Elementærpartikler i fysikkens standardmodell

(ut fra boka 'Det usynlige universet', Humanist forlag; J.R. Kristiansen)

På venstre side i tegningen til høyre, finner vi såkalte materiepartikler, hvorav de 6 øverste kalles kvarker og de 6 nederste leptoner. De lengst til høyre , kalles for kraftpartikler og formidler krefter mellom andre partikler. I tillegg, øverst, Higgs-partikkelen, som er relatert til mekanismen som gir andre partikler masse.

Av partiklene er det vel elektroner, fotoner og Higgs-partikkelen folk flest har hørt om. Fotonet er jo en lys/elektromagnetisk-partikkel.
Av leptoner er: elektroner er negativt ladde partikler, med liten masse. Myon og tau-partikkelen har samme negative ladning, men større masse. Dessuten er de ustabile, de forsvinner gjerne til andre partikler i en brøkdel av et sekund.

Vi regner ikke at disse elementærpartiklene har noen utstrekning eller utseende, og kan derfor more oss med å tegne dem som vi foretrekker.

Av kvarkene er 4 ustabile: sjarm, sær-, topp og bunn-kvarken, og eksisterer bare i ekstremt korte tidsrom. De lengst til venstre i tegningen: Opp- og ned-kvarker, spiller en viktig rolle i universet: de er byggesteiner i i protoner og nøytroner, som bygger opp atomkjerner. Ett proton er satt sammen av to oppkvarker, og en nedkvark. Oppkvarken har elektrisk ladning på +2/3, mens nedkvarken har elektrisk ladning på -1/3. Ved addisjon finner vi ut at protoner har positiv ladning: +1. Nøytroner består av to nedkvarker og én oppkvark: Samme regning for den gir ladning 0 (nøytral). Nøytrinoer har, på sin side, ikke elektris ladning og svært liten masse.

 

Bilde 1. Kvarker/leptoner

Vi kan samle det i en liten oversikt:

Navn/virkemåte Stabil/ustabil -Type Kommentar

KVARKER: Sjarm, sær, topp og bunn-kvarker

Ustabile

-eksisterer i ekstremt korte tidsrom

Opp- og ned-kvark

Stabile bygge-elementer

bygger protoner og nøytroner

LEPTONER: Nøytrinoer (elektron/myon/tau)

Stabile

Eksisterer i enormt antall, men har ekstremt liten masse hver for seg. Del av mørk materie, farer milliarder av dem gjennom kroppen vår hvert sekund.

KRAFTPARTIKLER: Foton-partikkel: kraft-budbringer mellom elektriske partikler

elektromangetisk kraft -virker via elektriske ladninger

Alle elektromagnetisk stråling vi kan se, består av fotoner. Virker på avstander fra 10 opphøyd i -15 m til opptil noen meter.

Gluonet-budbringer for

-de sterke kjernekreftene virker via 'fargeladning' (tre typer fargeladning: R/G/B)

Virker på korte avstander -under 10 opphøyd i -15 m.

W og Z-kraftpartikler formidler

-de svake kjernekrefter: virker gjennom svakt 'isospinn'- kan vekselvirke med nøytrinoer

Virker på de korteste avstander -opptil 10 opphøyd i -16 m.

Jorda er i all hovedsak bygget opp av kvarker, som er bundet opp av protoner/nøytroner. I avstander på noen meter og oppover, får tyngdekraften -som virker gjennom masse, stadig mer å si. Tilnærmet null i elektrisk ladning på slike avstander.

 

Valgt ut og skrevet av Asbjørn E. Lund (Bildene sto ikke i opprinnelig artikkel, og er satt inn av undertegnede, se evt. lenke i Bilde-nr)