Print
Parent Category: Astronomi
Category: Astrofysik

Quarkerne som er de elementarpartikler der er byggestenene for protonener, har altid været svære at måle og veje, men det er lykkedes at præcisere 3 af dem væsentligt.

Det er resultatet af en forskning fra Cornell University, som har kunnet øge præcisionen af de hidtidige målinger med 10-20x, så de nu kendes med nogle % nøjagtighed. Man har dermed fundet at 3 af dem er væsentligt lettere end an hidtil har ment.

Man har kendt massen af protonet i et århundrede, men massen af de quarker den består af har været et evigt spørgsmål. Problemet er nemlig at quarkerne ikke har nogen hvile-energi, og holdes sammen af den i partikel-fysikken  såkaldte "farve-kraft" (colour-force). Eftersom man dermed skal måle deres masse i dens ækvivalente energi-niveau, men ikke er helts ikke på størrelsen af den stærke kraft, har der dermed været en vis usikkerhed forbundet mellem at skelne mellem bindekraften og massen.

For at bestemme quarkernes masse mere præcist, uden først at skulle forklare den stærke kraft til bunds, har man derfor lavet en omfattende computer-model der beskriver hvordan quarkerne opfører sig, for derved at kunne adskille deres egen energi fra bindekraftens energi

Der er 6 typer quarker  som har meget forskellige masse-forhold: Op/Ned, Strange/Charm og Top/Bund. Den letteste - Op - vejer kun ½% af en proton, mens den tungeste vejer lige så meget som et helt bly-atom!
Udover quarker består protonerne af gluoner, som er en anden type elementar-partikel

Up: 2MeV            (Tidligere 3MeV)
Down: 4,8MeV    (tidligere 6MeV)
Charm: 1.360MeV
Strange: 92MeV  (tidligere 125MeV)
Top: 175.000MeV
Bottom: 4.100MeV

(Masserne vejes i deres ækvivalente energi jvf. Einsteins velkendte E=MC^2, da de ikke har en egentlig hvileenergi)

"Så hvorfor er der så stor forskel mellem masse-ratiene? Det er et af de store spørgsmål den teoretiske partikelfysik står overfor lige nu og som LHC'en  i CERN er bygget til at besvare" siger professor G. Peter Lepage fra Cornell University

Kilde: Cornell University