Hadroni
Hadroneiksi sanotaan hiukkasia, jotka koostuvat vahvaa vuorovaikutusta välittävien gluonien yhteensitomista kvarkeista[1]. Hadronit voidaan jakaa kvarkkilukumääränsä mukaan kahteen alaluokkaan: baryoneihin ja mesoneihin. Esimerkiksi protoni on hadroni.[2]
Baryonit
Baryonit koostuvat kolmesta kvarkista ja antibaryonit kolmesta antikvarkista.[3]
Baryonit voidaan jakaa spin-luvun mukaan vielä kahteen alaluokkaan spin 1/2 ja spin 3/2 -baryoneihin. Spin 1/2 -baryoneilla kahden kvarkin spin on samansuuntainen ja kolmannen kvarkin erisuuntainen. Spin 3/2 -baryonien kaikkien kvarkkien spinit ovat samansuuntaiset. Koska baryonien spin on puoliluku, ne kuuluvat fermioneihin.
Tunnetuimmat ja pysyvimmät (eivät hajoa heti muiksi hiukkasiksi) baryonit ovat kahdesta ylös-tyypin kvarkista ja yhdestä alas-tyypin kvarkista koostuva protoni sekä kahdesta alas-tyypin ja yhdestä ylös-tyypin kvarkista koostuva neutroni. Ylös-kvarkin varaus on +2/3 ja alas-kvarkin –1/3. Näin protonin varaukseksi tulee +1 ja neutronin varaukseksi 0.
Vuosina 2003 on nähty joitain kokeellisia viitteitä neljästä kvarkista ja yhdestä antikvarkista koostuvasta baryonista.[4] Tuoreimmat kokeet ovat saattaneet nämä tulokset epäilyksen alaisiksi.[5] Tiedeyhteisö pitää todennäköisempänä, että löydöt ovat olleet vain tilastollista harhaa.
Mesonit
Mesonit koostuvat kvarkki-antikvarkkiparista.[3]
Mesonit voidaan jakaa spinien perusteella spin 0 ja spin 1 -mesoneihin. Koska niiden spin on kokonaisluku, kuuluvat ne bosoneihin. Spin 0 -mesoneilla kahden kvarkin spinit ovat erisuuntaiset ja spin 1 -mesoneilla samansuuntaiset. Mesoneista kevyimmät ovat pionit, joita on kolme (sähkövarauksin +1,0 ja –1). Pysyviä mesoneja ei ole, vaan ne hajoavat kevyemmiksi hiukkasiksi erittäin nopeasti.
Tutkimus
CERN:in vuonna 2008 valmistuneella Large Hadron Colliderilla tullaan raskaita alkuaineita (lyijy) törmäyttämällä tutkimaan niiden perimmäistä rakennetta. Nykyisin kvarkkien oletetaan olevan jakautumattomia, tulevien kokeiden hadroni-kiihdyttimellä odotetaan tuovan lisätietoa asiasta.
Lähteet
- ↑ Virtual Visitor Center – Hadrons (html) SLAC National Accelerator Laboratory. (englanniksi)
- ↑ Kervinen, Martti et al.: ”Tavallisimmat alkeishiukkaset”, ”Atomi- ja ydinfysiikka”, MAOL-taulokot, s. 115. Helsinki: Kustannusosakeyhtiö Otava, 2013. ISBN 978-951-1-26270-1.
- ↑ a b Griffths, David: ”1.8”, Introduction To Elementary Particles. Wiley, 1987. ISBN 0-471-60386-4. (englanniksi)
- ↑ HyperPhysics – Pentaquark (html) hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. (englanniksi)
- ↑ Carter, Kandice: The rise and fall of the pentaquark 2006. Symmetry Magazine. (englanniksi)
Aiheesta muualla
Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Hadroni Wikimedia Commonsissa
Hiukkaset fysiikassa
Alkeishiukkaset | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Fermionit |
| ||||
| Bosonit |
| ||||
| Hypoteettiset |
| ||||
| Yhdistelmähiukkaset | |||||
| Hadronit |
| ||||
| Muut | Atomi · Atomiydin · Dikvarkki · Eksoottinen atomi (Positronium · Myonium · Tauonium) · Molekyyli · Pentakvarkki · Tetrakvarkki | ||||
| Hiukkaslöytöjen aikajana | |||||
