Svar:
Fysik är den mest grundläggande av naturvetenskaperna och behandlar allt från det största i universum (stjärnor, galaxer, hela universum) till de minsta
partiklarna (elektroner, protoner, kvarkar osv). Det handlar också hur de små partiklarna bildar olika former av materia (atomkärnor, atomer, molekyler, fasta
kroppar) och hur dessa kroppar påverkar varandra och hur de kan röra
sig.

Det var nog först på 1500-talet som fysik i vår mening började. Ska vi
nämna ett namn så får det bli Galileo Galilei.

Människan är nyfiken och vill veta hur världen ser ut och hur den fungerar. Kanske är fysikens viktigaste område just nu energifrågorna.
Fysiker i hela världen forskar kring hur man ska kunna utvinna energi så
billigt och miljövänligt som möjligt. Hur de forskningsresultaten ska komma
till nytta är lätt att förstå. Men det är inte all vår forskning som känns lika självklart användbar idag. Vi är dock övertygade om att den kunskap
vi bygger upp behövs och kommer att behövas för att lösa problem vi kommer att möta i framtiden.

Utan fysik och naturvetenskap överhuvudtaget så hade vi inte kunnat ha någon teknologisk utveckling. Den förste att utnyttja fysik var den som lärde sig att
tända eld. Hade inte männinskan försökt att förstå och utnyttja naturen så hade vi fortfarande bott i grottor och haft en medellivslängd på
under 20 år.

Tänk: Vilka apparater skulle vi haft om vi inte haft elektricitet?

Läs: Tycker Du fysik verkar roligt ska Du läsa boken "Påsen och sorken gör experiment" av Hans-Uno Bengtsson.

1998-11-06

Svar:
Agnes! Med standardmodellen inom partikelfysik avses den modell som beskriver de minsta partiklarna och deras interaktioner (kraftverkningar) genom elektromagnetisk, stark och svag växelverkan med hjälp av kvantfältteori. Standardmodellen är en kvantmekanisk teori, men den är ingen heltäckande modell eftersom den inte innefattar gravitationskraften. Se bilden nedan och Standardmodellen.

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) på CERN ville åstadkomma ett informationssystem som forskarna kunde använda för snabb kommunikation av data och idéer. Det dröjde inte länge innan man insåg att detta system hade generell tillämpbarhet, och WWW (World_Wide_Web) var fött.

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

/Peter E 2012-11-26