|
Inuti atomen
|
|
Redan för 200 år sedan, vid början av 1800-talet, förstod forskare att all materia består av de små delar som vi kallar för atomer. På den tiden trodde man att atomerna var odelbara - idag vet vi att det är fel. Drygt hundra år senare konstaterade Rutherford att det fanns positivt laddade partiklar, protoner, i atomkärnan och senare hittade Chadwick även oladdade partiklar i kärnan; neutroner. Protonerna och neutronerna kallas tillsammans för nukleoner (kärna heter nucleus på latin).
|
Ernest Rutherford
1871-1937
|
Positiv atomkärna
|
Egentligen borde inte protonerna kunna hålla samman i kärnan, eftersom de alla är positivt laddade. Partiklar med lika laddning stöter bort varandra - på samma sätt som när du för samman två magneter med "fel" sida mot varandra. Skälet till att protonerna ändå stannar i kärnan är en attraktion som kallas den starka kraften. Utanför kärnan rör sig elektronerna, som inte påverkas av denna kraft. De partiklar som påverkas av den starka kraften kallas hadroner (hadros är grekiska för stark) och de som inte gör det för leptoner.
|
|
Idag vet vi att även hadronerna består av mindre bitar, som kallas kvarkar. Det var på 60-talet som man upptäckte de tre första kvarkarna; upp-, ner- och särkvark. Senare hittade man tre till som man döpte till botten-, topp- och charmkvark. Till varje kvark hör dessutom en antikvark. De partiklar som håller ihop kvarkarna med varandra kallas för gluoner (som i glue, engelska för klister). Bara upp- och nerkvarkarna finns naturligt i materia, alla de övriga bildas vid kraftiga kollisioner mellan partiklar.
|
Proton
Neutron
|
|
I hadronerna måste alltid finnas en balans mellan kvarkarnas laddning. Den här laddningen är av två slag. Upp- och nerkvarkarna, de som finns naturligt i alla hadroner, har en elektrisk laddning som är en eller två tredjedelar så stor som den hos en elektron (-1) eller proton (+1). De kvarkarna måste alltså kombineras så att protonens laddning blir +1 och neutronen blir neutral.
Den andra sortens laddning finns hos alla kvarkarna och kallas för färgladdning. Det betyder inte att kvarkarna egentligen har en färg, bara att det är ett praktiskt sätt att beskriva det på. De tre sorters färgladdningar som finns brukar kallas för röd, grön och blå, och dessutom finns det "antifärger"! Man säger att kvarkarna måste kombineras så att de blir färglösa. En röd, en grön och en blå kvark ger tillsammans vitt, liksom en röd och en anti-röd till exempel. De här färgladdningarna gör att kvarkarna inte kan existera en och en.
|
Av Lisa Kirsebom.
|
|
|
