Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

9 frågor/svar hittade

Partiklar [20015]

Fråga:
Higgspartikeln
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Elektriska fält, magnetiska fält och gravitationsfält är bekanta och påvisbara. Det s k Higgsfältet har tillkommit. Hur påvisar man det? Finns områden där det saknas eller är starkare?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Higgsbosonen (även: Higgs boson eller Higgspartikeln) är en partikel i partikelfysikens standardmodell, som genom Higgsmekanismen och Higgs-fältet beskriver varför partiklar har massa. Vid ett seminarium vid CERN i början av juli 2012 tillkännagav talespersonen Fabiola Gianotti att man sannolikt upptäckt Higgsbosonen. (Higgsboson )

Att elementarpartiklar får massa genom växelverkan med Higgsfältet kan liknas vid att fältet utsätter partiklarna för friktion. Higgsfältet genomsyrar vakuum. Ett vakuum som rubbas ger upphov till en vågrörelse hos Higgsfältet och "vågtopparna" är det som kallas för Higgspartikeln eller Higgsbosonen. Den skalära Higgsbosonen förmedlar växelverkan mellan Higgsfältet och elementarpartiklar, som utgörs av kvarkar och leptoner och bosoner. Att olika partiklar har olika massa har populärt beskrivits som djup snö, där vissa partiklar vadar i motstånd, medan andra kan glida ovanpå. (Wikipedia Higgsmekanismen )

Higgsfältet är inte som andra fält i kvantfysiken. De andra, som gravitation, varierar i styrka, och när de hamnar i sin lägsta energinivå antar de värdet noll. Så fungerar inte Higgsfältet. Till och med om rymden töms på allt och bara vakuum blir kvar, så är detta vakuum fortfarande fyllt med en substans, ett spöklikt fält som vägrar att stängas av – Higgsfältet. Vi märker det inte – Higgs­fältet är som luft för oss, som vatten för fiskarna. Men utan det skulle vi inte finnas, för det är genom att doppas i Higgsfältet som partiklarna får sin massa. De partiklar som far igenom utan att märka Higgsfältet får ingen massa, de som växelverkar svagt blir lätta och några blir, när de segar sig igenom fältet, riktigt tunga. (länk 1)

Frågan är, Thomas, hur mycket klokare man blir av det . Ett problem är att massa uppenbarligen kopplas till gravitation medan gravitationen inte finns med i standardmodellen.

Här är en föreläsning av Leonard Susskind, Stanford University om standardmodellen och hur higgspartikeln ger elementarpartiklarna massa.

Länk 2 är nobelkommitténs som vanligt utmärkta populära beskrivning av standardmodellen och higgspartikelns betydelse.
/Peter E

Nyckelord: standardmodellen [23]; higgspartikeln [9]; nyheter [11];

1 http://fof.se/tidning/2013/6/artikel/i-morkret-bortom-higgs
2 https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/popular.html

*

Partiklar [19140]

Fråga:
Hej! I en tidningsartikel om Cern står det att standardmodellen med upptäckten av Higgspartikeln nu är komplett, men att man ändå letar vidare efter nya partiklar, som skulle tillhöra "Higgsfamiljen", fem eller sju nya partiklar. (Eller hitta en helt ny fysik.) Jag har aldrig hört tals om att det skulle finnas fler än en sorts higgspartikel(än den som ger materia massa). Vad skall/skulle de oupptäckta ha för funktion eller ge svar på för frågor?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Nej, standardmodellen är inte komplett. I bästa fall är den ofullständig, i sämsta helt enkelt fel. Bland annat saknas gravitationen, och neutrinerna i modellen har ingen massa medan de enligt övertygande observationer (neutrino-oscillationer) har en liten massa. Det finns också varianter av Higgs teori med 1-7 higgspartiklar.

Vilka frågor detta skulle besvara är svårt att se: det bara är så. Varför finns det t.ex. två extra familjer elementarpartiklar (sär/charm och bottom/top)? En sak man letar efter är vad är den mörka materian som krävs för att den kosmologiska standardmodellen skall gå ihop.

Se vidare länk 1. Länk 2 är 2013 års Nobelföreläsning om higgspartikeln.
/Peter E

Nyckelord: standardmodellen [23]; higgspartikeln [9];

1 http://www.svd.se/nyheter/utrikes/cern-jublar-i-skuggan-av-ny-partikel_7320327.svd
2 http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2013/englert-lecture.html

*

Partiklar [19116]

Fråga:
Hej jag har en fråga angående higgs-fältet. Jag har förstått det som att olika partiklar har olika lätt att ta sig igenom higgs-fältet och på så sätt får de olika massor. Våra galaxer består av partiklar som protoner,neutroner,elektroner. Vid universums startpunkt skapades alla dessa partiklar och jag antar att higgs-fältet även då fanns. Om det nu skapas elektroner,protoner,neutroner så måste de varit tvungna att ta sig igenom oändligt stort higgs-fält, Betyder det att det i ändarna av vårt universum endast finns de minsta sorters partiklar som haft det lättare att ta sig igenom fältet och att det t.ex. inte finns så många protoner i ändarna av vårat universum, eftersom att de större partiklarna efter miljarder år hamnat i efterkälken.
/Awat N

Svar:
För det första är det svårt att tänka sig vad "ändarna av vårt universum" skulle vara. Vad skulle vara utanför? Det är lättare att föreställa sig ett obegränsat eller eventuellt oändligt universum. För det andra skall du inte föreställa dig expansionen som att partiklar rör sig genom rymden. Det är rymden som expanderar, se länk 1.

Länk 2 är ett föga framgångsrikt försök att göra Higgs-effekten begriplig.
/Peter E

Nyckelord: higgspartikeln [9]; big bang [32];

1 http://curious.astro.cornell.edu/question.php?number=274
2 http://simple.wikipedia.org/wiki/Higgs_field

*

Partiklar [18752]

Fråga:
Hej, jag har några frågor om higgs partikel. Vad har partikeln för anknytning till Big Bang? Och varför kallas den gudspartikel?
/Anna H

Svar:
Higgspartikeln bildades strax efter big bang när den elektrosvaga kraften delades upp i den svaga och den elektromagnetiska kraften, se länk 1.

Den kallas gudspartikeln eftersom den är så viktig genom att skapa massa hos de andra partiklarna i standardmodellen, se Higgsboson och på engelska Higgs_boson och The_God_Particle:_If_the_Universe_Is_the_Answer,_What_Is_the_Question? .

Se även dokument under länk 2.
/Peter E

Nyckelord: higgspartikeln [9]; standardmodellen [23];

1 http://public.web.cern.ch/public/en/Science/Higgs-en.html
2 http://www.lth.se/fysik/om_institutionen/nyheter/nyheter_juli_2012/higgspartikeln_artiklar_i_urval/

*

Partiklar [18392]

Fråga:
Hej! Enligt medieuppgifter är Higgspartikeln, som "ger materia massa" på väg att verifieras. Finns det något utrett om vad t ex en laddad partikel som en proton u t a n massa skulle vara? Skulle en sådan partikel kunna ha en hastighet under ljusets, t ex stå stilla?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Aktuellt status enligt Wikipedia 13/12/2011 (Higgsboson ):

Preliminära resultat från LHC utesluter att Higgsbosonen kan ha en massa mellan 130 GeV och cirka 500 GeV, men kring 125 GeV finns resultat på gränsen till signifikanta, vilka kan tolkas som en Higgsboson, men det kan ännu inte uteslutas att det bara är en statistisk fluktuation. Båda de två stora experimenten vid LHC, CMS och ATLAS får väsentligen samma resultat, inklusive samma antydningar kring 125 GeV.

Det är alltså möjligt att man hittat Higgsbosonen även om man (länk 1) är mycket försiktig. Figuren nedan från ATLAS-kollaborationen (från länk 1 som innehåller en länk till förklaring) visar en topp vid drygt 125 GeV. Även CMS-kollaborationens data uppvisar en topp vid samma energi. Ett problem är att toppen borde vara betydligt större!

Jag tror inte en laddad partikel kan vara masslös!

Se länk 1 för en rolig animering om sökandet efter higgspartikeln.


Nyckelord: higgspartikeln [9]; standardmodellen [23];

1 http://www.phdcomics.com/comics.php?f=1489

*

Partiklar [16211]

Fråga:
Hej! Jag läste en artikel om en partikelaccelerator som jag har för mig heter LHC och läste om exprementen man ska göra med den. Jag undrar:

1. I LHC siktar man protoner så de verkligen träffar varandra rakt på. Jag läste att i atmosfären träffar protoner visserligen varandra men kanske inte så precis. Gör inte de skillnad i kraft och hur reaktionen blir?

2. I LHC rör sig båda protonerna lika snabbt innan de krockar, i atmosfären som man då jämför med står den ena protonen stilla, gör det någon skillnad? Eller är det så att eftersom partilkarna i atmosfären har så mycket mer energi så blir den sammanlagda kraften där ändå starka (mer energirik)?
/Camilla B, Kunskapsskolan, Stockholm

Svar:
Hej Camilla! Ja, det är LHC, Large Hadon Collider, se Large_Hadron_Collider . LHC skall i första hand leta efter higgspartikeln . I LHC kan man producera 7 TeV (tera = 1012) protoner medsols och motsols och kan därmed få 14 TeV tillgängligt för att eventuellt producera higgspartikeln. Nedanstående bild från Wikimedia Commons visar en simulering av higgspartikelns sönderfall.

1 Nja, man kan inte sikta så exakt. Strålana är några millimeter i diameter. Man får helt enkelt lita på att några kollisioner blir frontalkollisioner. De som missar lite grand är av mindre värde eftersom inte all energi är tillgänglig för att producera partiklar.

2 Ja, det gär stor skillnad. Vid en frontalkollision mellan två protoner är hela rörelseenergi tillgänglig för att producera partiklar. Om den ena protonen står stilla är bara en liten del av rörelseenergin tillgänglig. Anledning är att man förutom energin även måste bevara rörelsemängd mv. I det första fallet är den totala rörelsemängden noll, så hela energin är tillgänglig. I det andra fallet är rörelsemängden före kollisionen mv och det måste den vara även efter kollisionen. Reaktionsprodukterna måste alltså ha en viss rörelseenergi, som alltså inte är tillgänglig för att producera partiklar.



/Peter E

Nyckelord: higgspartikeln [9];

1 http://www.vof.se/folkvett/20092lhc-och-varldens-undergang

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [15771]

Fråga:
Nu när den stora acceleratorn LHC startar på CERN: är det risk att det bildas ett svart hål som hela jorden kan försvinna i?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Nu när den stora acceleratorn LHC startar på CERN: är det risk att det bildas ett svart hål som hela jorden kan försvinna i?
/Mamma till orolig lågstadieelev

Svar:
Nej, det är ingen fara! Det bildas inga svarta hål!

Förhoppningsvis kan man genom kollisioner åstadkomma materia med mycket hög temperatur och densitet, och denna skulle kunna ha andra egenskaper än vanlig materia - den skulle kunna tänkas innehålla fria kvarkar. Detta kallas kvark-gluon plasma. Men som sagt, det är helt ofarligt. Naturen utför ännu mer våldsamma experiment när kosmisk strålning träffar jorden. Det förekommer kärnpartiklar med energier upp till 1 joule i den kosmiska strålningen - detta är mycket mer än vad man kan åstadkomma med LHC.

Det andra man vill åstadkomma med LHC är att hitta den s.k. higgspartikeln . Denna behövs för den s.k. standardmodellen .

Länk 1 nedan är en artikel om LHC från Sydsvenskan. Mer information finns på LHC och CERN . Den senare har en artikel om säkerheten med LHC där det bland annat står:

“The LHC will enable us to study in detail what nature is doing all around us,” said CERN Director General Robert Aymar. “The LHC is safe, and any suggestion that it might present a risk is pure fiction.”

Tillägg 11 september 2008:
Det har på andra sätt kommit in en del frågor om farligheten hos LHC. Delvis baseras detta på information i en liten artikel av Johan Hakelius i Aftonbladet. Han är dock tydligt ironisk mot uppgifterna, och han kan ju inte hjälpa att några tossar förutspår världens undergång. Det har alltid funnits sådana, se t.ex. The_End_Is_Nigh#Origin_of_name .

Anton har en annan synpunkt förutom jordens undergång: skall man lägga ner miljarder euro för att bygga en accelerator som kanske kommer fram till något som knappast är relevant för de flesta människor? Ja, så länge man har en hygglig balans mellan direkt nyttig forskning och nyfikenhetsforskning så tycker jag det! Hade människan inte varit nyfiken så hade vi varit kvar i träddungarna i Afrika!

Många av de nyttigheter vi har idag (och för all del även onyttigheter) är direkta resultat av nyfikenhetsforskning. Ett exempel från CERN är World Wide Web. I dag är webben en vida spridd och viktig nyttighet: från början var det ett sätt för forskarna att kommunicera sina resultat tills Tim_Berners_Lee kom på att kanske hela värden behöver kommunicera!

Det viktigaste skälet för nyfikenhetsforskning är emellertid att människan är inte människa om hon inte får ägna sig åt annat än det direkt för överlevnaden nyttiga! Det är ju ändå så att en symfoni av Beethoven, en vacker tavla och en liten förståelse hur vi passar in i universum gör livet rikare!

Tack Madelene för Aftonbladet-artikeln och Nils-Göran för Antons inlägg!

Två intressanta videor:


/Peter E

Nyckelord: higgspartikeln [9]; standardmodellen [23]; gluoner [6];

1 http://sydsvenskan.se/varlden/article365220/De-storsta-svaren-finns-i-de-minsta-bitarna.html

*

Partiklar [7548]

Fråga:

1) På vilket sätt ger Higgspartikeln uphov till det som vi uppfattar som massa?

2) Om man inte hittar partikeln, så säger man att hela Standardmodellen rasar, vad menar man med det?

3) Hur tror ni att man kommer se Higgs i den nya LHC:n (Large Hydrone Colider), som man håller på att bygga på CERN i Schweiz?

4) Vem uppfann Higgs??Jag antar att det var en man som hette Higgs??..eller?
/Danne F, Katedralskolan, Uppsala

Svar:

1. Sajt 1 försöker förklara det på enkel svenska. Sajt 2 är på engelska.

2. Då måste vi hitta något annan mekanism som genererar partikelmassor.

3. Higgspartikeln väntas mest sönderfalla till 2 b-kvarkar, som vardera vanligen sönderfaller till två strålar av hadroner (starkt växelverkande prtiklar). Man kommer leta efter kollisioner där det finns 4 hadronstrålar.

4. Peter Higgs är engelsman. Han var inte alldeles ensam om detta, så är det för det mesta.
/KS/lpe

Se även fråga 1375

Nyckelord: higgspartikeln [9]; standardmodellen [23];

1 http://courses.physics.kth.se/5A1310/elementar/symmetrier.html
2 http://atlas.web.cern.ch/Atlas/documentation/EDUC/physics9.html

*

Partiklar [1375]

Fråga:
Hej! Jag undrar vad Higgs partikel är för något. I vilket förhållande står den till andra partiklar, och hur långt har man kommit - vet man att den existerar i praktiken och inte bara i teorin? Kan jag dessutom få tips på litteratur om denna partikel, vore jag mycket tacksam!!
/Rebecca S, Älvkullegymnasiet, Karlstad

Svar:
Fotonen som är masslös är förmedlare av den elektromagnetiska kraften. På samma sätt finns det partiklar (W och Z) som förmedlar den svaga kraften. Enligt teorin skulle dessa vara masslösa. Om man inför ett Higgsmedium (bestående av Higgspartiklar) som fyller vakuum så kan man ge dessa partiklar massa.

Man kan förklara detta på följande sätt: masslösa partiklar (t ex fotonen) rör sig med ljusets fart. När fotonen kommer in i glas så rör den sig långsammare än med ljusets fart. Den kan då inte betraktas som masslös utan man kan säga att den har en massa. Denna massa uppkommer genom växelverkan med glaset. På samma sätt får W och Z massa när de går genom Higgsmediet som fyller vakuum.

Dock har man ännu ej funnit några Higgspartiklar "i verkligheten", men det pågår experimentell forskning för att detektera denna partikel bl a vid CERN i Geneve.

Läs Kvarken och universum av Hans-Uno Bengtsson, Gösta Gustafson och Lena Gustafson.
/GO

Nyckelord: higgspartikeln [9];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7180 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-23 11:27:37.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.