ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΟΜΑΔΑ
ΕΚΛΑΪΚΕΥΣΗΣ
INTERNATIONAL PARTICLE PHYSICS
OUTREACH GROUP (IPPOG)
|
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΟΜΑΔΑ |
INTERNATIONAL PARTICLE PHYSICS |
...πίσω στον κατάλογο των άρθρων
Οι Δυνάμεις του Καθιερωμένου Προτύπου
Στο Καθιερωμένο Πρότυπο υπάρχουν τρείς βασικές δυνάμεις, η δράση των οποίων στηρίζεται στην ανταλαγή ορισμένων στοιχειωδών σωματιδίων που ονομάζονται σωματίδια-φορείς. Η εμβέλεια της δύναμης εξαρτάται από την μάζα του ανταλλασόμενου σωματιδίου: όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα τόσο μικρότερη είναι η εμβέλεια. Τα σωματίδια-φορείς έχουν την ιδιαίτερη ιδιότητα ότι για ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα, και βάσει συγκεκριμένων κανόνων, μετατρέπονται σε ζεύγη ασταθών στοιχειωδών σωματιδίων. Από αυτά τα ζεύγη των ασταθών στοιχειωδών σωματιδίων γεννιούνται σωματίδια που μπορούν να ανιχνευτούν και κάνουν δυνατή την ταυτοποίηση του αρχικού ανταλλασόμενου σωματιδίου.
 Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα περιγράφονται από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη. Το σωματίδιο ανταλλαγής της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης είναι το φωτόνιο. Το φωτόνιο, που επίσης είναι γνωστό σαν σωματίδιο του φωτός, έχει μηδενική μάζα. Η εμβέλεια του είναι άπειρη αλλά η ισχύς της δύναμης μειώνεται καθώς η απόσταση από την πηγή αυξάνεται. Την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση τη συναντάμε πολύ συχνά στην καθημερινή μας ζωή. Γιά παράδειγμα, η σύσπαση των μυών ή η ευθυγράμμιση της βελόνας μιας πυξίδας με τη διεύθυνση του Β-Ν οφείλεται στην ηλεκτρομαγνητική δύναμη. |
 Η αλληλεπίδραση μεταξύ κουάρκ είναι γνωστή σαν ισχυρή δύναμη ή δύναμη του "χρώματος". Το ανταλασσόμενο σωμάτιο είναι το γκλουόνιο που έχει και αυτό "χρώμα". Η εμβέλεια της δύναμης είναι περιορισμένη παρότι το γκλουόνιο δεν έχει μάζα(1). Επιπλέον το "χρώμα" των κουάρκ αλλάζει μέσω της ανταλλαγής γκλουονίων. Η ιδιότητα των γκλουονίων να μετατρέπονται σε ζεύγη κουάρκ και αντικουάρκ, κάνει το πρωτόνιο να είναι γεμάτο από μια ολόκληρη "θάλασσα" από κουάρκ , αντικουάρκ και γκλουόνια. |
 Η ασθενής δύναμη αλληλεπιδρά με την ανταλλαγή τριών σωματιδίων με πολύ μεγάλη μάζα. Τα σωματίδια αυτά είναι τα W+, W-και Z0. Μέσω της ανταλλαγής αυτών των σωματιδίων είναι δυνατές αντιδράσεις διαφόρων ειδών κατά τις οποίες δεν αλλάζει μόνο το ηλεκτρικό φορτίο αλλά και το είδος των σωματιδίων που λαμβάνουν μέρος. Στα πλαίσια του Καθιερωμένου Προτύπου, η ασθενής και η ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση ενωποιούνται σε μία θεωρία που είναι γνωστή ως ηλεκτρασθενής δύναμη. |
Δες επίσης τα άρθρα: "Τα Στοιχειώδη Σωματίδια", "Οι Αλληλεπιδράσεις των Στοιχειωδών Σωματιδίων" και "Kβαντική Χρωμοδυναμική"
1999
Γ. Τσιπολίτης, Επίκουρος Καθηγητής, ΕΜΠ, email: yorgos[at]mail.desy.de
(1)Η
ισχυρή δύναμη αναπτύσεται ανάμεσα στα πρωτόνια, νετρόνια και άλλα σωματίδια
που λέγονται αδρόνια. Η εμβέλεια της ισχυρής δύναμης είναι περιορισμένη.
Αλλά, ξέροντας ότι τα αδρόνια έχουν δομή (αποτελούνται από κουάρκ) καταλήγουμε
ότι η ισχυρή δύναμη είναι μια έκφανση της δύναμης που αναπτύσεται μεταξύ
των κουάρκ: της, κβαντικής χρωμοδυναμικής. Αυτής
της τελευταίας οι φορείς είναι τα γκλουόνια. Η ισχυρή δύναμη είναι σαν
τις δυνάμεις van der Waals μεταξύ μορίων που κατά βάση είναι ηλεκτρομαγνητικές.