ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΔΟΜΗΣ
ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ ΦΟΡΕΙΣ
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ
Υπάρχουν 4 είδη αλληλεπιδράσεων που συναντάμε στην ύλη.
Αυτές είναι:
Η βαρυτική, η ηλεκτρομαγνητική, η ισχυρή πυρηνική και η ασθενής πυρηνική.
Πιστεύουμε ότι η εμφάνιση των δυνάμεων (αλληλεπιδράσεων) οφείλεται στην ανταλλαγή σωματιδίων που λέγονται σωματίδια- φορείς.
- Για την ηλεκτρομαγνητική δύναμη (υπεύθυνη για τη δημιουργία των ατόμων) το σωματίδιο φορέας είναι το φωτόνιο.
- Για την ισχυρή πυρηνική δύναμη (υπεύθυνη για τη δημιουργία των πυρήνων των ατόμων) υπάρχουν 8 σωματίδια φορείς που τα ονομάζουμε γκλουόνια.
- Για την ασθενή πυρηνική (που παίζει ρόλο σε κάποιες πυρηνικές αντιδράσεις που γίνονται στον Ήλιο με αποτέλεσμα να μας φωτίζει) τα σωματίδια φορείς είναι τρία: Το Ζ0 που είναι ουδέτερο, το W– με αρνητικό φορτίο και το W+ με θετικό φορτίο.
Όλα τα παραπάνω σωματίδια φορείς έχουν ήδη ανιχνευτεί.
Βαρυτόνιο: αυτό το υποθετικό, μυστηριώδες, άγνωστο σωματίδιο
- Για τη βαρυτική δύναμη (υπεύθυνη για τη δημιουργία γαλαξιών, τις κινήσεις των πλανητών κλπ) πιστεύουμε ότι το σωματίδιο φορέας είναι το βαρυτόνιο, αν βέβαια υπάρχει στην πραγματικότητα.
Το βαρυτόνιο προβλέπεται από τη θεωρία των υπερχορδών, όμως δεν έχει ακόμα ανιχνευθεί. Οι Φυσικοί δεν έχουν δει ποτέ βαρυτόνιο κι ίσως να μη δουν ποτέ κι αυτό γιατί η βαρύτητα είναι πολύ ασθενής δύναμη. Είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστεί ανιχνευτής βαρυτονίων αφού θα έπρεπε να έχει τις διαστάσεις ενός πλανήτη με μάζα ίση με του πλανήτη Δία…
Παρ’όλα αυτά όμως την ύπαρξη των βαρυτονίων μπορούμε ίσως να την συμπεράνουμε έμμεσα από την εύρεση των αποτυπωμάτων των βαρυτικών κυμάτων* στη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου από το αρχέγονο σύμπαν.
*Βαρυτικά κύματα είναι κάποιες διαταραχές που διαδίδονται στο χωροχρόνο οι οποίες δημιουργούνται από κινήσεις και συγκρούσεις υλικών σωμάτων, για παράδειγμα από συγκρούσεις μελανών οπών, κλπ.
Σύμφωνα βέβαια με τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας του Einstein οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις οφείλονται στο βαρυτόνιο το οποίο προβλέπεται να είναι άμαζο και να ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός. Με την ανίχνευση επίσης των βαρυτικών κυμάτων μπορούμε και συνάγουμε κάποια χαρακτηριστικά για αυτό το υποθετικό, μυστηριώδες για την ώρα, σωματίδιο.
Στο παρακάτω βίντεο βλέπουμε την ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση ανάμεσα σε δύο ηλεκτρόνια με ανταλλαγή ενός φωτονίου.
http://www.physics.ntua.gr/POPPHYS/articles/inter.html
https://www.departments.bucknell.edu/physics/animations/Feynman_diagrams/index.html