Överkurs atomfysik

Skriv ut

I universum finns fyra grundkrafter och 17 olika partiklar (som är upptäckta idag).

Gravitationen – Alla föremål med massa har en gravitation. Gravitation gör att föremål dras emot varandra. Ju högre massa desto högre gravitation. Gravitationen är den svagaste av krafterna men den är alltid attraherande och den verkar över stora avstånd. Den påverkar allting, det är en universell kraft. Forskare tror att gravitation orsakas av partikeln gravitonen. De har inte hittat den än.

Elektromagnetismen – Det är elektromagnetism som håller elektronerna i sina elektronskal runt atomkärnan . Denna kraft är precis lagom stor för att universum ska kunna existera. Hade den varit för svag skulle universum bara bestått av partikelsoppa eftersom ingenting skulle hållas samman. Hade den varit för stark skulle den övervinna den starka kärnkraften och atomkärnorna skulle falla isär. Elektromagnetismen är mycket starkare än gravitationen. Du kan lyfta föremål med en magnet. Alltså övervinner elektromagnetismen gravitationen. Den elektromagnetiska kraften förmedlas av en partikel som kallas foton.

Starka kärnkraften – Den starka kärnkraften håller samman neutroner och protoner i atomkärnan. Elektronerna är opåverkade av denna kraft. Den starka kärnkraften förmedlas av en partikel som kallas gluonen, efter engelskans glue = klister

Svaga kärnkraften  – Den svaga kraften är orsak till radioaktivt sönderfall. Elektroner kan skapas i atomkärnan av den svaga kraften. En neutron i kärnan förvandlas till en proton och en elektron plus en neutrino. Elektronen är opåverkad av den starka kraften och sticker med en gång och den före detta neutronen fortsätter sitt liv som proton. Den svaga kärnkraften förmedlas av W och Z bosonerna.

I mitten av 1900-talet kallade man protoner, neutroner och elektroner för elementarpartiklar för att dåtidens vetenskapsmän trodde att de var universums minsta delar. Idag har vetenskapen upptäckt många fler partiklar. Huvudgrupperna heter: Bosoner, leptoner och kvarkar. De är samlade i standardmodellen.

Här finns elektronen och dess antipartikel positronen. De har samma vikt och lika stor laddning men laddningen  är tvärtom. Elektronen är negativ och positronen positiv. Här finns inte protonen eller neutronen utan de är uppbyggda av  kvarkar som du hittar i standardmodell. Det finns 6 olika kvarkar. Protoner (2 uppkvarkar och en nerkvark) och neutronen (1 uppkvarkar och en nerkvark) kallas istället för subatomära partiklar.

Här finns ljuspartikeln ”fotonen” och den lilla neutrinen. Numera hittar man Higgs partikel i denna fina samling. Den ger de andra partiklarna massa.

Den stora gåtan och det som alla partikelfysiker letar efter är teorin om allt. Teorin kombinerar de 4 grundkrafter med alla partiklarnas egenskaper och existens. den förenar den stora fysiken (vad som händer i universum) med den lilla fysiken (kvantfysiken).

Fördjupning:

Info om sidan Träna begrepp Övningar