Alkeishiukkaset

Aloittaja jaava, 26.01.2009, 03:13:07

« edellinen - seuraava »

jaava

Alkeishiukkanen tarkoittaa entiteettiä, jolla on sekä aaltomaisia, että pistemäisen kappaleen ominaisuuksia, eikä sen sisäistä rakennetta tunneta. Tämän mittakaavan hiukkasia voidaan tutkia vain tilastollisesti (epävarmuusperiaate). Tästä johtuen hiukkasten ominaisuudetkin tunnetaan todennäköisyyksinä ja niiden välisten vuorovaikutusten mekanismit ovat mysteeri.

- Tavallinen aine koostuu protoneista (uud kvarkit), neutroneista (udd kvarkit) ja elektroneista.
- Hypoteettisen Higsin bosonin antihiukkanen on se itse.
- Mesoneita on muitekin kuin Pion ja Kaon.
- Kaikilla leptoneilla on antihiukkanen l. antileptoni:
     + Elektonilla positroni
     + Myonilla antimyoni
     +Taulla antitau
     + Elektonin neutriinolla elektronin antineutriino
     + Myonin neutriinolla myonin antineutriino
     + Taun neutriinolla taun antineutriino
- Kaikilla kvarkeilla on myös antihiukkanen l. antikvarkki:
     + u = ylös (up) ja sen anti-ylös-kvarkki
     + d = alas (down) ja sen anti-alas-kvarkki
     + s = outo (strange) ja sen anti-outo-kvarkki
     + c = lumo (charm) ja sen anti-lumo-kvarkki
     + b = pohja (bottom) myös kauneus (beaty) ja sen anti-pohja-kvarkki
     + t = huippu (top) myös totuus (truth) ja sen anti-huippu-kvarkki
- Kvarkkien ei uskota koskaan esiintyvän yksin, vaan aina kahden (mesonit) tai kolmen (baryonit) ryhmissä. Kuitenkin pois lukien alkuräjähdyken aikaisen tilan, jossa ajatellaan olleen vain bosonien, leptonien ja kvarkkien puuroa.
- Kvarkit muodostavat hadroneja, jotka voidaan jakaa baryoneihin ja mesoneihin; baryonien spin on puoliluku, mesonien kokonaisluku.
- Kaikilla baryoneilla on myös antihiukkanen l. antibaryoni, jotka koostuvat kolmesta antikvarkista.
- Kuriositeettina: Usean hiukkasen muodostamat kokonaisuudet, kuten tietyt atomit, voidaan lukea bosoneihin, mikäli niiden kokonaisspin on kokonaisluku (deuterium, alfa-hiukkanen).
- Perustavaa laatua oleva erottelu fermioneihin ja bosoneihin:
     1) Kahta tai useampaa saman lajin fermionia ei voi olla samassa kvanttilukujen määrittämässä kvanttimekaanisessa tilassa.
     2) Bosoneja voi olla samassa kvanttitilassa kuinka monta tahansa.
- Hadroneita pitää koossa vahva ydinvoima.
- Mittabosonit ovat perusvuorovaikutuksia välittäviä hiukkasia.
- Hypoteettinen Higgsin bosoni, joka on nykyään ainoa havaitsematon alkeishiukkanen, aiheuttaa massallisten hiukkasten massan.
- Useita muitakin hiukkasia on ennustettu eri hypoteeseissa (teorioissa), mutta mitään niistä ei ole vielä kyetty mittaamaan (Gravitoni, Neutraliino, Fotiino, Gravitiino, Sleptonit ja Skvarkit, Graviskalaari, Aksioni, Saksioni, X-bosoni, anti-X-bosoni, Y-bosoni ja anti-Y-bosoni, Magneettinen fotoni, Steriileitä neutriinoita, Peilihiukkaset, Magneettiset monopolit, Takioni, Preonin, WIMP, Pomeroni, Skyrmioni, Goldstone-bosoni, Goldstiino, Instantoni, Oh-My-God-hiukkanen, Spurioni jne.

Onko tuossa muita oleellisia puutteita?

JV

Edit: Korjattu kuvaa ja tekstiä.
Edit: 29.01.2009 Korjattu tekstiä ja kuvaa
If no Higgs particle exists, we have a revolution in our hands.

RJ

Tässä on aika kattava yhteenveto alkeishiukkasista ja -voimista:

Fundamental Particles and Interactions

Pari tutustumisen arvoista linkkiä:

http://pdg.lbl.gov/
http://particleadventure.org/

jaava

Kiitos Ricke,
hyviä linkkeja.

Yritän saada tuosta kuvasta sellaisen mieleen syöpyvän, jolla siis pääpaino. Ei siihen saa ahdettua kaikkia variaatioita, symmetriarikkoja yms.

JV
If no Higgs particle exists, we have a revolution in our hands.

mistral

                      Olen miettinyt atomin toimintaa, siis ikäänkuin suurena koneistona. Esittäisin liudan kysymyksiä, joihin en odota
kaavoihin perustuvia vastauksia, vaan pikemminkin sanallisia (en ymmärrä kaavoja)

- jos oletetaan, että elektroni kiertää yhden kierroksen ytimen ympäri, niin kuinka monta välittäjähiukkasta eli fotonia ydin lähettää
ympärilleen? (tuhansia, miljoonia?) Ja lähettääkö ydin fotoneja kaikkiin muihinkin suuntiin, kuin ratatasolle?

-mistä ydin saa energiaa lähettää lähettää fotoneja? Olen ymmärtänyt, että tämä energia kiertää jotenkin takaisin ytimeen ja tämän
kierron hyötysuhde on 100%

-kuinka monta fotonin vaikuttamaa ratakorjausta elektronin täytyy tehdä yhden kierroksen aikana, jotta se ei syöksyisi radaltaan?

-kuinka fotoni pystyy muuttamaan elektronin rataa omaan tulosuuntaansa päin? (törmäysenergiahan vaikuttaa menosuuntaan
päin)

               

Pekka

Hei, haeppas kirjastosta Rickhard Feynmanin suomennettu kirja "QED - valon ja aineen ihmeellinen teoria". Minä sain tästä teoksesta jonkinlaisen valaistuksen aiheeseen...

mistral

                       Kiitos Pekka vinkistä.  Nämä asiat on viime aikoina alkaneet kiinnostaa. Kouluaikana ei puhuttu mitään kvarkeista ym.
Muistan sellaisenkin tilanteen, kun fysiikantunnilla opettaja kysyi, että miksi et lukenut näihin optiikankokeisiin, niin vastasin, etten
tule koskaan tarvitsemaan näitä asioita. Jälkeenpäin on kyllä harmittanut...