Subatomar partikel
En subatomar partikel er en partikel, som er mindre end et atom.[1] Det mindste atom har en diameter på omtrent 0,25 ångstrøm (Å) hvilket er det samme som 25 pikometer.
Partikelegenskaber (4 fundamentalkræfter)
[redigér | rediger kildetekst]I fysikken kan partikler have følgende 4 fundamentale vekselvirkningsegenskaber i partikelfysikkens Standardmodel. Det skal bemærkes at gravitation er selvstændig, da den ikke er indeholdt i Standardmodellen:
- Egenskaber
- Elektromagnetisme. (Teori: QED). Påvirker partikler med ladning – vekselvirkningskvant; foton.
- Svage kernekraft. Påvirker partikler med Flavor – vekselvirkningskvanter; W og Z bosoner.
- Stærke kernekraft. (Teori: QCD).
- Fundamentale stærke kernekraft. Påvirker partikler med farveladning; kvarker og gluoner – vekselvirkningskvant; gluon.
- Residuelle stærke kernekraft. Påvirker partikler med ??; hadroner – vekselvirkningskvant; meson.
- Gravitation. Påvirker alt med en masse eller energi (dvs. alle subatomare partikler) – vekselvirkningskvant; graviton (som endnu ikke er eksperimentelt påvist).
Partikelegenskaber (1...3 fundamentalkrafter)
[redigér | rediger kildetekst]I fysikken forsøger man bl.a. at finde ud af om nogle af de kendte 4 fundamentalkrafter kan forenes, med det formål at finde en bedre samlet teori. Det er lykkedes for elektromagnetismen og den svage kernekraft, at få dem samlet i den fælles elektrosvage vekselvirkning.
De 2 resterende teorier teorien om alting og den store samlende teori er ikke realiseret endnu.
- Egenskaber
- (Formodet teori: Teorien om alting)
- (Formodet teori: Den store samlende teori, GUT)
- Gravitation
- (Formodet teori: Teorien om alting)
Partikelklassifikation
[redigér | rediger kildetekst]Stofs subatomare partikler består af elementarpartikler og de subatomare partikler kan klassificeres i:
- Subatomar partikel
- Fermioner, (stofpartikler der har spin 1/2, 3/2, 5/2,...).
- Baryoner (kan vekselvirke med den stærke kernekraft) f.eks. hadroner dvs. protoner og neutroner.
- leptoner (kan ikke vekselvirke med den stærke kernekraft): elektroner, myoner, tauoner, elektronneutrinoer, myonneutrinoer, tauonneutrinoer og deres antipartikler.
- Bosoner, kraftpartikler (Kraftformidlere) (Har spin 0, 1, 2,...).
- Fermioner, (stofpartikler der har spin 1/2, 3/2, 5/2,...).
Tabel over nogle mesoner (består af 2 kvarker)
[redigér | rediger kildetekst]| Partikel | Kvarker | Masse·c² | Halveringstid | el.lad./|e| | strangeness | Antipartikel | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Positiv pion | π+ | ud | 139 MeV | 2,6*10-8s | + 1 | 0 | Negativ pion |
| Negativ pion | π- | ud | - 1 | 0 | Positiv pion | ||
| Neutral pion | π0 | uu+dd | 135 MeV | 8,3*10-17s | 0 | 0 | |
| Positiv kaon | K+ | us | 494 MeV | 1,2*10-8s | + 1 | + 1 | Negativ kaon |
| Negativ kaon | K- | us | - 1 | - 1 | Positiv kaon | ||
| Neutral kaon | K0 | ds | 498 MeV | 5,2*10-8s og 8,9*10-11s | 0 | + 1 | Anti-kaon |
| Anti-kaon | K0 | ds | 0 | - 1 | Neutral kaon | ||
| Jot-Psi | J/Ψ | cc | 3097 MeV | 0,8*10-20s | 0 | 0 | |
| Y(3940) | Y(3940) | cc | 3940 MeV | ||||
| Ypsilon | Y | bb | 9460 MeV | 1,3*10-20s | 0 | 0 | |
I tabellen er symbolet for anti-kaonen vist med understregning. I litteratur anvender man overstregning, men det har HTML endnu ikke mulighed for.
Den neutrale kaon og anti-kaon findes i to forskellige versioner med forskellig halveringstid.
De neutrale pioner, jot-psi og ypsilon er deres egne antipartikler.
I disse www-sider fortælles, at laboratorier har opdaget nye partikler, som består af 2 kvarker:
- 18 June 2004, PhysicsWeb: New particle baffles physicists Arkiveret 6. august 2004 hos Wayback Machine
- 18 May 2005, PhysicsWeb: Particle physicists discover new meson Arkiveret 21. maj 2005 hos Wayback Machine Citat: "...the first "hybrid meson"..."
Tabel over nogle baryoner (består af 3 kvarker)
[redigér | rediger kildetekst]| Partikel | Kvarker | Masse·c² | Halveringstid | Spin/(h/2π) | el.lad./|e| | strangeness | charme | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Proton | p | uud | 938,3 MeV | stabil eller > 1032 år | 1/2 | + 1 | 0 | 0 |
| Neutron | n | udd | 939,6 MeV | 932 s | 1/2 | 0 | 0 | 0 |
| Lambda | Λ | uds | 1116 MeV | 2,6 * 10- 10s | 1/2 | 0 | - 1 | 0 |
| Sigma-plus | Σ+ | uus | 1189 MeV | 0,8 * 10- 10s | 1/2 | + 1 | - 1 | 0 |
| Sigma-nul | Σ0 | uds | 1192 MeV | 5,8 * 10- 20s | 1/2 | 0 | - 1 | 0 |
| Sigma-minus | Σ- | dds | 1197 MeV | 1,5 * 10- 10s | 1/2 | - 1 | - 1 | 0 |
| Xi-nul | Ξ0 | uss | 1315 MeV | 2,9 * 10- 10s | 1/2 | 0 | - 2 | 0 |
| Xi-minus | Ξ- | dss | 1321 MeV | 1,6 * 10- 10s | 1/2 | - 1 | - 2 | 0 |
| Omega-minus | Ω- | sss | 1671 MeV | 0,9 * 10- 10s | 3/2 | - 1 | - 3 | 0 |
| Lambda-C-plus | ΛC+ | udc | 2282 MeV | 2,3 * 10- 13s | 1/2 | + 1 | 0 | + 1 |
Partikler som formodentlig består af 4 kvarker
[redigér | rediger kildetekst]I disse www-sider fortælles, at laboratorier har opdaget partikler, som formodentlig består af 4 kvarker:
- 18 November, 2003, BBCNews: Scientists find mystery particle Citat: "...To explain it, theoretical physicists may have to modify their theory of the colour force; or make X(3872) the first example of a new type of meson, one that is made from four quarks (two quarks and two antiquarks)...".
- June 26, 2003, Physics News Update: The Meson Ds(2317) Arkiveret 4. december 2003 hos Wayback Machine
| Partikel | Kvarker | Masse·c² | Halveringstid | Spin/(h/2π) | el.lad./|e| | strangeness | charme | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X(3872) "mystery meson" | ? | **** | 3872 MeV | ? | ? | ? | ? | ? |
| Ds(2317) | ? | **** | 2317 MeV | ? | ? | ? | ? | ? |
Partikler som formodentlig består af 5 kvarker; "eksotiske" bosoner
[redigér | rediger kildetekst]I disse www-sider fortælles, at der er blevet opdaget flere partikler, som består af 5 kvarker:
- Physics in Action: February 2005: Do pentaquarks really exist? Arkiveret 4. februar 2005 hos Wayback Machine Citat: "...Results from a growing number of experiments at laboratories around the world are casting doubt on the recent discovery of particles containing five quarks..."
- CERN Courier: The challenge of the pentaquarks Arkiveret 17. juni 2004 hos Wayback Machine
- 2004-01-26, Sciencedaily: The Pentaquark: The Strongest Confirmation To Date
- Number 644 #1, June 30, 2003, Physics News Update: A Five-Quark State Has Been Discovered Arkiveret 4. december 2003 hos Wayback Machine.
- December 2003, CERN Courier: New five-quark states found at CERN Arkiveret 8. januar 2004 hos Wayback Machine
- 17 March 2004, Physics Web: Charmed pentaquark appears at DESY Arkiveret 2. april 2004 hos Wayback Machine
| Partikel | Kvarker | Masse·c² | Halveringstid | Spin/(h/2π) | el.lad./|e| | strangeness | charme | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Theta-plus | Θ+ | uudds | 1540 MeV | ? | ? | +1 | +1 | ? |
| Xi-minus-minus | Ξ- - | ddssu | ? MeV | ? | ? | -2 | -2 | ? |
| Xi-zero | Ξ0 | dussd | 1862 MeV | ? | ? | 0 | -2 | ? |
| "Charmed pentaquark" | ? | uuddc | 3099 MeV | ? | ? | ? | ? | -1 |
Referencer
[redigér | rediger kildetekst]- ↑ "Subatomic particles". NTD. Arkiveret fra originalen 16. februar 2014. Hentet 5. juni 2012.
Se også
[redigér | rediger kildetekst]Eksterne henvisninger
[redigér | rediger kildetekst]- Nakskov Gymnasium: Partikelfysik Arkiveret 23. marts 2004 hos Wayback Machine
- dr.dk: Tyngdebølger
- Steven Weinberg: En forenet fysik i år 2050? Arkiveret 11. august 2010 hos Wayback Machine
- particleadventure.org: The Standard Model Arkiveret 11. juli 2005 hos Wayback Machine, Unsolved Mysteries. Beyond The Standard Model, What is the World Made of? The Naming of Quarks (God populær fremstilling på engelsk).
- particleadventure.org: Particle chart Arkiveret 26. juli 2005 hos Wayback Machine
- Eef van Beveren
- UniSci: Anti-Proton Mass And Charge Measured For First Time Citat: "...In this case, the values agree with those of the proton (allowing for the opposite charge) to within 60 parts per billion...."
- 22 August, 2001, BBCNews: Physicists make 'strange' matter Citat: "...Strange matter, however, is composed of up, down, and strange quarks...."
- 21-Jan-2002 UniSci: Quantum Gravitational States Observed For First Time Citat: "...The researchers report seeing a minimum (quantum) energy of 1.4 picoelectron volts (1.4 x 10^-12 eV)..."
- LHCB: Everything you ever wanted to know about CP violation and never dared to ask Arkiveret 4. december 2003 hos Wayback Machine
- BBC News 5-3-1999: 'Sensational' anti-matter discovery "...The phenomenon they think they spotted is technically called direct Charge-Parity (CP) violation. It means that particles behave differently if you swap matter for anti-matter and also swap left and right. ...The observation of direct CP violation is an exciting one for physicists as it disagrees with all the currently held theories about the nature of matter. "
- Number 660 #2, November 4, 2003, Physics News Update: Acceleration Disrupts Quantum Teleportation Arkiveret 19. november 2003 hos Wayback Machine Citat: "...While this effect is small for typical accelerations in Earthly labs the result shows an interesting relationship between the effects of space-time motion and the quantum world..."
- Jose Galvez: Chapter 1 Electrodynamics (pdf) Arkiveret 2. september 2003 hos Wayback Machine
- Annotated Physics Encyclopædia: Quantum Field Theory
- University of California: Particle Data Group
- Multiquarks: Phenomenology Arkiveret 18. juli 2004 hos Wayback Machine