuantum, koneksi tersebut antara
simetri dan hukum konservasi diperoleh jauh lebih menonjol. Kekuatan
klasik, fisika deterministik adalah untuk memprediksi perilaku rinci sistem,
seperti matahari dan planet-planet. Ketika kesempatan mengambil alih,
prediksi bukan lagi tujuan utama fisika; sebaliknya, fisikawan mencari
struktur permanen di alam: Mengapa atom ? Mengapa inti ? Mengapa garis
spektrum dari radiasi yang dipancarkan oleh atom dan inti pada saat-
frekuensi karakteristik? Mengapa bahan padat membentuk kristal? Untuk
menjelaskan fitur yang paling menonjol dari struktur ini, ditemukan dalam
banyak kasus menjadi tidak perlu untuk memecahkan persamaan dinamik,
seperti persamaan Schrödinger: mereka konsekuensi sederhana dari simetri
yang mendasari. Dalam bahasa Aristoteles, paruh kedua abad kedua puluh
telah diganti penyebab efisien dengan penyebab formal sebagai paradigma
penjelas yang dominan dalam fisika.

4. B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari makalah ini yaitu bagaimana sejarah penemuan
partikel dasar penyusun alam semesta ?
C. Tujuan
Adapun tujuan dari penulisan makalaah ini adalah untuk mengetahui
sejarah penemuan partikel dasar penyusun alam semesta.
D. Manfaat
Manfaat dari penulisan makalah ini adalah pembaca dapat menambah
wawasan mengenai sejarah penemuan partikel dasar penyusun alam semesta.

5. BAB II
PEMBAHASAN
Pada abad pertengahan partikel dasar yang telah ditemukan adalah elektron
(dan anti-partikel, positron), proton, neutron, neutrino, pion (dalam tiga bentuk,
positif, negatif , dan netral), dan muon (negatif, dan anti-partikel positif). Atas dasar
persamaan Dirac, yang diasumsikan berlaku,kira -kira sedikit, dari proton serta
elektron, semua orang mengharapkan adanya suatu analog antiproton dengan
antielektron, meskipun itu tidak dapat ditemukan di alam. Yang pertama dari
akselerator berenergi tinggi yang baru, Bevatron di Berkeley, California, dibangun
khusus untuk mempercepat proton untuk sebuah energi di mana mereka bisa, ketika
bertabrakan dengan proton lain saat istirahat, menghasilkan sepasang proton-
antiproton, dan proses ini memang diamati pada tahun 1955 oleh orang Italia
Amerika Emilio Segre (1905-1989) dan orang Amerika Owen Chamberlain (1920-
2006). Jika hal ini tidak mengejutkan siapa pun, pentingnya terletak pada kenyataan
bahwa, memiliki antiproton yang belum ditemukan, implikasi akan
menghancurkan. Paruh kedua abad kedua puluh akan dilihat ledakan dari penemuan
partikel baru, didorong oleh dan pada gilirannya mendorong pembangunan
akselerator yang lebih besar.
Sekitar waktu yang sama dengan penemuan antiproton, bukti akumulasi dari
pancuran kosmik-ray dan segera dari sinar akselerator, terdeteksi dengan cara ruang
awan dan emulsi fotografi di sana ada sejumlah "aneh" partikel dari berbagai massa,
elektrik positif, netral, dan negatif. Semua tidak stabil, mereka dianggap sebagai
aneh karena mereka setengah-hidup jauh lebih lama dari yang diduga atas dasar
produksi berlebihan mereka. Dengan kata lain, jika partikel yang dihasilkan oleh
jenis yang sama dari interaksi dengan yang lain yang juga akhirnya membuat
peluruhan menjadi anak partikel, peluruhan menjadi proses yang sama seperti
menjalankan produksi mundur, waktu paruh hidup cukup lama untuk itu
meninggalkan dengan terlihat mudag trek panjang di sebuah emulsi, karena ini
memang, harus menyiratkan bahwa itu tidak dapat dengan mudah diproduksi,

6. sedangkan benda-benda ini tampaknya dibuat dalam jumlah relatif besar,
mengingat energi yang cukup.
Penjelasan yang diusulkan adalah bahwa harus ada hukum konservasi baru
di usaha dalam interaksi yang kuat, yang memungkinkan mudah bersatu, atau
"terkait," produksi dua partikel dengan kompensasi bilangan kuantum tetapi
mencegah kekurangan mereka. Bahwa mereka tetap kekurangan, meskipun
perlahan-lahan, kemudian akan mungkin menjadi hasil dari interaksi yang lebih
lemah -seperti yang bertanggung jawab untuk peluruhan beta-yang melanggar
hukum konservasi.
Partikel yang ditemukan berada di dua kelas: pertama yang hyperons
(fermion lebih berat dari proton dan neutron) disebut Lambda (netral), Sigma
(positif, negatif, dan netral), dan Xi (negatif dan netral); kedua, K-meson atau kaons
(positif, negatif, dan dua yang netral yang berbeda) -bosons lebih ringan dari proton
tapi lebih berat dari pion. Untuk perhitungan diamati produksi dan kekurangan
keteraturan, fisikawan Amerika Murray Gell-Mann (b. 1929) dan Jepang Kazuhiko
Nishijima (b. 1926) menyusun skema "bilangan kuantum keanehan," yang pada
saat yang sama tersirat keberadaan dari dua jenis kaons netral dengan paruh yang
berbeda, prediksi yang segera dikonfirmasi oleh eksperimen di akselerator
Cosmotron di Brookhaven National Laboratory.
Tidak semua partikel yang ditemukan dalam perjalanan dari dua puluh lima
tahun ke depan, bagaimanapun, hidup cukup lama untuk meninggalkan trek terlihat
dalam emulsi. Bukti untuk sebagian besar dari mereka adalah "resonansi" terlihat
di plot bagian hamburan lintas. Itu adalah salah satu hasil dari mekanika kuantum
bahwa jika dua partikel bisa membentuk sistem senyawa yang tetap bersama-sama
untuk beberapa jangka waktu, plot probabilitas hamburan mereka ketika salah satu
ditembak terhadap yang lain-mereka tabrakan penampang-akan menunjukkan
resonansi benjolan yang berbeda, yang lebarnya berbanding terbalik dengan paruh
sistem senyawa tidak stabil: lama waktu yang dibutuhkan untuk sistem yang tidak
stabil membusuk, lebih tajam lonjakan plot hamburan. Oleh karena itu pencarian
partikel yang tidak stabil baru terkonsentrasi terutama pada menemukan resonansi

7. terlihat di grafik penampang sebagai fungsi dari energi, ambigu meskipun
identifikasi mereka sering adalah-terutama ketika benjolan di plot sangat luas. Dan
memang, dalam beberapa kasus, mengumumkan penemuan partikel terdeteksi
dengan cara ini ternyata palsu dan harus ditarik.
Apa skema berada di bawah ini hyperons baru ditemukan, dan apa yang
adalah hukum konservasi baru yang menjelaskan kehidupan lama mereka? Seperti
yang telah kita lihat sebelumnya, prinsip konservasi selalu hasil dari simetri dalam
persamaan yang mendasari, dan multiplicities kuantum sama-energi negara-ada
total delapan fermion berat disebut baryon, terdiri dari proton, neutron, dan enam
hyperons-bisa dihitung secara aljabar dengan cara teori grup. Kelompok simetri
yang melakukan trik, ditemukan oleh Gell-Mann dan independen oleh fisikawan
Israel Yuval Ne'eman (1925-2006), disebut SU (3), dan itu memang delapan
dimensi "representasi" (Gell-Mann menyebutnya "cara delapan kali lipat") yang
tepat ditampung delapan baryon. Selain itu, kelompok simetri yang sama juga
dicatat untuk meson, yaitu, tiga pion dan empat kaons, ditambah meson kemudian
ditemukan untuk dipanggil eta. Jika persamaan bidang yang mendasari persis
invarian bawah SU (3) simetri, delapan baryon harus memiliki massa yang sama,
dan harus jadi delapan meson, bertentangan dengan fakta-fakta eksperimental. Jadi
Gell-Mann dan Amerika fisikawan kelahiran Jepang Susumu Okubo (b. 1930)
menemukan cara di mana bahwa simetri yang tepat itu sedikit rusak, dan mereka
menghitung perubahan massa yang dihasilkan, mendapatkan kesepakatan yang
wajar dengan data. Tapi itu tidak semua.
Sementara itu, sembilan partikel telah ditemukan yang tampaknya keadaan
tereksitasi dari baryon: satu keadaan tereksitasi dari masing-masing tiga sigmas dan
dua X adalah, dan empat dari dua nukleon, yang disebut delta, netral, negatif,
positif, dan ganda positif. Sembilan negara cocok dengan sempurna ke representasi
sepuluh dimensi SU (3), dengan semua biaya persis dipertanggungjawabkan.
Namun, tempat kesepuluh dari skema itu eksperimental kosong, disediakan untuk
partikel bermuatan negatif yang tidak diketahui disebut omega-minus, dengan
semua nomor kuantum dan massanya (berdasarkan rumus massa GellMann-Okubo

8. sebelumnya dipekerjakan) ditentukan oleh skema yang diusulkan oleh Gell-Mann
dan Ne'eman. Dua tahun setelah prediksi sebesar GellMann, ditemukan pada tahun
1964 dalam sebuah foto gelembung-ruang di Brookhaven National Laboratory.
Jika penemuan ini diilustrasikan hukum simetri di alam dan efeknya pada
klasifikasi partikel elementer yang baru ditemukan, pada waktu yang sama
penemuan spektakuler melanggar salah satu prinsip simetri yang tampaknya suci
alam: invarian di bawah refleksi cermin. Semua persamaan yang dikenal
mengungkapkan hukum-hukum fisika tetap tidak berubah ketika sistem tertentu
digantikan oleh bayangannya: invariance ini dipimpin dalam mekanika kuantum
untuk konservasi paritas, paritas menjadi nomor kuantum positif atau negatif
ditugaskan untuk keadaan tertentu. Dua dari meson aneh ditemukan pada tahun
1950, disebut theta dan tau, disajikan sebuah teka-teki: meski harus persis ke dalam
eksperimen kesalahan-sama massa dan setengah-hidup, paritas intrinsik mereka
tampak berbeda: theta membusuk menjadi dua pion dan tau menjadi tiga. Karena
paritas intrinsik Pion itu negatif dan paritas diasumsikan dilestarikan, ini berarti
bahwa theta memiliki paritas positif, tau negatif, dan mereka-massa yang sama dan
tahan meskipun-dua tidak bisa menjadi partikel yang sama.
Simpul Gordian dari teka-teki tau-theta itu cerdik dipotong pada tahun 1956
oleh dua fisikawan Amerika kelahiran China Chen Ning Yang (b. 1922) dan Tsung-
Dao Lee (b. 1926), yang mengusulkan bahwa tau dan theta yang sama partikel tapi
itu pembusukan mereka melanggar hukum kekekalan paritas. Untuk memperkuat
argumen mereka bahwa dalam peluruhan lemah ini, yang mereka diasumsikan
disebabkan oleh interaksi yang sama seperti peluruhan beta (ini adalah inti dari
masalah), paritas tidak dilestarikan, mereka mengusulkan bahwa konservasi paritas
harus diperiksa secara eksperimental di contoh lain dari peluruhan beta, dan mereka
menunjukkan beberapa tes seperti itu mungkin. Karena konservasi paritas selalu
diambil untuk diberikan, studi tertentu seperti radioaktivitas belum pernah
dilakukan sebelumnya. Namun, kemudian kembali pemeriksaan data eksperimen
yang lebih tua mengungkapkan indikasi pelanggaran, yang telah diabaikan sebagai
jelas keliru. Ketika kelahiran China fisikawan Amerika Chien-Shiung Wu (1912-

9. 1997) dengan cepat melakukan percobaan yang sesuai pada karbon-12 (isotop
karbon berat atom 12), dia menegaskan apa yang Lee dan Yang telah menyarankan:
interaksi beta-pembusukan, pada kenyataannya, sangat melanggar hukum
konservasi paritas. (Reaksi pertama Pauli untuk usulan Lee dan Yang telah, "Aku
tidak percaya Allah adalah lemah kiri-hander." Dia segera makan burung gagak.)
pelanggaran alam dari simetri cermin, yang telah berpikir suci, membuka kotak
Pandora. Bahkan, teori yang lemah-interaksi yang muncul melanggar tidak hanya
P, yang, paritas, tetapi juga C (transformasi simetri disebut biaya konjugasi, yang
ternyata partikel ke antipartikel mereka) sedemikian rupa sehingga mereka
kombinasi CP tinggal terhormat. Ada tetap transformasi mendasar ketiga yang
disebut T (waktu reversal). invarian alam bawah T yakin bahwa rekaman video dari
proses berjalan mendasar mundur menunjukkan proses yang sama mungkin, dan itu
adalah salah satu hasil bangga teori medan kuantum relativistik bahwa kombinasi
CPT harus tetap invarian, bahkan jika teori tertentu diperbolehkan pelanggaran C,
P, atau T. studi teoritis telah menunjukkan bahwa peluruhan lemah dari dua kaons
netral adalah cara eksperimental yang paling menjanjikan pengujian apakah CP itu
sebenarnya dilestarikan, dan pada tahun 1964 tim Amerika dipimpin oleh James
Watson Cronin (b. 1931) dan Val Logsdon Fitch (b. 1923) menemukan pelanggaran
setelah analisis rinci dari data mereka. Agaknya ini tersirat bahwa T simetri juga
harus pergi, dan memang data yang mereka kemudian ditemukan menyiratkan-
tanpa asumsi CPT invarian-waktu-pembalikan simetri dilanggar juga.
Penemuan paritas non-konservasi yang kuat dalam peluruhan beta memiliki
dampak menghancurkan pada teori neutrino dan interaksi dengan neutron dan
elektron, sumber beta-radioaktivitas. Cara termudah untuk menjelaskan
pelanggaran paritas yang diamati adalah untuk kembali ke deskripsi matematika
yang lebih tua dari neutrino dengan akar akan kembali ke matematika Amerika
kelahiran Jerman Hermann Weyl (1885-1955): neutrino adalah intrinsik "kidal"
partikel; berputar rotasi bersama-sama dengan arah gerak memberikan sekrup-akal,
disebut helicity, dari kidal sekrup-properti secara permanen bisa mempertahankan
hanya jika massanya adalah persis nol. Gambar cermin dari sekrup kidal adalah
tangan kanan; kurangnya simetri cermin sebabnya teori Weyl sebelumnya telah

10. dibuang. konfirmasi eksperimental helicity neutrino itu tidak kunjung datang.
Sebuah eksperimen cerdik oleh tim Amerika dari Maurice Goldhaber (kelahiran
Austria pada tahun 1911), Lee Grodzins (b. 1926), dan Andrew William Sunyar (b.
1920) menegaskan hal itu pada tahun 1958. Namun, osilasi neutrino, yang
memecahkan neutrino surya puzzle, yang mungkin hanya jika massa neutrino tidak
persis nol, sehingga helicity tidak bisa negara permanen neutrino ini.
Dalam waktu dua tahun, Feynman dan Gell-Mann dirumuskan cara di mana
neutrino berubah ini berinteraksi, berdasarkan jenis universal kekuatan saat-
dimediasi kemudian dieksploitasi lebih lengkap oleh Gell-Mann. Teori yang
dihasilkan dari beta radioaktivitas disebut hukum V-A. Itu juga secara independen
dikemukakan oleh fisikawan Amerika E. C. G. (George) Sudarshan (lahir di India
pada tahun 1931) dan Robert E. Marshak (1916-1992).
Akhirnya, pendekatan ini telah diterjemahkan ke dalam penggantian teori
beta Fermi-teori hamburan oleh teori medan yang lebih konvensional, di mana
boson baru, yang kemudian diberi nama W, bertindak sebagai perantara. Ada satu
halangan: asumsi sifat universal menyebabkan prediksi kekurangan muon ke
sebuah elektron, dengan emisi sinar gamma, pada tingkat yang cukup untuk telah
bisa diamati; tapi kekurangan yang belum pernah dilihat. Hal ini dapat dijelaskan
hanya jika neutrino yang terlibat dalam interaksi muon lemah adalah berbeda dari
yang berpartisipasi dalam interaksi elektron lemah. Pada tahun 1962 hipotesis dua
neutrino memang eksperimental dikonfirmasi di Brookhaven National Lab dan
tidak lama kemudian di laboratorium CERN di Swiss. Pencarian untuk W dan
partikel terkait disebut Z, bagaimanapun, terbukti frustasi sampai mereka akhirnya
ditemukan pada tahun 1983 di CERN oleh fisikawan Italia Carlo Rubbia (b. 1934)
dan fisikawan Belanda Simon van der Meer (b. 1925).
Ide dari W boson memungkinkan penggunaan teori medan analog dengan
elektromagnetisme untuk menggambarkan cara lepton-elektron, muon, dan
neutrino-berinteraksi dengan satu sama lain, dengan W memainkan bagian dari
foton. Beberapa sepuluh tahun sebelumnya CN Yang, bersama-sama dengan
fisikawan Amerika Robert Laurence Mills (b. 1927), telah menunjukkan bahwa

11. bentuk kekuatan beta-kekurangan dapat dijelaskan oleh simetri umum analog
dengan sebuah konsep dalam elektromagnetisme, lama akrab bagi fisikawan ,
disebut pengukur invarian. teori medan mewujudkan simetri ini selanjutnya akan
disebut teori Yang-Mills, dan ide terbukti sangat merangsang bahwa semua teori
medan kemudian menciptakan akan mengikutinya.
Dalam contoh khusus dari interaksi lemah dimediasi oleh W boson,
kesamaannya dengan elektromagnetisme telah menyebabkan Julian Schwinger
awal pemikiran bahwa tindakan lemah dan elektromagnetik mungkin aspek yang
berbeda dari fenomena yang sama. Sedangkan awalnya menyesatkan pengamatan
eksperimental pada W muncul tidak menguntungkan, Schwinger ini mahasiswa
Sheldon Glashow (b. 1932), membawa ide membuahkan hasil, kecuali satu
kelemahan yang tersisa: pengukur-invarian teori, penting untuk membebaskan dari
infinities seperti QED, akan berarti bahwa W dan Z yang massies seperti foton.
Kendala ini, bagaimanapun , akhirnya diatasi menggunakan ide-ide sebagian
diimpor dari teori BCS superkonduktivitas oleh Philip Anderson dan Jepang
Amerika kelahiran fisikawan Yoichiro Nambu ( b .1921) , serta orang-orang dari
fisikawan Inggris Jeffrey Goldstone ( b .1933) dan Peter Higgs ( b . 1929) ,
berdasarkan konsep yang disebut dinamik simetri dan melanggar simetri spontan.
Gagasan dasar di sini adalah bahwa meskipun persamaan dari teori mungkin
invarian transformasi tertentu , beberapa solusi mereka tidak mungkin . Sebuah
contoh klasik : persamaan Newton gerak planet-planet mengelilingi matahari
adalah rotationally simetris , tetapi orbit elips planet-planet tidak. Pada saat yang
sama , simetri melanggar spontan akan menghasilkan partikel baru , luas disebut
sebagai partikel Higgs. Dalam arti, teori memegang partikel Higgs yang
bertanggung jawab untuk massa dari theWand Z. Prinsip melanggar simetri spontan
akan berubah menjadi ide yang sangat berpengaruh ; meresapi segala sebagai
eksploitasi simetri telah menjadi , dengan asumsi pelanggaran spontan mereka juga
akan berubah menjadi sangat berguna di beberapa titik-titik penting .
Secara independen dari Glashow, Amerika fisikawan Steven Weinberg
(b. 1933) dan Pakistan Abdus Salam (1926-1996) dieksploitasi mekanisme Higgs
untuk tujuan yang sama, menyatukan interaksi lemah dan elektromagnetik. Semua

12. ide-ide ini , bagaimanapun, secara luas diabaikan - terutama karena mereka tersirat
adanya arus netral lemah , yang belum pernah terlihat di dalam laboratorium -
sampai teori Belanda Gerardus ' t Hooft ( b . 1946) membuktikan bahwa teori-teori
yang renormalizable seperti QED , yaitu , prediksi mereka tidak dilanda infinities.
Maka lahirlah teori elektrolemah. Apa yang lebih, arus netral hilang akhirnya
ditemukan, beberapa bukti bagi mereka bahkan bersembunyi di data lama
disalahartikan.
Sementara itu, interaksi yang kuat di antara partikel - mereka yang
bertanggung jawab untuk stabilitas inti atom , absen peluruhan beta mereka
disebabkan oleh lemahnya interaksi - tetap untuk dipahami . Meskipun dinamika
yang terlibat masih tidak jelas , eksploitasi sukses Gell - Mann dari SU ( 3 ) untuk
mengklasifikasikan partikel aneh memimpin ke arah yang benar. Pada tahun 1964
ia mengusulkan untuk mengeksploitasi representasi fundamental SU (3), yang tiga-
dimensional- SU (3) adalah transformasi dalam tiga dimensi, meskipun tidak secara
fisik ruang-dan mendalilkan bahwa semua partikel yang sebelumnya dianggap
sebagai dasar bisa terdiri dari tiga fermion dasar ia disebut quark (dari garis "tiga
quark forMusterMark" di James Joyce Finnegans Wake). Setiap quark akan
memiliki muatan listrik sama dengan sebagian kecil dari elektron: dua dari mereka
positif dengan 2/3 dari biaya elektronik, dan salah satunya negatif, 1/3 kekuatannya.
Sebuah skema yang sama diusulkan secara independen oleh fisikawan Amerika
kelahiran Rusia George Zweig (b.1937), yang bernama partikel "ace"; Namun,
"quark" terjebak.
Karena tidak ada partikel tersebut dengan biaya elektronik pecahan yang
pernah dilihat , Gell - Mann awalnya dianggap fotonya , yang menurut masing-
masing baryon terdiri dari tiga quark dan masing-masing meson ( yang pion , kaons
, dan beberapa yang baru ditemukan , semua dengan terpisahkan kuantum spin
nomor ) dari quark dan antiquark , tidak lebih dari skema matematis tanpa realitas.
Nyata atau tidak, itu juga membantu menjelaskan mengapa hanya delapan dimensi
dan representasi sepuluh dimensi SU (3) direalisasikan di alam. Eksperimentalis
telah sia-sia mencari bukti partikel milik representasi lain dari kelompok yang sama
. Namun , sebagai bukti independen dari hamburan percobaan , dianalisis dengan

13. Feynman dan lain-lain , mulai menunjukkan bahwa nukleon dapat terdiri dari
pointlike partons - analog ke jalan Geiger – Marsden penelitian menunjukkan
Rutherford bahwa atom memiliki inti-gagasan quark diperoleh kenyataan,
meskipun pencarian mereka di luar batas-batas baryon atau meson telah sia-sia
untuk hari ini.
Sebagai blok bangunan fundamental , quark membawa pesanan jelas ke
membingungkan , kebun binatang tampaknya kacau partikel dasar baru yang
sedang ditemukan di akselerator besar dalam bentuk resonansi , seperti penemuan
konstituen atom telah menjelaskan tabel periodik dari elemen. Mengapa quark akan
pernah ditemukan terisolasi kemudian berpendapat, meskipun tidak terbukti,
merupakan hasil dari fitur yang disebut kebebasan asimtotik, dijelaskan oleh tiga
fisikawan Amerika, David Gross (b.1941), David Politzer (b.1949), dan Frank
AnthonyWilczek (b. 1951). Gaya tarik antara quark diasumsikan untuk mengurangi
pada jarak kecil tapi tetap konstan pada besar jarak - begitu argumen intuitif
berjalan - akibat yang setiap upaya untuk memisahkan mereka membutuhkan energi
yang cukup untuk menghasilkan pasangan - dengan demikian quark - antiquark ,
mesons- bukannya mencapai tujuan pemisahan .
Sebuah teka-teki tentang statistik yang tepat untuk quark namun tetap .
Mereka perlu memiliki setengah terpisahkan spin yang sama seperti elektron dan
proton , dan karenanya harus fermion mematuhi prinsip Pauli , tapi itu tampaknya
tidak cocok dengan data . teka-teki itu terpecahkan oleh Nambu bersama-sama
dengan Korea - Amerika kelahiran Moo -Young Han , yang menyarankan adanya
suatu bilangan kuantum tambahan : setiap quark datang dalam tiga " warna " yang
berbeda ( tidak ada hubungannya dengan warna sebenarnya ; ( b 1934 . ) nama
adalah sepenuhnya metaforis , meskipun konsep ini tepat ) . Sama seperti jumlah
kuantum spin diperbolehkan setiap negara bagian dalam sebuah atom untuk
ditempati oleh dua elektron, satu dengan spin up dan lain dengan berputar ke bawah,
bukan oleh satu-satunya, sehingga mengarah ke sistematika tabel periodik yang
disepakati baik dengan data kimia, sehingga jumlah warna kuantum memungkinkan
quark warna yang berbeda untuk menduduki negara yang sama, yang membawa
perjanjian dengan data partikel eksperimen.

14. Juga menunggu untuk menjelaskan yang paralel menarik antara hadrons
(partikel berinteraksi kuat) dan lepton. Untuk satu hal, tampaknya ada hubungan
antara tiga jenis meluruh, meluruh dari hadrons dengan dan tanpa perubahan
keanehan, dan meluruh melibatkan lepton; masalah ini diklarifikasi untuk efek yang
besar dengan teori Italia Nicola Cabibbo (b. 1935). Untuk yang lain , ada
paralelisme yang mencolok antara cara yang hadrons dan lepton diklasifikasikan (a
paralelisme yang sebenarnya dibutuhkan oleh teori dalam rangka untuk itu untuk
menjadi renormalizable , yaitu bebas dari infinities ) , jika bukan untuk satu quark
yang hilang : ada empat lepton ( elektron , muon , dan neutrino terpisah ) tetapi
hanya tiga quark . Untuk mengisi lubang ini , Glashow dan Amerika James D.
Bjorken (b. 1934) mengusulkan adanya suatu quark tambahan yang berbeda dari
yang lain dengan menjadi "terpesona." Peningkatan lebih jauh komplikasi fisika
partikel, pada tahun 1975 fisikawan Amerika Martin Perl (b. 1927) menemukan
sebuah lepton tambahan, bernama tau, yang massanya lebih dari dua kali lipat dari
proton. Sejak tau , seperti elektron dan muon , juga ditemukan memiliki neutrino
sendiri , ini mengangkat total jumlah lepton ke enam . Jumlah quark yang berbeda
sehingga akhirnya juga harus tumbuh enam , mereka " rasa " yang bernama Atas,
Bawah , Aneh , Charmed , Top , dan Bawah . ( Dua yang terakhir kadang-kadang
juga disebut Kebenaran dan Kecantikan ; lama pergi hari-hari ketika istilah ilmiah
baru diciptakan pada kolot Latin . ) Οnly dua yang pertama adalah stabil ; empat
lainnya jauh lebih berat dan memiliki daya tahan yang terbatas .
Verifikasi eksperimental keberadaan quark tambahan ternyata sulit dan
penuh kebingungan . Top quark tidak ditemukan sampai 1995 , di Fermilab , dan
massanya ternyata menjadi sekitar 180 kali dari proton ( hampir seberat atom
tungsten ) The meson Charmed pertama , yang disebut D , ditemukan pada tahun
1976 oleh kelahiran Jerman fisikawan Amerika Gerson Goldhaber ( b.1924 ) . Itu
datang sebagai doublet (maka D ) : satu netral , yang terdiri dari quark Charmed
dan anti - Up quark , dan lainnya positif ,
terdiri dari quark Charmed dan quark anti - Down. Sementara itu, bukti pertama
untuk " charmonium " -a komposit dari quark Charmed dan Charmed antiquark -
ditemukan pada tahun 1974 bersamaan dengan Amerika Samuel CCTing ( b . 1936)

15. di Brookhaven National Lab dan Burton Richter ( b . 1931) di yang SLAC
akselerator laboratorium di Stanford University. Sebagai Ting menamai partikel ia
menemukan J dan Richter telah dijuluki salah satu ia menemukan Psi, itu kemudian
dikenal sebagai J / Psi. Sekarang produksi partikel Charmed oleh akselerator telah
menjadi rutinitas, dan skema quark tampaknya lengkap, meskipun rasa tambahan
yang tidak dapat sepenuhnya dikesampingkan.
Membingungkan sebagai jalan untuk pemahaman tentang mélange besar
partikel elementer adalah , sistematika dan klasifikasi diperkenalkan oleh gagasan
quark konstituen dalam tiga warna dan enam rasa telah menjelaskan gambar
sebanyak atom Bohr - Rutherford diklarifikasi kimia oleh furnishing dasar tabel
periodik. Keberadaan quark sebagai unsur dasar dari semua hadrons, tentu saja,
diperlukan sebuah teori medan kuantum untuk menjelaskan kekuatan yang kuat
menahan mereka bersama-sama, dan teori ini kemudian disebut chromodinamika
kuantum atau QCD, nama yang menggema QED, setelah itu dimodelkan.
Sebuah teori pengukur à la Yang - Mills , yang dibangun pada simetri
yang mendasari SU ( 3 ) , menggunakan tiga warna (maka kromo prefix ) dari
partikel di tempat yang muatan listrik yang digunakan oleh elektrodinamika , dan
kuanta kekuatannya -Field , analog foton , yang disebut gluon . Ada beberapa
perbedaan mendasar antara QED dan QCD , namun. Delapan gluon , yang milik
representasi delapan dimensi SU ( 3 ) , seperti aslinya cara delapan kali lipat Gell -
Mann terkemuka untuk quark , dirinya membawa warna dan karenanya langsung
berinteraksi dengan satu sama lain dan mampu mengubah warna quark . Berbeda
dengan foton , mereka begitu kuat menarik satu sama lain pada energi rendah
sehingga mereka dapat membentuk " glueballs . ( . Tidak ada glueball eksperimental
telah ditemukan belum , namun) Pada energi tinggi , di sisi lain , kekuatan interaksi
yang dimediasi oleh gluon berkurang : ini adalah kebebasan asimtotik , dianggap
bertanggung jawab untuk fakta bahwa baik quark atau gluon bisa pernah dilihat
berkeliaran dengan bebas.
Sementara QCD telah berhasil memprediksi (kebanyakan posting hoc ,
untuk memastikan ) struktur umum dari hadrons diamati dan banyak aspek
kualitatif produksi mereka dan hamburan probabilitas , bahkan kurang

16. menghasilkan massa Hadron setelah massa quark yang diberikan, teori ini tidak bisa
menyaingi QED dalam ketepatan prediksi dihitung atas hasil yang dapat diamati.
Alasan utama untuk gagal ini adalah bahwa , berbeda dengan QED , tidak
mengandung parameter numerik nilai - seperti struktur-halus kecil konstan untuk
memfasilitasi terpercaya perhitungan perkiraan . Namun demikian , kombinasi dua
teori medan kuantum , QCD dan teori elektrolemah ( menggabungkan QED ) , yang
sekarang disebut model standar partikel elementer . Model ini masih mengandung
banyak parameter disesuaikan , seperti massa quark dan kekuatan sangat berbeda
dari tiga teori berkontribusi .
Ide umum sekarang adalah bahwa pada energi yang sangat tinggi ( atau
pada jarak yang sangat kecil ) tiga interaksi menjadi sama kuat , dan muncul Grand
Bersatu Theory ( GUT , seperti yang disebut ) yang dihasilkan oleh simetri yang
menempatkan quark dan lepton pada pijakan yang sama , memaksa massa quark
menghilang . massa ini akan dibangkitkan oleh mekanisme Higgs , yang akan
memanifestasikan dirinya dalam penampilan partikel Higgs berat . menyeluruh
yang invariancewould termasuk supersimetri , simetri sebelumnya tidak
membayangkan antara boson dan fermion , menyatukan partikel spin integral dan
berputar setengah terpisahkan dengan mendalilkan bahwa setiap partikel yang
diberikan berputar S memiliki mitra sekitar massa yang sama yang berputar berbeda
dari S setengah unit. Pada titik ini , tidak ada bukti eksperimental ada untuk setiap
mitra tersebut, dan pencarian partikel Higgs hingga kini masih tidak berhasil . Di
sisi lain , solusi dari masalah solar - neutrino memberikan bukti bahwa neutrino
tidak bisa sepenuhnya tak bermassa . Tunduk pada efek dari mekanisme Higgs ,
neutrino juga akan berakhir dengan massa non - nol dalam model standar.
Konsekuensi lebih lanjut dari grand unifikasi membayangkan akan
membuat proton tidak stabil, melanggar salah satu hukum yang paling dasar dari
fisika partikel: konservasi baryon. Rusia fisikawan Andre Sakharov (1921-1989)
berspekulasi pada tahun 1967 yang dominan besar membingungkan dari baryon
lebih antibaryons yang telah diamati di alam semesta dapat dijelaskan oleh
melanggar gabungan dari kedua konservasi CP dan konservasi baryon di periode
dalam sejarah alam semesta ketika itu keluar dari kesetimbangan termal . Namun,

17. pencarian yang sangat sensitif untuk kerusakan proton telah mampu mendorong
paruh proton-jika memang tidak stabil-melampaui 1.033 tahun, jauh melampaui
usia alam semesta, hasil yang aturan keluar beberapa versi GUT tapi tidak lain.
Upaya di grand unifikasi sejauh disebutkan meninggalkan interaksi lemah
dari semua , tapi yang paling penting untuk struktur alam semesta secara
keseluruhan : gravitasi . Alasan utama untuk ini adalah bahwa teori umum
relativitas Einstein tidak pernah berhasil dikombinasikan dengan otak anak yang
lain , kuantum . Kurangnya kompatibilitas sangat mengganggu karena, sementara
di ranah biasa gravitasi fisika partikel memang diabaikan kecil , ada energi , yang
Max Planck sudah diakui sebagai unit " alami " ( dapat dihitung hanya dari
konstanta Planck , yang kecepatan cahaya , dan konstanta gravitasi yang masuk ke
dalam hukum gravitasi Newton ) di luar yang kekuatan gaya gravitasi saingan lain.
energi Planck ini memiliki nilai yang sangat besar dari 1.019 GeV , tetapi tidak
sangat jauh lebih tinggi daripada energi di mana yang kuat dan kekuatan elektro
diasumsikan menjadi sebanding dan simetri grand- pemersatu seharusnya beraksi .
Jadi , sementara pada energi hantu ini semua interaksi yang mungkin dibayangkan
bersatu , gravitasi masih berlaku terpisah.
Dalam rangka untuk memperbaiki kekurangan mencolok ini dalam
pemahaman kita tentang alam di skala Planck energi ( kerenggangan antara model
standar dan gravitasi ) , kelas yang sama sekali baru dari teori telah ditempuh ,
disebut teori string atau , bila dikombinasikan dengan supersimetri , superstring
teori . Pertama kali diakui oleh fisikawan Amerika John Henry Schwarz ( b . 1941)
dan fisikawan Inggris Michael Boris Hijau ( b . 1946) secara alami menggabungkan
entitas graviton - seperti ( graviton akan menjadi nama kuantum gravitasi jika
pernah medan gravitasi bisa dikuantisasi ) dan karena itu menjanjikan untuk
menyebabkan teori gravitasi kuantum , program penelitian ini menjadi sangat aktif
selama kuartal terakhir abad kedua puluh. Ini adalah dua kontributor yang paling
menonjol adalah Amerika EdwardWitten (b. 1951) dan Israel-Amerika kelahiran
Nathan Seiberg (b. 1956). Teori ini menggantikan partikel titik dengan satu-
dimensi, obyek stringlike dari Planck panjang-lagi "unit alami" yang panjangnya
sekitar 10-35 m, jauh lebih kecil daripada nuklir ukuran-bergetar di sembilan

18. dimensi ruang (plus satu dimensi waktu, meskipun jumlah total dimensi bervariasi
agak di antara beberapa versi teori ini). Untuk memperhitungkan fakta bahwa ruang
fisik yang dikenal memiliki tiga dimensi, ruang di mana string hidup yang
dibayangkan sebagai meringkuk, "compactifying" dimensi ekstra dan membuat
mereka teramati.
Sementara janji menggabungkan gravitasi dengan mekanika kuantum
membuat teori string yang menarik, kelemahan mereka adalah bahwa mereka tidak
dapat dikenakan tes eksperimental pada energi layak. Tidak ada harapan yang
pernah membangun akselerator mencapai 1.019 GeV, energi jauh melampaui
bahkan mereka partikel kosmik-ray. Akibatnya, teori string dinilai terutama oleh
kriteria estetika. Mereka dikagumi karena keindahan matematika dan elegan,
dengan harapan utama bahwa akhir "teori segalanya" mungkin muncul sebagai
kedua yang paling indah dan satu-satunya logis mungkin. Jika terealisasi, jawaban
pasti atas pertanyaan Einstein "Apakah Tuhan punya pilihan dalam cara Dia
membangun alam semesta?" Akan ada. Absen keunikan dan eksperimental bukti-
bukti tersebut, elegan mungkin harus dilakukan.
Untuk memperhitungkan dimensi numerik mendasar con - stants khusus
yang terkandung dalam hukum-hukum fisika yang mengatur alam semesta , seperti
konstan baik struktur , kekuatan kopling lainnya , dan rasio dari massa partikel
elementer , beberapa fisikawan telah mengusulkan argumen yang dikenal sebagai
prinsip antropis . Ide dasarnya adalah bahwa karakteristik penting dari dunia kita ,
seperti keberadaan bintang dan galaksi serta stabilitas banyak unsur , termasuk
karbon , sensitif terhadap nilai-nilai konstanta ini . Jika mereka diubah bahkan
sedikit , alam semesta akan begitu berbeda yang hidup cerdas tidak bisa ada di
dalamnya . Fakta bahwa kita manusia di sini , argumen berlangsung, menjelaskan
mengapa konstanta ini memiliki nilai-nilai yang mereka miliki. penalaran kausal ini
, dengan kuasi - teleologis rasa , dapat ditafsirkan dalam berbagai cara , mulai dari
agama ke probabilistik : mungkin ada banyak alam semesta , semua dengan nilai
yang berbeda dari konstanta fundamental, tetapi hanya satu yang dihuni oleh
makhluk cerdas . Prinsip antropik sangat kontroversial di kalangan fisikawan tetapi
memiliki beberapa pengikut yang menonjol .

19. Meskipun undang-undang tertentu Aristoteles dirubah sekitar empat ratus
tahun yang lalu oleh Galileo dan Newton, pencariannya untuk hukum gerak tetap
kekuatan utama memotivasi sebagian fisikawan selama hampir dua setengah
milenium. Hari ini, bagaimanapun, tampaknya kita telah mencapai era yang akan
lebih cocok untuk Plato. Apakah salah satu konsep imajinatif diusulkan dalam
beberapa tahun terakhir akan bertahan dalam fisika (sebagai lawan matematika, di
mana teori string ternyata cukup subur) masih merupakan pertanyaan terbuka. Satu
hal yang pasti: akhir fisika adalah tidak terlihat.

20. BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dapat diambil kesimpulan bahwa partikel dasar penyusun alam semesta
ini yaitu
B. Saran
Sebaiknya pada penulisan makalah selanjutnya dengan judul yang sama
dapat membuat pembahasan yang lebih bagus dan mengambil rujukan dari
berbagai buku-buku yang membahas tentang judul makalah ini

21. DAFTAR PUSTAKA
Roger G. Newton. 2007. From Clockwork to Crapshoot (a history of
physics).London : The Belknap Press of Harvard University Press Cambridge