elementarpartikel, fundamental partikel, materiens minsta beståndsdelar som inte har någon inre struktur. Exempel på elementarpartiklar är elektron, kvark

(18 av 122 ord)
Vill du få tillgång till hela artikeln?

Grundläggande egenskaper

Vilka partiklar som uppfattas som elementarpartiklar har förändrats över åren allt eftersom kunskapen om materiens minsta beståndsdelar har ökat. Tidigare ansågs till exempel kärnpartiklarna vara elementarpartiklar. En alternativ definition (inte använd här) medger fortfarande denna klassificering, nämligen att man också fordrar av en elementarpartikel att den skall kunna förekomma fritt utan att var

(53 av 376 ord)

De fundamentala elementarpartiklarna

Såvitt man vet i dag (2016) är naturens minsta beståndsdelar följande:

(11 av 35 ord)

Kvarkar

Det finns sex olika slags kvarkar, var och en i tre

(11 av 63 ord)

Leptoner

Det finns sex olika slags leptoner. Minst två av neutrinerna har

(11 av 63 ord)

Förmedlarpartiklar

Varje slag av växelverkan – stark, elektromagnetisk och svag – har

(11 av 36 ord)

Higgsbosonen

Dagens teori för elementarpartiklarna fordrar att det finns (minst) ännu en

(11 av 50 ord)

Hadronerna: mesoner och baryoner

Hadroner är partiklar som utgörs av olika kombinationer av kvarkar, antikvarkar och gluoner. De är av två olika slag: mesoner och baryoner. Det finns flera hundra hadroner. Att det finns så många hadroner var

(34 av 238 ord)

Teoretiska redskap

Forskningen kring elementarpartiklarna sker genom ett fruktbart samspel mellan teori och

(11 av 30 ord)

Kvantmekanik

I princip kan samma teoribildning som den som från början ställdes upp för att behandla atomer användas på objekt – kvarkar och leptoner – som är minst en

(27 av 190 ord)

Speciell relativitetsteori

De flesta företeelser inom elementarpartikelfysiken sker vid hastigheter nära ljusets. En partikel med massan

(14 av 99 ord)

Kvantfältteori

Kvantfältteori är en vidareutveckling av kvantmekanik: ett kvantiserat fält lyder såväl kvantmekanikens som den speciella relativitetsteorins lagar. Några av dess särdrag är beskrivningen av våg–partikeldualismen, den absoluta ljushastigheten, växelverkan, partiklars skapande och förintande, antipartiklar och symmetrier.

Kvantfältteorin sammanför kvantmekanikens våg-partikeldualism i

(41 av 288 ord)

Symmetrier och kvanttal

En symmetri innebär att en förändring (transformation) i den teoretiska beskrivningen inte har någon inverkan på de förutsägelser för experiment som teorin gör (se vidare symmetri: fysik). Man säger också att beskrivningen är invariant vid förändringen (se invarians).

Symmetrier spelar stor roll i elementarpartikelfysiken. Man kan ofta sluta sig till en

(51 av 363 ord)

Experimentella metoder

För att nå hög upplösning, det vill säga studera små beståndsdelar, utnyttjar man att en partikel med rörelsemängd p svarar mot en våg med våglängden ħ/p och att en sådan våg kan ge en upplösning i avstånd svarande mot våglängden. Till exempel ger en elektron med rörelsemängden 10 GeV/c2 en upplösning av cirka 10–17 m. Samtidigt innebär en

(57 av 422 ord)

Standardmodellen för elementarpartiklarna

Standardmodellens grunder är existensen av sex kvarkar, sex leptoner, tre olika kraftslag, samt växelverkan beskriven av gauge-kvantfältteorier. Däremot ingår inte tyngdkraften (gravitationen) i standardmodellen.

De sex kvarkarna, grupperade i tre generationer (u och d, c och s, samt t och b) förekommer vardera i tre olika färger. Varje kvark beskrivs av ett kvantfält för partiklar med spinn ½. Tillhörande antipartiklar beskrivs av samma fält som motsvarande kvark.

De tre tillhörande generationerna leptoner består av paren e och νe, µ

(79 av 698 ord)

Idéer om en mer fundamental teori

Trots dess framgångar anses standardmodellen av flera skäl inte vara den slutgiltiga teorin. Den inbegriper inte tyngdkraften, gravitationen. Den ger inte heller någon förklaring på sådana kosmologiska företeelser som den mörka materian eller den mörka energin eller varför materian helt dominerar över antimaterian i universum. Vidare önskar man en teori som förutsäger värdet på åtminstone

(55 av 392 ord)

Medverkande

  • Bengt E Y Svensson

Litteraturanvisning

Jeremy Bernstein, A Palette of Particles (2013);
Frank Close, The Infinity Puzzle: Quantum Field Theory and the Hunt for an Orderly Universe (2011);
Frank Close, Michael Marten & Christine Sutton, The Particle Explosion (1987);
Paul Davies, New Physics (1989);
Harald Fritzsch, Kvarkar: Universums minsta byggstenar? (1982);
Ian R. Kenyon, Elementary Particle Physics (1988);
Lisa Randall, Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern World (2011).
Källangivelse
Nationalencyklopedin, elementarpartikel. http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/elementarpartikel