Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 24 frågor/svar hittade Materiens innersta-Atomer-Kärnor [21231] Ursprunglig fråga: Svar: Det finns ett antal elementarpartiklar som är oladdade, nämligen tre neutriner, fotonen och Z-bozonen. Vad gäller övriga partiklar så har kvarkar +-(1/3)e laddningar och laddade leptoner laddningen +-e. Laddade partiklar påverkar varandra med den elektromagnetiska kraften. I artikeln Elektrisk_laddning Vilken laddning en partikel har bestäms enkelt genom att låta partikeln avlänkas med ett magnetfält med känd riktning. Nyckelord: standardmodellen [24]; Partiklar [20015] Ursprunglig fråga: Svar: 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 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. Nyckelord: standardmodellen [24]; higgspartikeln [10]; nyheter [11]; 1 http://fof.se/tidning/2013/6/artikel/i-morkret-bortom-higgs Partiklar [19172] Ursprunglig fråga: Svar: För att en partikel skall sönderfalla måste ett antal villkor (baserade på bevaringslagar) uppfyllas: 1 Sluttillståndet måste innehålla minst två partiklar De partiklar som uppfyller dessa villkor är 1 masslösa kraftförmedlarpartiklar: foton och gluon Listan kräver några kommentarer: Protonen är ingen elementarpartikel eftersom den består av tre kvarkar. Kvarkar kan emellertid inte förekomma isolerade, varför protonen kan betraktas som elementarpartikel. Protonens stabilitet implicerar då att den lättaste kvarkarna (upp och ner) är stabila i protonkonfigurationen (upp, upp, ner). Neutronen (upp, ner, ner) är emellertid inte stabil om den är isolerad. Den b-sönderfaller till en proton, se fråga 17998 Lägg även märke till att de två lättaste kvarkarna har mycket mindre massa än protoner och neutroner med massan c:a 1 GeV. Nukleonerna består alltså av mycket mer än tre kvarkar, den största delen av massan kommer från gluoner (Quark#Mass Neutrinon är alltså i princip stabil, men den oscillerar mellan olika aromer (elektron, myon, tau), se Neutrino_oscillation Se även Particle_decay Bilden nedan är från
http://profmattstrassler.files.wordpress.com/2011/08/sm_masses2.png
Nyckelord: standardmodellen [24]; kvark [12]; neutrino [19]; Partiklar [19140] Svar: 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. Nyckelord: standardmodellen [24]; higgspartikeln [10]; 1 http://www.svd.se/nyheter/utrikes/cern-jublar-i-skuggan-av-ny-partikel_7320327.svd Blandat [18849] Ursprunglig fråga: Svar: Standardmodellen kom inte till genom att en person hade en bra idé. Den kom till genom att man under 50-60-talen med hjälp av allt större acceleratorer upptäckte fler och fler partiklar. Till sist blev det en förfärlig röra med partiklar. Då upptäckte några fysiker ett mönster i partiklarnas egenskaper genom att klassificera partiklarna med avseende på olika egenskaper. Man kunde då se att vissa platser i schemat var tomma. Då fick man en antydan till vad man skulle leta efter. Nu har man hittat alla partiklar i det ursprungliga schemat. Om det finns fler partiklar än de som omfattas av standardmodellen vet man inte. I standardmodellen ingår två typer av partiklar, leptoner och kvarkar. Dessutom ingår higgspartikeln (som har att göra med elementarpartiklarnas massor) och kraftförmedlingspartiklar. Lepton: Leptonerna är den ena huvudgruppen av fermioniska (med halvtaligt spinn) elementarpartiklar. Av leptoner finns det sex stycken aromer, vilka liksom kvarkarna delas in i tre familjer. Varje familj består av en partikel och tillhörande neutrino. Se Lepton En kvark är en elementarpartikel som tillsammans med en eller flera andra kvarkar bygger upp den grupp partiklar som kallas hadroner (t.ex. nukleoner och mesoner). Så vitt man vet idag är kvarkarna, tillsammans med leptonerna, materiens minsta byggstenar. Det finns sex olika typer av kvarkar, kända som aromer. Aromerna med den lägsta massan, uppkvarken och nedkvarken, är i allmänhet stabila och mycket vanligt förekommande i universum. Se Quark Den viktiga skillnaden mellan leptoner och kvarkar är att leptoner växelverkar bara med den svaga kraften medan kvarkar växelverkar med både den svaga och starka kraften. Här är en kul föreläsning om hur atomer och kvarkar är uppbyggda: Eftersom mycket få personer fullt ut förstår standardmodellen är dess praktiska betydelse mycket begränsad. Det ligger emellertid i människans natur att försöka förstå världen omkring sig, och för detta är standardmodellen tillsammans med big bang teorin mycket viktiga puzzelbitar. Även om man inte förstår teorierna fullständigt, kan det vär vara intressant att veta att universum är uppbyggt av kvarkar och leptoner och att universum skapades i en gigantisk explosion för 13.7 miljarder år sedan...? Ett annat skäl att bedriva avancerad forskning t.ex. på CERN är att man utvecklar ny teknik som kan användas för andra ändamål. Ett exempel är avbildning för medicinsk diagnos (PET, se Positron_emission_tomography Ett annan utveckling är när Tim Berners-Lee (Tim_Berners-Lee Avancerad forskning är även utmärkt för att utbilda nästa generations forskare, lärare, industriledare och entreprenörer. Några negativa effekter av grundläggande forskning är svårare att hitta. Möjligen om man använder kunskapen till destruktiva tillämpningar, t.ex. vapen. Men då är det tillämpningarna som är destruktiva, inte kunskapen. Sedan kan man även hävda att frontilinjeforskning inom vissa områden (t.ex. partikelfysik, astrofysik) är dyr eftersom den kräver stora och avancerade apparater. /*fa* Nyckelord: fysik, nytta med [6]; standardmodellen [24]; Universum-Solen-Planeterna [18798] Svar: Nyckelord: big bang [37]; standardmodellen [24]; Partiklar [18752] Svar: Den kallas gudspartikeln eftersom den är så viktig genom att skapa massa hos de andra partiklarna i standardmodellen, se Higgsboson Se även dokument under länk 2. Nyckelord: higgspartikeln [10]; standardmodellen [24]; 1 http://public.web.cern.ch/public/en/Science/Higgs-en.html Partiklar [18392] Svar: 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 [10]; standardmodellen [24]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [17763] Vilomasslösa partiklar syns vara fotonen, gravitonen och gluonen. De skall då röra sig med ljushastigheten, c.
Fotonens energi/egenskaper bestäms av dess frekvens. Vilka egenskaper bestämmer ev energi/egenskaper hos de andra två förmedlarpartiklarna? Svar: Ja, om gluonerna är masslösa har de alltid hastigheten c. Normalt är kvarkarna och gluonerna (som håller ihop kvarkarna med vad som kallas den starka färgkraften, se nedanstående länkar) inneslutna i utåt färglösa system. Vid mycket hög energi (temperatur) kan man tänka sig att man får en soppa med fria kvarkar och gluoner. Det är detta som kallas kvark-gluon plasma, se Quark–gluon_plasma Van gäller vilomasslösa partiklar, se fråga 13912 Nyckelord: standardmodellen [24]; färgkraften [8]; gluoner [7]; Partiklar [17502] Ursprunglig fråga: Svar: Man alltså lyckats framställa en liten mängd oladdad antimateria. Än så länge inte tillräckligt för att scenariot i Dan Browns bok (och filmen) Änglar och demoner skall bli verklighet! Neutronen har t.ex. ett magnetiskt moment. Anti-neutronen har det motsatta eftersom kvarkarna har annan laddning. Neutronen har kvarksammansättningen ddu (laddning -1/3,-1/3,+2/3). Antineutronen har sammansättningen dantidantiuanti (laddning +1/3,+1/3,-2/3). Se vidare "over the top" artikeln länk 1 och den mer sansade pressreleasen länk 2. Nyckelord: standardmodellen [24]; antimateria [16]; kvark [12]; 1 http://www.theregister.co.uk/2010/11/18/cern_antimatter_bomb/ Universum-Solen-Planeterna [17472] Svar: Inflation är att universum under någon bråkdels sekund nästan direkt efter big bang expanderade extremt fort - storleken beräknas ha ökat ungefär 1028 gånger, se Inflation_(cosmology) Expansionen vid inflationen var mycket kortvarig omkring 10-38 s. Inflationsperioden var mycket kortvarig från 10−36 sekunder efter Big Bang till mellan 10−33 och 10−32 sekunder efter Big Bang. Inflationen skedde med en hastighet som översteg ljushastigheten. Orsaken kan vara en fasförändring (som frigjorde energi) då den starka (färg)kraften skildes från den elektrosvaga, se fråga 1496 Bilden nedan av de fyra olika kraftverkningarna är från länk 1. I standardmodellen * gravitation Dessa kraftverkningar var vid big bang förenade i en kraft. Efter hand har ur-kraften separerats till fyra olika krafter. Kärnkraften (som håller ihop protoner och neutroner i atomkärnan) är inte en separat kraft utan en yttring av den starka färgkraften. Nyckelord: inflation [7]; big bang [37]; standardmodellen [24]; kraftverkningar [9]; gravitationsvågor [19]; 1 http://www.daviddarling.info/encyclopedia/B/Big_Bang.html Materiens innersta-Atomer-Kärnor [16236] Svar: Inte heller kvarkteorin (standardmodellen), som däremot är mycket väl etablerad, har några praktiska konsekvenser för kärnfysik och atomfysik. Man räknar fortfarande på atomkärnan som en samling neutroner/protoner. Först när man går till högre energier och studerar hadroner (protoner, neutroner, mesoner mm) kommer kvarkar och gluoner in i bilden. Länk 1 är en kul sång, Bohemian Gravity (originalet Bohemian Rapsody av Queen), som bland annat handlar om strängteori. Nyckelord: strängteori [7]; standardmodellen [24]; 1 http://www.youtube.com/watch?v=2rjbtsX7twc&feature=youtu.be Materiens innersta-Atomer-Kärnor [15771] Ursprunglig fråga: Svar: 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 Länk 1 nedan är en artikel om LHC från Sydsvenskan. Mer information finns på LHC Tillägg 11 september 2008: 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 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:
Nyckelord: higgspartikeln [10]; standardmodellen [24]; gluoner [7]; 1 http://sydsvenskan.se/varlden/article365220/De-storsta-svaren-finns-i-de-minsta-bitarna.html Partiklar [15154] Ursprunglig fråga: Svar: Den speciella kombinationen som faller bort är Anledningen är att denna skulle kunna växelverka med vilken färg som helst utan att ändra egenskaper. Någon sådan växelverkan har inte observerats, så denna kombination faller bort. Lite förenklat fungerar utbytet av gluoner som i nedanstående tabell. Vi utgår från en röd och en grön kvark (1). Den gröna kvarken sänder ut en grön/antiröd gluon och blir röd (2). Den ursprungliga röda kvarken absorberar gluonen och blir grön (3). Kvarkarna har alltså bytt färger och det är detta som ger attraktionen.
Nyckelord: standardmodellen [24]; färgkraften [8]; gluoner [7]; 1 http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ParticleAndNuclear/gluons.html Materiens innersta-Atomer-Kärnor [15152] varför har svaga kraften så omständigt namn
(inter mediär vektor boson) jämfört med de andra? Svar: Partiklarna kallas vektorboson för att spinnet är 1 (som alla kraftförmedlarpartiklar). Intermediär vet jag inte var det kommer ifrån. Partiklarna kallas numera helt enkelt W+, W- och Z0. Se länk 2. Se även fråga 14216 Nyckelord: standardmodellen [24]; 1 http://hands-on-cern.physto.se/hoc_v21sv/rollover/ro_pimesonkraft.html Materiens innersta-Atomer-Kärnor [14224] Svar: Din fråga är inte lätt att besvara - trots att jag hade tillfälle att fråga en partikelfysiker! Teorin om Higgs (en del av den sk Standardmodellen, se nedanstående länk) är ganska abstrakt! Det bästa jag kan säga är att de fyra frihetsgraderna motsvarar de intermediära bosonernas (W+, W- och Z0) massor samt higgspartikelns massa. Övriga partiklar (leptoner, kvarkar) får sin massa på annat sätt. Nyckelord: standardmodellen [24]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [13796] Ursprunglig fråga: 1. Som jag har fattat det så består t.ex. en proton av 3 kvarkar (2 uppkvarkar och 1 nedkvark) men jag har märkt att man säger att den också består av 5% antikvarkar. vad menar man med det, en kvark kan väl inte vara delad på något sätt? 2. Jag läste också att man letar efter Neutriner men är man inte redan säker på att det finns en neutrin i varje partikel familj (1=elektronneutrinon, 2=myonneutrinon och 3=tauneutrinon). Så letar man efter nya neutriner eller vill man bara hitta mer av de som redan är upptäckta för expriment? Svar: 2. Jag vet inte om man kan säga att man letar nya neutrinotyper men däremot neutriner från olika källor. Enligt standardmodellen och mycket detaljerade mätningar av vidden hos Z-partikeln från CERN är det ganska klart att det finns tre typer av neutriner. Figuren nedan visar mätresultatet. Det är klart att 2 och 4 typer av neutriner är inkonsistent med data. Vad man också är ute efter är att bekräfta att neutrinerna har en vilomassa som är skild från noll. I så fall skulle man kunna få s.k. neutrino-oscillationer, dvs att en neutrino av en typ kan förvandlas till en annan typ. Se vidare Neutrino_oscillation Se vidare Standardmodellen Nyckelord: standardmodellen [24]; kvark [12]; Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12985] Svar: (neutronens kvarkbestånd är ddu, protonens är duu) Observera att laddningen bevaras: -1/3 till vänster blir +2/3 och -1 till höger (om vi betraktar (du) som åskådare). W- bosonen sönderfaller mycket snabbt till en elektron + en antineutrino. På samma sätt kan man se b+-sönderfallet i kvarkmodellen: Så du ser att slutresultatet blir samma som i den klassiska bilden av betasönderfallet. Se även Betasönderfall#Sönderfallsprocessen Nyckelord: betasönderfall [15]; standardmodellen [24]; kvark [12]; * Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12723] Fråga:Jag har kollat på dem länkarna, och jag hittade inte det svar jag var ute efter. Dessutom kan jag inte så bra engelska. Jag vill veta hur stor en kvark är, (vilken volym den har alltså), vad den väger och om det finns olika typer av kvarkar? Svar: Hur stora kvarkar är vet man inte, bara att de är mycket små. Göran Jarlskog som är professor här i Lund skriver i sin utmärkta artikel "En hel värld av nästan ingenting?" (länk 1) att "både elektronerna och kvarkarna har själva en helt försumbar storlek, säkerligen mycket mindre än den experimentella gränsen 10-18 meter." Man tror att det finns 6 olika kvarkar, som man brukar kalla u (up), d (down), s (strange), c (charm), b (bottom) och t (top). De skiljer sig åt bl.a. genom sina vilomassor och elektriska laddning. Intressant är att kvarkarnas laddningar inte är heltal; så har t.ex u-kvarken laddningen +2e/3 (e är elementarladdningen). De absolut vanligaste kvarkarna är u och d; från dessa är protoner (uud) och neutroner (udd) uppbyggda. Hur ligger det då till med kvarkars massa? Jarlskog skriver om protonen att de tre kvarkarnas (2 u och en d) sammanlagda vilomassa "bör vara mindre än 20 MeV/c2". (Inom partikelfysiken anger man ofta massa i enheten elektronvolt/c2, eller eV/c2. 1 MeV/c2 (M är prefixet mega) motsvarar då 1.8*10-30 kg.) Detta är mycket mindre än protonens vilomassa som är 938 MeV/c2. "Skillnaden är rörelseenergi som svarar för bindningen av kvarkarna genom utväxlandet av gluoner. Huvuddelen av protonmassan är alltså rörelse." Detsamma gäller för neutronen, som är något tyngre - ca 940 MeV/c2. Bilden nedan är en kort sammanfattning av kvarkarnas egenskaper. Fundera vidare: Neutronens vilomassa är större än protonens - vad säger det om vilken av u och d kvarkarna som är tyngst? Kvarkarnas laddningar är alltså fraktioner av enhetsladdningen e - är det unikt, eller känner vi till andra partiklar med samma egenskap? ![]() /Margareta H/Peter E Se även fråga 12722 Nyckelord: standardmodellen [24]; kvark [12]; 1 http://www.hep.lu.se/staff/g.jarlskog//En_varld_av_nastan_ingenting.htm * Partiklar [12722] Fråga:Kvarkar är ju den minsta beståndsdel som upptäckts. Hur mycket vet man om kvarkar? Är en kvark uppbyggd av någonting? Om inte? Vad består den av? Och vilken massa har en kvark? Vad väger en kvark och finns det olika typer av kvarkar beroende på olika former av atomer? /Christian G, Lidingö Folkhögskola, Stockholm Svar: Bra utgångspunkter för att finna svaren på dina frågor är dels att söka på "kvarkar" i vår frågelåda (använd dig gärna av den utmärkta sökfunktionen - se länk till "avancerad sökning" nedan), dels att utforska olika andra webbresurser som t.ex. The Particle Adventure Nyckelord: standardmodellen [24]; kvark [12]; Avancerad sökning på 'kvarkar' i denna databas * Partiklar [9598] Fråga:Jag har läst lite om standardmodellen, som har intresserat mig, men jag undrar hur de har bestämt vilka partiklar som ska höra till familj 2 resp 3. Familj 1 är ju de partiklar som finns i alla våra atomer men de andra existerar bara i laboratorium som jag har förstått det. /Marie H, Bromans gymnasium, Harmånger Svar: Man har anlednig att tro att universum till en början var symmetriskt med avseende på materia och antimateria. Vid ett visst tillfälle uppstod en liten asymmetri, och där var familj 2 och 3 inblandade. Sedan förintades (annihilerades) det mesta, det återstår bara 0.0000000001, och det är vad vi består av. Sedan till din egentliga fråga. Normalt sönderfaller en familj 3 partikel till en familj 2 partikel, som i sin tur söderfaller till en familj 1 partikel. Dessa sönderfall sker med svag växelverkan varför dessa partiklar lever mycket längre än om de hade kunnat sönderfalla med stark växelverkan. Du kanske förstår att detta resonemang är något förenklat, men vi kan
inte vara alltför invecklade här. Se vidare t.ex. Standardmodellen ![]() /KS Se även fråga 1543 Nyckelord: standardmodellen [24]; * Universum-Solen-Planeterna [8357] Fråga:Vad är Strängteorier- M-teorin? /Veckans fråga Ursprunglig fråga: Svar: Av de många rumsdimensionerna återstår av någon anledning bara 3. De övriga är inkrökta med sådan liten radie, att de inte märks. Vill du fördjupa dig i detta kan vi rekommendera: Brian Greene: Ett utsökt universum. Det är en populärvetenskaplig bok, men den är skriven av en expert, och översatt till svenska av en expert (Hans-Uno Bengtsson). Här är en trevlig websajt som bland annat behandlar strängteori: The Official String Theory Web Site Nyckelord: standardmodellen [24]; strängteori [7]; * 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? 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. Se även fråga 1375 Nyckelord: higgspartikeln [10]; standardmodellen [24]; 1 http://courses.physics.kth.se/5A1310/elementar/symmetrier.html * Partiklar [3931] Fråga:Har kvarkar verkligen färger? /Veckans fråga Ursprunglig fråga: Svar: Det finns två sorters vanlig (elektrisk) laddning, + och -. Olika laddningar attraheras, lika stöts bort. Om man lägger ihop en enhet positiv laddning och en enhet negativ laddning så blir resultatet ingen laddning alls, och ingen elektrisk kraftverkan med omgivningen. Eftersom den elektriska kraften är ganska stark, så drar ett laddat föremål till sig den motsatta laddningen. Detta är anledningen till att de flesta föremålen omkring oss är oladdade. Kvarkar hålls samman av något som kallas den starka kraften eller färgkraften. Denna har den udda egenskapen att ha tre laddningar. Vad skall vi kalla dessa? Jo, vi är ju vana att addera grundfärgerna RGB till andra färger och vitt ljus. Så vi kallar helt enkelt kvark-laddningarna (hm, ett problem här är att kvarkarna har vanliga laddningar också, men låt oss bortse från det) rött, grönt och blått. Partiklar (baryoner, mesoner) måste vara ofärgade eftersom färgkraften är så stark. Det kostar helt enkelt för mycket energi för att separera färgerna. En proton består av tre kvarkar (bilden i mitten nedan), med färgerna blå, röd och grön. Blandar man lika mängder av dessa ljussorter, får man vitt ljus. En meson består av en kvark och en antikvark (bilden till vänster), som till exempel kan ha färgerna grön och antigrön, vilket blir ofärgat. Det finns alltså antifärger i detta sammanhang. De har ingen motsvarighet i vår vardagstillvaro. Anledningen till att alla partiklar måste vara färglösa är att en färgad partikel omedelbart drar åt sig färger för att kompensera sin färg. Färgkraften har den märkliga egenskapen att den är mycket svag vid små avstånd och blir stark först när avståndet närmar sig 1 fm (storleken av en nukleon). Detta medför två saker: 1 Kvarkarna är i stort sett fria inne i en nukleon eller meson (asymptotisk frihet, Asymptotic_freedom 2 Man kan inte observera fria kvarkar eftersom färgkraften på stora avstånd motsvarar så hög energi att det bildas mesoner som består av kvark-antikvark par, se nedanstående figur där R, G, och B symboliserar kvarkar.
Eftersom kraftförmedlarpartiklarna, gluonerna, har en färg och en annan anti-färg (se fråga 15154 Se vidare Strong_interaction ![]() /KS/lpe Nyckelord: standardmodellen [24]; färgkraften [8]; kvark [12]; gluoner [7]; *
Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.