Subatomar partikel
En subatomar partikel er en partikel, der er mindre end et atom. Det betyder, at den er meget, meget lille. Ligesom atomer og molekyler er en subatomar partikel alt for lille til at blive set med det blotte øje. Den er også meget interessant for videnskabsmænd, der forsøger at forstå atomer bedre. De subatomare partikler, der almindeligvis studeres, er de vigtigste af dem, der udgør atomer: protoner, neutroner og elektroner. Studiet af subatomare partikler kaldes partikelfysik.
Disse partikler holdes ofte sammen i et atom af en af de fire fundamentale kræfter (tyngdekraften, den elektromagnetiske kraft, den stærke kraft eller den svage kraft). Uden for atomet bevæger partiklerne sig ofte meget, meget hurtigt - nær lysets hastighed, som er meget, meget hurtig (ca. 300.000 km i sekundet).
Subatomare partikler er opdelt i to grupper, baryoner og leptoner.
Baryoner består af kvarker, mens leptoner anses for at være blandt de mindste partikler, kaldet elementarpartikler. Baryoner har et bestemt baryonantal. I reaktioner skal baryonantallet bevares, hvilket betyder, at både start- og slutside af en reaktion skal have det samme antal baryoner. Baryonpartikler består af en kombination af 3 af de seks kvarker, som er blandt de mindste partikler. De seks kvarktyper er op, ned (som udgør protoner og neutroner), strange, charm, top og bund.
Leptoner er generelt meget mindre end baryoner. Denne kategori omfatter elektroner, myoner, taus og neutrinos. Leptoner består ikke af kvarker og er ikke delbare.
For hver af disse typer findes der også en antipartikel. Antipartikler har den samme masse som deres normale modstykker, bortset fra at de har den modsatte elektriske ladning. Antistof og stof kan ikke eksistere i nærheden af hinanden. Når stof og antistof støder sammen, ødelægger de hinanden med en enorm frigivelse af energi svarende til E=mc2, hvor m er partiklernes samlede masse, c er lysets hastighed og E er den producerede energi. Disse kollisioner finder ofte sted i store partikelacceleratorer, hvor energien kan omdannes til stof ved hjælp af den samme ligning. Dette kan producere mange mærkelige, ofte tunge (stor masse) partikler, som kun eksisterer i kort tid.
De fleste af de partikler, der er opdaget, er skabt ved at accelerere partikler og lade dem kollidere med andre partikler, hvilket skaber enorme mængder af nye subatomare partikler, som henfalder ekstremt hurtigt. Men fordi partiklerne bevæger sig tæt på lysets hastighed, får den specielle relativitetslovgivning betydning, og der opstår tidsudvidelse. Det betyder, at tiden går langsommere for partiklerne, og at de kan bevæge sig (og måles) over en længere afstand, end hvad ikke-relativitetsvidenskaben ville forudsige.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er en subatomar partikel?
A: En subatomar partikel er en partikel, der er mindre end et atom, og som ikke kan ses med det blotte øje.
Spørgsmål: Hvilke subatomare partikler er de mest studerede?
Svar: De mest almindeligt studerede subatomare partikler er protoner, neutroner og elektroner.
Spørgsmål: Hvilke kræfter holder atomerne sammen?
Svar: Atomer holdes sammen af en af de fire fundamentale kræfter - tyngdekraften, den elektromagnetiske kraft, den stærke kraft eller den svage kraft.
Spørgsmål: Hvor hurtigt bevæger subatomare partikler sig?
Svar: Subatomare partikler bevæger sig ofte meget hurtigt - nær lysets hastighed (ca. 300 000 km i sekundet).
Spørgsmål: Er baryoner og leptoner forskellige typer partikler?
A: Ja, baryoner består af kvarker, mens leptoner menes at være blandt de mindste partikler, de såkaldte elementarpartikler.
Spørgsmål: Har antipartikler modsatte elektriske ladninger i forhold til deres normale modstykker?
A: Ja, antipartikler har den samme masse som deres normale modstykker, men de har modsat elektrisk ladning.
Spørgsmål: Hvad sker der, når stof og antimaterie støder sammen? A: Når stof og antimaterie støder sammen, ødelægger de hinanden med en enorm frigivelse af energi svarende til E=mc2, hvor m er partiklernes samlede masse c er lysets hastighed og E er den producerede energi.
