NATURENS BYGGEKLOSSER – DEL 2

Hei igjen!

Forrige gang så vi på atomets fysikk. Nå skal vi gå dypere inn i materien og betrakte kjernefysikk og elementærpartikler. Vi starter med noen enkle kjernereaksjoner:
 

figur1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Halveringstid er mye brukt om hvor lenge et stoff «virker». Fysikalsk er det den tiden det tar for halvparten av radioaktive atomkjerner å bli omformet til andre kjerner: 

figur2

 

 Grafisk illustrasjon:

figur3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

figur4 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dette gir langt mer energi enn jordisk fisjon. Man har ikke klart å lage fusjonsreaktorer ennå.

Så skal vi gå dypere inn i materien og betrakte elementærpartikler. Det finnes flere hundre partikler av den delelige sorten som f.eks. nøytronet og protonet. De udelelige som f.eks. elektronet og kvarer finnes det langt færre av. Disse kalles elementærpartikler fordi de er udelelige og uten indre struktur. Fysikerne forsøker å finne en naturens minste byggesten – en partikkel eller hva det måtte være – som bygger opp alt annet. Man kommer gradvis dypere inn i materien bl.a. hos CERN. Man har imidlertid ikke funnet denne – «en slags fundamental elementærpartikkel» – ennå. Naturens minste byggesten må ikke nødvendigvis være en partikkel. Det finnes også andre tilnærminger. La oss si at urstoffet er en såkalt superstreng, som ikke er en partikkel men en bølge. Når bølgen har en frekvens vil vi oppfatte den som elementærpartikkel nr.1, svinger bølgen med en annen frekvens vil vi oppfatte den som elementærpartikkel nr.2 osv. Vi vet jo bl.a. at fotonet er masseløst. Vi vet også at en partikkel som beveger seg, kan beskrives som en bølge. Man må faktisk bruke bølgeegenskaper for å beskrive elektroner og fotoner som beveger seg. Alle objekter i universet har egenskaper som man assosierer med både bølger og med partikler, såkalt bølge-partikkel dualitet. Gitt at antall elementærpartikler er f.eks. 30, skal altså superstrengen ha 30 mulige frekvenser. Illustrasjon:

 

figur5

 

 

Det er viktig å anmerke her at dette bare er en ide, og ikke noen sikker viten. En slik superstreng er ikke nødvendigvis naturens minste byggesten.

Mange elementærpartikler har såkalte anti-partikler. Som hovedregel har antipartikler samme masse som partikkelen, men motsatt elektrisk ladning. Anti-partiklene er også elementærpartikler. Elektronets anti-partikkel heter positronet og har samme masse som elektronet men positiv ladning +e. Det finnes forøvrig flere typer kvarker og nøytrinoer og masseløse elementærpartikler som fotonet. Jeg så en liste over elementærpartikler fra 1998. Den inneholdt totalt 23 elementærpartikler, men denne listen er nok utdatert nå.

Man antar at det var en bitteliten overvekt av materie fremfor antimaterie etter det store smellet, og derfor eksisterer både vi og universet idag. Når partikler og anti-partikler møtes annihilerer de hverandre, og blir til ren energi. Omvendt kan pardannelse oppstå ved at to fotoner kolliderer, og det dannes et partikkel-antipartikkel-par. Ved både pardannelse og annihilasjon er energi og bevegelsesmengde bevart.

Her kommer løsningsforslag av forrige måneds OPPGAVE – FLY OSLO-BERGEN TUR-RETUR: 

figur6

 

Her kommer en ny mattenøtt:

OPPGAVE – FINN AREALET

Her følger en figur der lengdene av halvsirklene er angitt ved hhv. L=12 ∏ for den store halvsirkelen og L = 6 ∏ for de to små.  
 figur7
 

 

 

 

 


Hva blir arealet av det fargede(lilla) området på figuren?

 

Neste innlegg kommer i juni. Ved spesielle ønsker eller ideer er det bare å legge inn en kommentar. Det kommer selvsagt også svar på mattenøtten. Hilsen erty56. 

 

Blogglisten

Tips oss hvis dette innlegget er upassende

Explore posts in the same categories: Kvantefysikk

Responses are currently closed, but you can trackback from your own site.

Comments are closed.


Tips oss hvis denne bloggen er upassende

Denne bloggen blir ikke forhåndsredigert av VG Nett. Bloggens eier står ansvarlig for alt innhold.
Ingenting varer evig og nå er vi dessverre ved veis ende. VGB er lagt ned og vil ikke komme tilbake.
VG Blogg var en tjeneste levert av VG Multimedia AS. Henvendelser rettes til: Magne Antonsen
Ansvarlig redaktør/Administrerende direktør: Torry Pedersen
Redaktør digitalt Espen Egil Hansen. Redaktør avis: Helje Solberg. Politisk redaktør Hanne Skartveit
Digital direktør: Jo Christian Oterhals. Sentralbord VG: 22 00 00 00