Nou, er wordt hier al met Higgs-deeltjes gesmeten. Laten we es bij het begin beginnen
Je deeltjes-avontuur was trouwens erg leuk, Doffy.
Elk atoom, of element, bestaat uit verschillende componenten. Dit zijn een kern, met daarom heen elektronen. De kern heeft positieve en neutrale deeltjes, en de elektronen zijn negatief. De kerndeeltjes zijn veel zwaarder dan de elektronen. Die kerndeeltjes zijn:
-proton, positief geladen
-neutron, neutraal
En daaromheen zijn dus de elektronen. Nou blijken die kerndeeltjes ook weer uit deeltjes te bestaan, maar die elektronen niet! Protonen en neutronen bestaan uit 3 quarks. Je hebt up-quarks, met lading +2/3, en down-quarks, met lading -1/3 .Dan is de samenstelling als volgt:
-Proton: 2 up-quarks en 1 down-quark. Dus de totale lading is 2/3 + 2/3 - 1/3 = 1.
-Neutron: 2 down-quarks en 1 up quark. Dus de lading is 1/3 - 1/3 + 2/3 = 0.
De lading van het elektron is -1. De eenheden zijn niet zo belangrijk.
Nou kun je je afvragen: protonen zijn elektrisch positief geladen, en stoten elkaar dus af. In de kern blijven ze echter mooi zitten. Hoe kan dit? Het antwoord zit bij de neutronen. Er blijkt een kracht in die kern te zijn, die zowat 100 keer sterker is dan de afstotende elektrische kracht:
De sterke kernkracht Die bindt quarks heel stevig aan mekaar. Absurd stevig zelfs. Want er is iets vreemds aan de hand met die sterke kernkracht: ze neemt toe als de afstand tussen 2 quarks afneemt ! Dat is dus precies het tegen overgestelde van bv zwaartekracht, of de elektrische kracht. Daarom kun je quarks nooit apart zien ; ze komen altijd voor in groepjes van 3. Deze groepjes noem je Hadronen. Je hebt ook nog groepjes van 2 quarks. Die noem je mesonen.
Het elektron bestaat niet uit quarks, en de sterke kernkracht heeft dan ook geen vat op dit deeltje. Zo'n deeltje, wat niet uit quarks bestaat ( en nog wat details ), noem je een lepton. Fermi heeft weleens verzucht dat natuurkunde soms net plantkunde lijkt, met al die namen
.
Deeltjes verschillen van mekaar qua massa, qua lading, maar er blijkt nog iets meer te zijn. Elk deeltje heeft een eigenschap, die erg belangrijk is: de
spinSpin kun je zien, als een innerlijk impulsmoment; dus het is net alsof het deeltje om een asje draait, zoals de aarde dat doet. Dit is ontdekt door 2 Nederlanders. Dus een deeltje wordt bepaald door:
-de massa
-de lading
- de spin
Verder heb je dus deeltjes die uit quarks bestaan ( hadronen of mesonen), en deeltjes die niet uit quarks bestaan ( de leptonen ). Alle materiedeeltjes, dus quarks, protonen, neutronen en elektronen, hebben spin 1/2 . We gaan verder met groepjes naam geven
Deeltjes met heeltallige spin, dus 0,1,2,3....noem je bosonen
Deeltjes met halftallige spin, dus 1/2, 3/2, 5/2 .... noem je Fermionen.
Materiedeeltjes zijn dus Fermionen. En er is een regeltje, wat zegt dat 2 fermionen nooit in de zelfde toestand kunnen zitten. Ze zullen elkaar dus mijden. Dat verklaard een leuk feitje: atomen zijn erg leeg, meestal is zo'n 0,01 procent opgevuld met materie, en de rest is leegte. Maar toch zak je niet door je stoel heen!
Dat komt dus, omdat de materiedeeltjes fermionen zijn, en die kunnen niet op dezelfde plaats tegelijkertijd zijn. Dus zullen ze elkaar afstoten, zoals 2 magneten met dezelfde pool dat ook doen. De atomen zijn ook neutraal, maar de elektronen eromheen zijn negatief, en dus zullen de stoel en jouw kont elkaar ook afstoten, door de elektronenwolken.
Had ff een ingeving