PARTIKELFYSIK i STANDARDMODELLEN
Stof er bygget op af molekyler, der består af atomer.
Atomer er bygget op af elektroner og en kerne, der består af
protoner og neutroner.
Protoner og neutroner er bygget op af 3 kvarker.
Kvarker er...???
Holder opdelingen i stadigt mindre smådele aldrig op?
Jo, det ser ud til at vi nået til grænsen. Forsøger
man at bombardere protoner med hinanden for at slå dem i småstykker,
sker der noget mærkeligt. I stedet for at gå i stykker i mindre
dele dannes en hel masse beslægtede partikler. Den energi der er
i sammenstødet omdannes til stof. Det er næsten lige så
mærkeligt, som hvis man forestillede sig, at der kom både jordbær,
pærer og bananer ud af det når man smadrede to jordbær
sammen! Ved at studere de partikler, der kommer ud af sammenstødene
har man fundet ud af, at der er en struktur inden i protoner og neutroner,
selv om de ikke kan skilles ad i strukturens enkeltdele.
For at danne protonen og dens beslægtede partikler har man brug
for præcis
3 kvarker.
Hver kvark har nemlig en vigtig egenskab, som kaldes "farve" og findes
i 6 udgaver, rød, blå eller grøn og antirød,
antiblå eller antigrøn. Derudover har kvarkerne en anden egenskab,
som kaldes "smag", der findes i 12 udgaver, op, ned, sær, charme,
skønhed eller sandhed og antiop, antined, antisær osv. Endelig
har kvarkerne elektriske ladninger, som er trejdedele af elementarladningen,
e. Det er farven (colour) der er den vigtigste egenskab, fordi kvarkerne
kun kan eksistere stabilt sammen, hvis de danner et "hvidt" system. Det
kan ske på følgende måder:
Rød, blå og grøn danner protoner, neutroner og
beslægtede stofpartikler (under et kaldt baryoner).
Antirød, antiblå og antigrøn danner antiprotoner
og beslægtede antistofpartikler (antibaryoner).
Rød og antirød eller blå og antiblå osv.
danner pioner og beslægtede (mesoner).
De forskellige elementarpartikler (man har observeret ca. 500 i alt)
fås ved at kombinere kvarker med forskellig smag (flavour) og farve
(colour).
En protons enkeltdele er 2 op-kvarker og 1 ned-kvark. F.eks. kan den
ene op-kvark være rød, den anden blå, og så må
ned-kvarken være grøn. Disse tre holdes sammen af gluoner
(limfelter), der er følsomme for kvarkerne farve og netop kræver
3 forskellige farver (eller farve og anti-farve) far at danne et stabilt
system. En elementarpartikel.
En neutrons enkeltdele er 1 op-kvark og 2 ned-kvarker. Op-kvarkerne
har elektrisk ladning +2/3 og ned-kvarkerne har elektrisk ladning -1/3.
Den samlede teori om stoffets opbygning omfatter både elektriske
kræfter og de stærke og svage kernekræfter. Den kaldes
standardmodellen. |