Θέματα Φυσικής - HomePage

Πληροφοριακά Στοιχεία

Γράφτηκε από τον/την Super User

Κατηγορία: Απλουστευμένη Φυσική

Δημοσιεύθηκε : 07 Φεβρουάριος 2014

Εμφανίσεις: 86

Σύμφωνα με τις Γραφές, αφού ο Θεός δημιούργησε το σύμπαν, έπλασε τον άνθρωπο χρησιμοποιώντας χώμα και νερό. Η σύγχρονη επιστημονική θεωρία έρχεται να συνηγορήσει με τα παραπάνω, αφού οι φυσικές επιστήμες έχουν αποδείξει ότι κάθε ζωντανός οργανισμός, άρα και ο άνθρωπος, είναι φτιαγμένος από τα ίδια υλικά που αποτελούν τα άστρα, τους πλανήτες και γενικά τη λεγόμενη μεσοαστρική ύλη. Στο ερώτημα λοιπόν, από τι είναι φτιαγμένος ο άνθρωπος σε επίπεδο κατώτερο από αυτό των κυττάρων, των μορίων και των ατόμων, η απάντηση είναι ότι είμαστε φτιαγμένοι από κουάρκ και λεπτόνια. Με άλλα λόγια, δεν θα είχατε άδικο να πείτε πως είστε φτιαγμένος/η από αστερόσκονη !

Για να βάλουμε τα πράγματα σε μια σειρά ας πούμε ότι ανάλογα με τη μάζα τους, τα στοιχειώδη σωματίδια χωρίζονται σε λεπτόνια και αδρόνια. Τα λεπτόνια (π.χ. ηλεκτρόνια, ποζιτρόνια, νετρίνα κ.ά.) δεν έχουν εσωτερική δομή, δηλαδή δεν αποτελούνται από άλλα μικρότερα σωματίδια. Τα αδρόνια όμως που χωρίζονται σε μεσόνια και βαρυόνια (π.χ. πρωτόνια, νετρόνια) έχουν εσωτερική δομή αφού αποτελούνται από μικρότερα στοιχειώδη σωματίδια, τα κουάρκ (quarks). Τα κουάρκ είναι 6 με πιο συνηθισμένα τα u (up) και τα d (down). Ενώνονται με την ισχυρή πυρηνική δύναμη, γι' αυτό και δεν μπορούμε να τα παρατηρήσουμε μεμονωμένα.

Ένας άλλος τρόπος κατάταξης των στοιχειωδών σωματιδίων είναι ανάλογα με το spin που έχουν: Μποζόνια ονομάζονται εκείνα που έχουν ακέραιο spin και φερμιόνια εκέινα που έχουν ημιακέραιο spin. (Το spin αποδίδεται μακροσκοπικά ως μια ιδιότητα που εκφράζει την ιδιοπεριστροφή των σωματιδίων, αν και στο μικρόκοσμο των σωματιδίων της κβαντικής μηχανικής δεν είναι ακριβώς έτσι.)

Τρία κουάρκ (u,u,d) δομούν ένα πρωτόνιο και τρία άλλα κουάρκ (u,d,d) δομούν ένα νετρόνιο. Πρωτόνια και νετρόνια μαζί δομούν έναν πυρήνα, γύρω από τον οποίο "περιστρέφονται" τα ηλεκτρόνια και έτσι το σύνολο αυτό (πυρήνας+ηλεκτρόνια) αποτελεί ένα άτομο της ύλης.Τα άτομα κάνοντας δεσμούς σχηματίζουν τα μόρια (ή ως ιόντα σχηματίζουν ιοντικά πλέγματα) και έτσι δομούνται οι διάφορες ουσίες-υλικά που αποτελούν τη μακροσκοπική ύλη που εμείς αντιλαμβανόμαστε γύρω μας.

Τα παραπάνω συνηθέστερα σωματίδια μαζί με άλλα σωματίδια της ύλης και της αντιύλης (άλλο κεφάλαιο η αντιύλη...) κατατάσσονται σε έναν πίνακα και ταυτόχρονα μια θεωρία που ονομάζεται Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) που μαζί με την Κβαντική Μηχανική και την Κβαντική Χρωμοδυναμική καταφέρνουν να ερμηνεύσουν τις ιδιότητες του μικρόκοσμου που μας αποτελεί.

Φυσικά από την "παρέα" των σωματιδίων του Standard Model έλειπε μέχρι πρότινος ένας "εκλεκτός" καλεσμένος (για τον οποίο βέβαια είχε κρατηθεί μια κενή θέση στους σχετικούς πίνακες): Το σωματίδιο (ή μποζόνιο) του Higgs. Ένα σωματίδιο που ευφυέστατα προβλέφθηκε η ύπαρξή του το 1964 από τον Peter Higgs σε κάποιους περιπάτους του στα Highlands της Σκωτίας, αλλά έγινε διάσημο ατυχώς (και για εμπορικούς σκοπούς) ως "σωματίδιο του θεού". Εν τέλει, το σωματίδιο παράχθηκε από συγκρούσεις υπερταχέων πρωτονίων στον υπόγειο επιταχυντή LHC και ταυτοποιήθηκε στους υπερσύγχρονους ανιχνευτές σωματιδίων CMS και ATLAS στο CERN, λίγο έξω από τη Γενεύη στα μέσα του 2012. Και ο Βρετανός από το Newcastle, Peter Higgs ευτύχησε να ζει για να λάβει το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2013.

Άρθρο: Γ.Χ. 2013