Standaard model elementaire deeltjes

5 berichten / 0 nieuw
Laatste bericht
afbeelding van Max Fitters
Architect van beroep. Sporten doe ik heel graag en fanatiek. Sinds een jaar gaat bijna al mijn vrije tijd naar Kosmologie, Quantum Mechanica en Theoretische Natuurkunde. Architect van Zerolution, een theorie die alle data net iets anders uitlegt.
Standaard model elementaire deeltjes
Gestart op: vrijdag 16 december 2016, 18:15

Waarom worden onstabiele deeltjes toch weergegeven in het plaatje van het standaard model ? Ze worden elementaire deeltjes genoemd, maar zo elementair lijken ze me niet, als ze niet stabiel zijn en spontaan vervallen tot deeltjes die ook op dezelfde lijst staan. Een Topquark bv vervalt via allerlei tussen-quarks (en rest-deeltjes) uiteindelijk tot een Upquark.

De enige echt stabiele zijn : Upquark, electron, electron neutrino, foton en gluon. De Downquark is alleen stabiel als die veilig in een proton zit of als die in een veilig in een met een proton gebonden neutron zit. De Downquark mag er dus ook niet in!

Zouden ze niet beter dan ook de stabiele anti-deeltjes erbij moeten voegen, zodat je een mooi symmetrisch geheel krijgt, met de foton en gluon in het midden?

Zouden ze die instabiele niet beter in een aparte lijst moeten opnemen? Die lijst mogen ze dan van mij : "tweede en derde generatie niet-elementaire deeltjes" noemen.

Maar de kernvraag blijft : Waarom worden onstabiele deeltjes toch weergegeven in het plaatje van het standaard model ?

0
4
afbeelding van Marcel Vonk
Theoretisch Natuurkundige
QU editor 
wetenschapper 
woensdag 21 december 2016, 13:48

Uit alle elementaire deeltjes kunnen andere deeltjes gemaakt worden. Geen enkel elemetair deeltje is dus "onverwoestbaar". Soms kost dit omzetten energie; soms levert het energie op - in dat laatste geval is het deeltje instabiel.

Het doel van het standaarmodel is echter niet om een lijst van alle stabiele deeltjes te geven - in dat geval zouden veel van de zwaardere deeltjes inderdaad niet in die lijst voorkomen. Wat het standaarmodel is, is een overzicht van alle quantumvelden (zie ons artikel over dat onderwerp) die nodig zijn om de natuur te beschrijven, en van alle interacties tussen die velden. Bij elk veld hoort een type deeltje; de (voor zover wij weten) minimale lijst van dergelijke velden/deeltjes is de lijst die meestal het "standaardmodel" genoemd wordt. (Maar zoals gezegd: dat model is veel meer dan alleen die lijst; het beschrijft ook alle interacties tussen de elementaire velden/deeltjes).

Antideeltjes hoeven niet apart in die lijst genoemd te worden, omdat antideeltjes excitaties zijn van exact hetzelfde quantumveld als de bijbehorende deeltjes.

afbeelding van Max Fitters
Architect van beroep. Sporten doe ik heel graag en fanatiek. Sinds een jaar gaat bijna al mijn vrije tijd naar Kosmologie, Quantum Mechanica en Theoretische Natuurkunde. Architect van Zerolution, een theorie die alle data net iets anders uitlegt.
vrijdag 13 januari 2017, 17:44

Marcel, dank voor het antwoord.

Ooit betekende atoom : on-deelbaar! Toen klopte het nog, het atoom leek niet deelbaar. Nu weten we beter, maar het woord is nog in gebruik.Mijn vraag betreft een vergelijkbare principe kwestie, over het altijd gebruikte plaatje (foto met 17 elementaire deeltjes) bij het standaard model, niet het standaard model als theorie op zich. De theorie is wellicht een van de meest overtuigende en allesomvattende die we kennen. Ik vind die plaatjes echter zo misleidend. Mensen die niet in Quantum Mechanica thuis zijn kunnen denken dat er ergens in de vrije natuur op aarde Topquarks zijn en dat die Topquarks bv op de een of andere manier “verzameld” kunnen worden. Het tegenovergestelde is waar.Ik ben het met je uitleg eens dat het standaardmodel geen lijst van deeltjes is en zeker geen plaatje van deeltjes is.  Het gaat mij om dat ene woord : elementair. Daar hecht ik veel waarde aan. Een beetje een principe kwestie, geen wetenschappelijke kwestie. Wetenschappers onder elkaar weten dat de gebruikte woorden en de gebruikte plaatjes tbv communicatie niet altijd de lading dekken. Dat geldt heel zeker voor het aller allerkleinste, maar ook voor het allergrootste.Ik ben het ook met je eens dat geen enkel “deeltje” onverwoestbaar is, het is alleen energie die onverwoestbaar is. Maar voor wat betreft de omzetting van het ene in een andere “deeltje” maakt het toevoegen van - of juist het opleveren van energie, bij die omzetting, voor mij wél een enorm verschil.Juist als je helemaal niets doet, als er niets gebeurt, dus als je geen energie toevoegt of van buitenaf toelaat, dan gebeurt er iets interessants. Geen energie toevoegen aan een “deeltje” betekend namelijk dat de energie of gelijk blijven voor een bepaalde tijd, maar ooit gaat een deel van de energie ergens anders heen en dan vervalt het “deeltje” steeds naar een lager “niveau”, tot het bij het laagste niveau aankomt. Op het laagste niveau is het “deeltje” wat het is : elementair.  Dat laagste niveau, dat zou ik het liefste reserveren voor elementair. Daarna kan het hooguit zijn of haar elementaire anti-"deeltje" tegen komen, waarbij ze elkaar direct annihileren, zonder dat het energie oplevert. Dan noem ik dat ook niet meer "verwoesten". (dat laatste stukje is mijn eigen overtuiging, geen wetenschap!)
Voor een compleet Standaard model van Cosmologie zijn naar mijn idee de echt elementaire “deeltjes” en de echt elementaire velden belangrijker dan de niet zo elementaire “deeltjes” en niet zo elementaire velden die we kunnen maken door verschrikkelijk veel energie in  elementaire of subatomaire “deeltjes” te pompen.
afbeelding van Leon
Natuurkunde filosoof
zondag 15 januari 2017, 22:34

Het is maar net hoe “elementair” gedefinieerd wordt. In het standaard model zijn dat volgens mij de kleinste (bekende) “deeltjes” (lees: ”stukken”) waar alles uit bestaat of gemaakt kan worden. Het is dan denk ik vooral een model waarmee de systematiek of onderlinge samenhang van alle hoger niveau deeltjes wordt verklaard en het woord “deeltje” in elementair deeltje moet hier niet letterlijk genomen worden. Ik snap denk ik jouw definitie van “elementair” wel maar dat is dus wat anders. Persoonlijk denk ik dat jouw definitie alleen kan werken als het begrip “deeltje” ook echt iets elementairs is. Dat wil zeggen dat deeltjes altijd in deeltjes kunnen worden opgedeeld tot we op een deeltje uitkomen wat niet meer deelbaar is. En ik denk dat de crux is dat dit dus niet zo blijkt te zijn. Op een fundamenteel niveau blijken er golven te zijn en geen deeltjes meer en daarmee zijn deeltjes dus per definitie niet elementair volgens jouw definitie van het woord “elementair”. Deeltjes worden pas op een hoger niveau gevormd uit golven.
Althans, dat is zoals ik het begrijp.

afbeelding van Max Fitters
Architect van beroep. Sporten doe ik heel graag en fanatiek. Sinds een jaar gaat bijna al mijn vrije tijd naar Kosmologie, Quantum Mechanica en Theoretische Natuurkunde. Architect van Zerolution, een theorie die alle data net iets anders uitlegt.
maandag 23 januari 2017, 14:05

Een beroemde en veelzeggende quote uit de Quantum Mechanica wil ik tot slot nog even kwijt : "Shut up and calculate" (David Mermin)

Een discussiedoder om niet met woorden maar juist met formules en cijfers de werkelijkheid te beschrijven op de kleinste schaal. Woorden schieten inderdaad te kort.