Zwykły śmiertelnik nie bardzo orientuje się co to są
cząstki elementarne. Dostępna jest wiedza ogólna, że znane już protony,
neutrony, składniki jąder atomowych mają wewnętrzną strukturę. Zbudowane są z
jeszcze mniejszych cząstek, które ze
sobą silnie oddziaływują za pomocą cząstek zwanych bozonami (gluonami).
Podejmując ten temat zacznę od poziomu ogólności.
Cząstka jest to niewielki obiekt
rzeczywistości. Zazwyczaj ma kształt podobny do sfery i ma rozmiar mniejszy od
rozmiaru atomu. Tak małe cząstki nazywane są subatomowe (mniejsze niż rozmiar
atomu). Wśród cząstek subatomowych wyróżnia się:
fermiony – elementarne
cząstki materii, które podlegają prawu
zakazu Pauliego mające spin połówkowy.
Wyróżnia się fermiony złożone: bariony, mezony oraz kwarki i leptony.
bozony –
cząstki które przenoszą oddziaływania, które nie podlegają zakazowi
Pauliego mający spin całkowity.
Powyższe cząstki wchodzą w skład
tzw. modelu standardowego cząstek.
Kwark to cząstka (fermion)
podlegajacy oddziaływaniom silnym (ładunek kolorowy). Jest 6 rodzajów kwarków i
6 rodzajów antykwarków. Według dzisiejszego stanu wiedzy kwarki są
niepodzielne. Z odkryciem nowych cząstek zaistniała potrzeba dodatkowej
parametryzacji. Kwarki zostały podzielone na trzy rodziny (generacje): lekkie i
ciężkie. Kwarki nie występują w stanie swobodnym, ale są uwięzionymi. Nie dają
się oderwać ani odizolować. Istnieją w hadronach, czyli układach cząstek.
Wyróżnia się kwarki dolne, górne, dziwne, powabne, niskie (piękne), wysokie (prawdziwe).
Te dziwne nazwy są wyrazem spontaniczności badaczy. pochodzą z braku
odpowiednich nazw, a zarazem podyktowane są zachwytem jakiego doznawali
odkrywcy i badacze tych cząstek. Wraz z upływem czasu cząstki ujawniały swoje
nowe właściwości. Wszystkie kwarki opisywane są przez zestaw
charakterystycznych wielkości zwanych liczbami kwantowymi.
Leptony to cząstki o małej
masie, wydają się bez jakiejkolwiek wewnętrznej struktury. Są to elektrony,
neutrina i nieco większej masie: miony, tau. obserwacja ich jest prawie
niemożliwa. Występują samodzielnie.
Liczby kwantowe, to:
spin – wewnętrzną
właściwością cząstki, taką jak na przykład ładunek elektryczny. Nie wynika z
ruchu obrotowego lecz z symetrii ich funkcji falowej.
W klasycznej fizyce moment pędu
wynika z ruchu ciał w przestrzeni i jest to moment pędu.
zapach to parametr rodzaju
cząstki elementarnej lub jej przynależność do danej
generacji cząstek – leptonów czy kwarków. Np. elektron ma inny zapach od
neutrina, inny od mionu i od kwarka. ... Oznacza to, że tylko w oddziaływaniach
słabych może następować przejście między różnymi generacjami kwarków i
leptonów.
masa – pojęcie fizyczne
określające bezwładność i oddziaływanie grawitacyjne ciał
izospin jest wektorem w
pewnej abstrakcyjnej przestrzeni. Istnieją dwa typy izospinu: silny i słaby.
kolor (ładunek kolorowy)
nie ma on nic wspólnego z kolorem (barwą) w sensie optycznym. Jest parametrem,
liczba kwantową to rozróżniania kwarków znajdujących się w stanie spinowym.
ładunek elektryczny
wyrażony ułamkowo +2/3, -1/3 w stosunku do ładunku elementarnego (elektronu,
protonu).
Zakaz Pauliego w ogólności
głosi, że w układzie nie mogą istnieć obok siebie cząstki o podobnych liczbach
kwantowych (parametrach kwantowych). W sformułowaniu szczególnym stosuje się do układu jednakowych fermionów,
które nie oddziaływują ze sobą. Dla układu jednakowych fermionów, które ze sobą
oddziaływują, ma znaczenie przybliżone.
To co łączy wszystkie cząstki elementarne to
przelicznik energetyczny. Z poziomu Stwórcy model standardowy cząstek jest
zapewne prostszy, ale człowiek z braku wiedzy, opisał go na powyższy sposób.
Istnieje jedna nadzieja, że urodzi się nowy Einstein, który obecny opis świata
cząstek znacznie uprości.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz