Elektroner og Kvarkers størrelse – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Elektroner og Kvarkers...

10. januar 2012

Elektroner og Kvarkers størrelse

Hej Spørg om Fysik
Ifølge partikelfysikken, er elektroner og kvarker elementarpartikler, dvs. fundamentale partikler. Fysikerne opfatter elementarpartikler som elektroner og kvarker, som punkter i rummet (et punkt i rummet uden udstrækning), men hvordan kan de så eksistere?

Jeg har læst flere steder, at en elektrons størrelse, er 10^-18 meter, og jeg har læst, at kvarkers størrelse er 10^-19 meter. Men det stemmer jo lige pludselig ikke med det som fysikerne opfatter elementarpartikler som, de opfatter jo dem som punkter uden udstrækning.

Jeg er helt forvirret. For det første, så har jeg svært ved at acceptere, at noget kan være punktformigt uden udstrækning, og for det andet, så kan jeg heller ikke forstå, hvorfor der nogle steder står, at elektroner er punktformige partikler uden udstrækning, og at der modsat nogle steder står, at elektroner har en størrelse, nemlig 10^-18 meter.

Er det fordi, at fysikerne selv er uenige om, hvorvidt elektroner har en udstrækning, eller ej. Jeg er meget forvirret. Jeg håber meget på at få et simpelt og konkret svar.

Med venlig hilsen
E k

Det er rigtigt at standard teori opfatter elementar-partikler som punktformige, og at det rejser teoretiske problemer, som dog er under kontrol.

Kollossion målt på ALICE

På den helt lille skala (Planck skalaen) er standard teori "streng-teori", som faktisk er en teori for "udstrakte legemer" (dog ufatteligt små). De tal du nævner (10-18 meter osv.) er eksperimentelle grænser for, hvor udstrakte elementærpartiklerne kan være.

Vi ved simpelthen fra at skyde på partiklerne med andre partikler, at disse partikler ikke ser ud til at være sammensatte af mindre partikler ned til en skala på 10-18 m.

Det kan godt være, at de er det ved en langt mindre længdeskala. Det ved vi intet om, fordi undersøgelser af endnu mindre længdeskalaer kræver acceleratorer med endnu større energi, end dem vi har. Dette hænger sammen med at projektilpartiklerne i kvantemekanikken, har en bølgelængde, der er omvendt proportional med energien, og for at se en meget lille struktur, skal man bruge en meget lille bølgelængde af "proben", som man kigger med og dermed en meget høj energi. 

Bedste hilsner
Peter Hansen