Mesoni | uskomattoman pieniä subatomisia hiukkasia
Mesonit ovat uskomattoman pieniä subatomisia hiukkasia, jotka koostuvat yhdestä kvarkista ja yhdestä antikvarkista. Antikvarkit ovat tavallisen kvarkin antimaterian vastine. Koska antimateriakvarkkien spin on päinvastainen kuin tavallisilla kvarkkeilla, niiden spinit voivat kumota toisensa, mikä muodostaa Higgsin bosonin kaltaisen hiukkasen. Nimi mesoni tulee kreikan kielen sanasta "mesos", joka tarkoittaa keskikohtaa. Tämä johtuu siitä, että ensimmäisten löydettyjen mesonien massat olivat elektronien kaltaisten kevyiden hiukkasten, joita kutsutaan leptoneiksi, ja protonien kaltaisten raskaiden hiukkasten, joita kutsutaan baryoneiksi, massojen välissä.
Mesonien spin
Mesonit ovat hadroneja, mikä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että ne koostuvat kvarkista. Koska kvarkkien murtovaraukset ovat erilaisia, mesoneilla voi olla varaus. Kvarkkien varaukset voivat kuitenkin kumoutua, jolloin muodostuu varaukseton mesoni. Muut hadroniperheen jäsenet tunnetaan nimellä baryonit, jotka koostuvat kolmesta kvarkista. Koska kaikilla kvarkkeilla on spin 1/2, kolmen kvarkin spin ei koskaan summaudu kokonaiseksi spiniksi. Kokonaislukuinen spin on yksinkertaisesti 0, 1 tai 2. Hiukkasia, joilla on kokonaislukuinen spin, kutsutaan bosoneiksi, jotka noudattavat Bose-Einsteinin tilastoa. Tämä tarkoittaa sitä, että useampi kuin yksi bosoni voi itse asiassa olla samassa pisteessä avaruudessa samaan aikaan. Mesonit koostuvat kuitenkin yhdestä kvarkista ja yhdestä antikvarkista, joilla kummallakaan ei ole kokonaislukuista spiniä. Hiukkasilla, joilla ei ole kokonaislukuista spiniä, on spin 1/2 tai 3/2. Näitä hiukkasia, joilla on 1/2 spin, kutsutaan fermioneiksi, koska ne noudattavat Fermi-Diracin tilastoa. Tämä tarkoittaa sitä, että samassa avaruuden kohdassa voi olla samaan aikaan vain yksi fermioni. Kaikki tunnetut baryonit ja kvarkit (ja antikvarkit) ovat fermioneja, ja kaikki mesonit ovat bosoneja. Tämä voi olla hyvin hämmentävää, koska tämä tarkoittaa, että useampi kuin yksi mesoni voi olla samassa avaruuden pisteessä samaan aikaan, mutta mesonit muodostavia kvarkkeja ei voi olla samassa avaruuden pisteessä samaan aikaan.
Mesonien luominen
Yleisin luonnollinen tapa löytää mesoneja on kosmisen säteilyn ja aineen vuorovaikutus. Tämä prosessi voidaan toistaa hiukkaskiihdyttimissä, jotka murskaavat suurienergisiä kvarkkeja ja antikvarkkeja. Mesonit ovat kuitenkin hyvin epävakaita ja muuttuvat nopeasti toisiksi hiukkasiksi. Varatut mesonit voivat hajota elektroneiksi ja neutriinoiksi, ja varauksettomat mesonit voivat hajota fotoneiksi. Koska antimateria tuhoaa ainetta, siitä vapautuu suuri määrä energiaa. Energia noudattaa yhtälöä E=mc2 .
| |||||||||||||
| Komposiitti |
| ||||||||||||
| |||||||||||||
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mitä ovat mesonit?
V: Mesonit ovat uskomattoman pieniä subatomisia hiukkasia, jotka koostuvat yhdestä kvarkista ja yhdestä antikvarkista.
K: Mikä on antikvarkki?
V: Antikvarkki on tavallisen kvarkin antimaterian vastine.
K: Miten kvarkkien ja antikvarkkien spinit ovat vuorovaikutuksessa keskenään?
V: Kvarkkien ja antikvarkkien spinit voivat kumota toisensa, jolloin muodostuu Higgsin bosonin kaltainen hiukkanen.
K: Mistä nimi "mesoni" tulee?
V: Nimi mesoni tulee kreikan kielen sanasta "mesos", joka tarkoittaa keskikohtaa.
K: Miksi mesonille annettiin tämä nimi?
V: Mesonit saivat tämän nimen, koska ensimmäisten löydettyjen mesonien massat olivat elektronien kaltaisten kevyiden hiukkasten, joita kutsutaan leptoneiksi, ja protonien kaltaisten raskaiden hiukkasten, joita kutsutaan baryoneiksi, massojen välissä.
K: Mitä ovat leptonit?
V: Leptonit ovat elektronien kaltaisia kevyitä hiukkasia.
