Alkeishiukkaset
Alkeishiukkaset Tino Seilonen ja Vili-Petteri Salomaa Alkeishiukkaset • Alkeishiukkasiksi luokitellaan hiukkaset, joita ei voida nykyisen käsityksen mukaan jakaa pienempiin osiin, eli niillä ei ole sisäistä rakennetta • Fermionit – Kvarkit – Leptonit • Bosonit – Mittabosonit – Higgsin bosoni • Tardionit, Luksonit ja Takyonit Fermionit • • • • Spin on puoliluku Kaikki fermionit eivät ole alkeishiukkasia Fermionit muodostavat kaiken näkyvän aineen Vahva vuorovaikutus – Kvarkit tuntevat – Leptonit eivät Kvarkit • Kvarkkeja on 6 kpl • Kvarkit muodostavat hadroneita – 2 kvarkkia -> mesoni • Spin kokonaisluku – 3 kvarkkia -> baryoni • Spin puoliluku • Kvarkit jaetaan kolmeen duplettiin • Kvarkeilla on antihiukkaset • Kvarkkien spin on +½, baryoniluku +⅓ ja niillä on väri- ja sähkövaraus Three quarks for Muster Mark! Sure he has not got much of a bark And sure any he has it's all beside the mark 1. Dupletti • Ensimmäiseen duplettiin kuuluu U- ja D-kvarkit Pienimmät kvarkit • U- ja D-kvarkit ovat vakaita, ja kaikki arkinen materia koostuu niistä (ja elektroneista) • Löydetty 1968 • Isospin U-kvarkilla +½ D-kvarkilla -½ 2. Dupletti • Lumo ja outo ovat epästabiileja kvarkkeja • S-kvarkilla on outo kvanttiluku -1 • C-kvarkilla on lumo kvanttiluku +1 • S-kvarkki hajoaa u-kvarkiksi, elektroniksi ja elektronin neutriinoksi • C-kvarkki hajoaa s-kvarkiksi (95%) tai d-kvarkiksi (5%), positroniksi ja elektronin neutriinoksi 3. Dupletti • Huippu ja pohja ovat • B-kvarkki todisti CPraskaimmat kvarkit symmetrian • B-kvarkki on raskain rikkoutumisen alkeishiukkanen Higgsin • B-kvarkin hajotessa bosonin jälkeen syntyy s-kvarkki, • Pohja on raskain elektroni ja elektronin hadroneita muodostava antineutriino kvarkki • T-kvarkki hajoaa b• B-kvarkin kauneus kvarkiksi, elektroniksi kvanttiluku on -1 ja tja elektronin kvarkin totuus on +1 neutriinoksi Leptonit • Leptoneita on kuusi erilaista – Elektroni, myoni, tau ja niiden neutriinot • Leptoneilla on antihiukkaset • Elektroni, myoni ja tau ovat negativisesti varautuneita hiukkasia • Neutriinoilla ei ole varausta • Leptoneiden massat ovat pieniä verrattuna kvarkkien massoihin Bosonit • Spin on kokonaisluku • Kaikki bosonit eivät ole alkeishiukkasia • Mittabosonit välittävät perusvuorovaikutuksia – Gluoni, g, Vahva vuorovaikutus – Fotoni, γ, Sähkömagneettinen – W- ja z-bosonit, Heikko vuorovaikutus • Higgsin bosoni on skalaaribosoni joka antaa massan muille hiukkasille Gluoni, g • Gluoni välittää vahvaa vuorovaikutusta • Gluonit mahdollistavat atomien (protonit, neutronit, hadronit) synnyn pitäen kvarkit toisissaan kiinni • Ei massaa tai varausta • Spin 1 • Löydettiin 1979 • Gluoneilla on superpositioperiaatteen mukaisesti kahdeksan eri väriä. • Kolme kvarkkien värivarausta (r, b ja g) ja kolme antikvarkkien värivarausta Fotoni, γ • Sähkömagneettisen voiman välittäjä • Näkyvä valo koostuu fotoneista (radioaallot, infrapuna- ja uv-valo, röntgen- sekä gammasäteily • Kykenevä: emissio, absorptio, sironta, heijastuminen, taittuminen • Ei lepomassaa, varausta • Spin 1 W- ja Z-bosonit • W- ja Z-bosonit välittävät heikkoa vuorovaikutusta (heikko ydinvoima) • Löydetty CERNissä 1983. Hiukkasfysiikan merkittävin löytö • W (weak) saanut nimensä heikosta ydinvoimasta, Z (zero) sai nimensä, koska sen varaus on nolla • Varaus: W-: -1 e, W+: +1 e, Z: 0 e • Spin 1 • On massa Higgsin bosoni, H0 • Hiukkasfysiikan uusimpia löytöjä (CERN, 2012) • Todistaa Higgsin kentän olemassaolon • Higgsin kenttä antaa hiukkasille massan • Erikoinen, sillä mahdollista olla useita samalla kvanttiluvulla • Ei ole spiniä, varausta eikä värivarausta • Epävakaa ja hajoaa ripeästi W- ja Zbosoneiksi sekä 2 fotoniksi
© Copyright 2024