Menu

Cząstki elementarne

  • Hipoteza Wielkiej Unifikacji

    Od wielu lat podejmowane są próby unifikacji oddziaływań silnych z elektrosłabymi. Jako propozycje symetrii, którym podlegałaby taka zunifikowana teoria, pojawiały się grupy $SU(5)$, $SO(10)$, $SU(4)×SU(2)×SU(2)$ i wiele innych. Jaki jest stan badań nad tym zagadnieniem? Czy są jakieś przesłanki – doświadczalne lub teoretyczne – przemawiające za tym, że któryś z…

  • Jak z energii wytworzyć materię?

    Skoro istnieje możliwość zamiany materii na energię, to czy możliwa jest sytuacja odwrotna? Czy możliwe byłoby wytworzenie w ten sposób całych atomów?…

  • Skąd się bierze masa protonu?

    Skoro suma mas kwarków w protonie jest równa 1% masy protonu, to czy reszta masy pochodzi z energii? Czy gdyby nie istniało pole Higgsa, to groziłoby to poważnymi konsekwencjami? Elektron poruszałby się z prędkością światła?…

  • Własności próżni: gęstość energii, cząstki wirtualne, promieniowanie Hawkinga

    Moje pytania dotyczą próżni, która zapewne, podobnie jak czarne dziury i w przeciwieństwie do tego, co pierwotnie zakładano, jest źródłem promieniowania. 1. Jaka jest gęstość energii próżni? 2. Na czym polega oddziaływanie próżni z energią pochodzącą z zewnętrznych źródeł, np. z falami elektromagnetycznymi? 3. Czy w próżni występuje niezaburzone i…

  • Widok po horyzont (czarnej dziury)?

    Astronauta opada swobodnie na czarną dziurę. Na horyzoncie czarnej dziury nieruchomieje dla zewnętrznego obserwatora, czas zatrzymuje się. Czy widzimy "zamrożonego" astronautę? Fotony biegnące z horyzontu tracą energię, długość fali rośnie do nieskończoności, więc chyba nie widzimy? Pytanie: czy zewnętrzny obserwator widzi na horyzoncie zdarzeń czarnej dziury wszystko, co kiedykolwiek spadło,…

  • Z czego składają się cząstki elementarne?

    Wiemy że atom składa się z protonów i neutronów, a te z kolei składają się z kwarków. Ale czy wiemy z czego składają się elektrony, neutrina, bozony W$^+$ i W$^-$, i inne cząstki?…

  • Jak odróżniać cząstki elementarne?

    Cząstek elementarnych jest bardzo dużo. Jak fizycy odróżniają np. elektron od gluonu, gluon od neutrino, neutrino od neutronu, itd.? Jeśli w wyniku zderzeń powstaje ślad danej cząstki, to skąd wiadomo, że to taka a nie inna cząstka elementarna?…

  • Czy pole Higgsa jest jednorodne?

    Czy pole Higgsa jest jednorodne? Czy może być "odkształcone" przez grawitację jak czasoprzestrzeń? Czy ewentualne zaburzenia pola Higgsa nie powinny wpływać na to jak dużą masę nadaje ono cząsteczkom?…

  • Zderzenia elektronu z protonem i neutronem

    Ostatnio wpadłem na pomysł, tylko nie wiem czy nie tkwi w nim jakaś luka. Jeśli zderzymy ze sobą proton i elektron, to powstanie neutron. Czyli że układ kwarków w protonie się zmieni. Początkowy układ kwarków w protonie to uud (kwark: górny, górny, dolny), natomiast układ kwarków w neutronie to ddu…

  • Materia o gęstości jądra atomowego

    Czy istnieje na Ziemi podobna pod względem gęstości materia do materii wypełniającej wnętrze jądra atomowego? Jeśli tak, to jaka to materia i jak ją zdobyć? Jeśli nie, to czy można taką materię wytworzyć w warunkach laboratoryjnych?…

  • Własności cząstek wirtualnych

    Czy cząstki wirtualne powodują zakrzywienie czasoprzestrzeni (emitują hipotetyczne grawitony)? Czy nasze oko teoretycznie mogłoby "zobaczyć" wirtualny foton, gdy ten dostałby się do oka? Czy wiemy jak wirtualne cząstki reagują ze zwykłą materią?…

  • Gdzie się podziała energia fotonu?

    Poszukując odpowiedzi na dość dziwne pytanie "Jaki kształt ma foton?" stanąłem przy okazji przed ścianą której nie mogę przeskoczyć korzystając z ogólnodostępnych źródeł wiedzy. Mianowicie: W większości obrazowań fali elektromagnetycznej pokazywany jest następujący wykres - http://tinyurl.com/oa6j55x -- czyli składowa magnetyczna oraz prostopadła do niej składowa elektryczna które równocześnie zwiększają swój…

  • O pędzie i prędkości fotonu

    Moje pytania dotyczą cząstek elementarnych, a w szczególności fotonu: 1. Co jest przyczyną ruchu fotonu oraz w konsekwencji posiadania przez niego pędu? 2. Jeśli prędkość światła (fotonu) w próżni jest wielkością maksymalną, to co powoduje, że nie można jej przekroczyć? Jeśli jest to oddziaływanie, to co jest jego źródłem i…

  • Coś z niczego, czyli materia a próżnia

    Czy jest możliwa sytuacja polegająca na tym, że materia jest próżnią z punktu widzenia obecnie i powszechnie rozumianej "próżni"? Czy prawa fizyki jakie obecnie znamy są w stanie opisać taką sytuację?…

  • Jaki jest obecny status teorii strun?

    Jaka jest obecna sytuacja teorii strun? Według wielu uczonych jest to "ślepa uliczka", a projekt "teoria strun" jest utrzymywany przy życiu tylko ze względu na duże pieniądze, które jeszcze są udostępniane.

  • Stany związne a elektrodynamika kwantowa

    W książkach popularnonaukowych poświęconych fizyce współczesnej, gdy przedstawia się podstawowe pojęcia elektrodynamiki kwantowej (QED), zwykle jest narysowany diagram Feynmana pokazujący rozproszenie dwóch cząstek, np. elektronów, opatrzony komentarzem, że za oddziaływanie odpowiada wymiana wirtualnych fotonów. Jak w takim ujęciu zrozumieć (chociażby jakościowo) układ związany, np. atom wodoru? Tzn. jak wygląda w…

  • Z jaką prędkością mogą poruszać się neutrina?

    Ostatnio za sprawą nagrody Nobla z fizyki odżyła sprawa neutrin. Moje pytanie brzmi: czy udało się w końcu zmierzyć prędkość tych cząstek wytworzonych w ziemskich akceleratorach? Cały czas jest mowa o szybkościach okołoświetlnych (teraz już wiadomo, że podświetlnych), ale czy neutrino może mieć np. prędkość 0,1 c?…

  • Stabilność cząstek elementarnych

    Mam pytanie dotyczące Modelu Standardowego. Chodzi o cząstki z 2. i 3. generacji. Znalazłam opis, że np. kwark powabny występuje tylko w cząstkach wytworzonych sztucznie. W takim razie nie występuje on cały czas w otaczającej nas materii? Jak to możliwe, że czątka elementrana występuje tylko tworzona sztucznie i to w…

  • Masa fotonu (raz jeszcze)

    Mam pytanie dotyczące masy fotonu. Czytając na różnych stronach internetowych nie otrzymywałem jednoznacznej odpowiedzi. Na jednym wykładzie na UW usłyszałem, że foton ma bardzo małą masę, a w stanie spoczynku równą 0. Wśród pytań na stronie znalazłem fragment gdzie jest napisane, że według wzoru na energię $E=mc^2$ można stwierdzić, że…

  • W jaki sposób cząstki elementarne oddziałują z próżnią?

    Moje pytanie dotyczy oddziaływania cząstek elementarnych, np. fotonu, z tak zwaną próżnią. Jeśli to oddziaływanie zachodzi, to jakie są jego objawy, a co za tym idzie możliwości jego obserwacji? A jeśli nie ma możliwości obserwacji, czy to oznacza, że nie ma oddziaływania?…

  • LHC… i co dalej?

    LHC... i co dalej? Najważniejszy z celów (najbardziej medialny?), dla których zbudowano LHC został osiągnięty. Oczywiście LHC działa nadal i o ile wiem nie osiągnął jeszcze pełnej mocy, więc niejednym może nas zaskoczyć, ale czy ktoś już zastanawiał się głębiej nad tym, co będziemy robić "po LHC"? Czy w świecie…

  • Wymiary w teorii superstrun

    Teoria superstrun mówi, że w naszej czasoprzestrzeni istnieje 10 wymiarów -- czy wymiary te są zależne od naszej czasoprzestrzeni? Jeśli nie, to czy mogły one istnieć przed Wielkim Wybuchem?…

  • Jaki jest rozmiar kwarków?

    W dostępnych materiałach można znaleźć informację, iż kwarki mają rozmiar $10^{-18}$ metra. Przeczytałem również, że prawdopodobnie "nie mają żadnego rozmiaru"... 1. Czy to prawda? 2. Co to właściwie znaczy "nie mają rozmiaru"? 3. Jak wygląda pomiar takich wielkości?…

  • Co to tak naprawdę jest elektron?

    Co to tak naprawdę jest elektron (można znaleźć bardzo wiele jego definicji...)? Czy elektrony poruszają się? I jak napisać: tworzą powłokę, są na powłoce, czy też może są w powłoce? A może jeszcze inaczej?…

  • Ile wynosi promień elektronu?

    Klasyczny promień elektronu (liczony jako promień, na którym ładunek elektronu miałby energię równą masie elektronu) jest rzędu $10^{-15}$ m, natomiast badania ponoć wykazały, że ma on promień mniejszy niż $10^{-22}$ m. W internecie znalazłem jedynie, że poniżej klasycznego promienia nie można traktować pola elektrycznego klasycznie. To jak mamy je traktować?…

  • Dlaczego masa protonu nie jest sumą mas kwarków?

    Masę kwarku górnego szacuje się na 1,5-4 $MeV/c^2$, a kwarku dolnego na 4-8 $MeV/c^2$. Wiedząc, że proton składa się z 2 kwarków górnych i jednego dolnego można wyliczyć, że jego masa jest równa 4 + 4 + 8 = 16 $MeV/c^2$ chociaż, podczas pomiarów masy protonu doświadczalnie otrzymano ok. 938…

  • Czy pole Higgsa można nazwać „nowym eterem”?

    Czy pole Higgsa, o którym mówi fizyka kwantowa, można dzisiaj nazwać "nowym eterem"? Jeśli tak, to jakie wspólne cechy posiadałoby ono z pojęciem eteru sprecyzowanym np. przez J. C. Maxwella? Jeśli natomiast jest to porównanie nieuprawnione, to co o tym decyduje?…

  • 1+2+3+… = -1/12

    Interesuje mnie jak fizycy (specjaliści od teorii strun) interpretują znany podobnież już Eulerowi związek 1+2+3+... = -1/12. W poważnych opracowaniach dotyczących teorii strun autorzy powołują się na ten związek przywołując jako uzasadnienie funkcję zeta Riemanna $\zeta(z)$. Wiadomo, że $\zeta(-1)=-\frac{1}{12}$, lecz jak to się ma do sumy wszystkich liczb naturalnych?…

  • Stała Plancka i dyskretna natura Wszechświata

    Czy odkrycie stałej Plancka dowodzi, że Wszechświat ma zasadniczo naturę dyskretną, a nie ciągłą - na którym to założeniu ufundowano współczesną matematykę (a więc i dano język fizyce)? Jeżeli tak, to czy zgodność tego ciągłego modelu z rzeczywistością można uznać za szczęśliwy zbieg okoliczności (bo przy założeniu, że mielibyśmy od…

  • Związek miedzy materią, cząstkami, i energią

    Wszystkie atomy zbudowane są z wielu cząstek elementarnych - protony, neutrony,elektrony, a te, z jeszcze mniejszych kwarków itd. Jednak o materii mówimy dopiero wtedy kiedy tworzą one zorganizowane, znane nam atomy. Jednak cząstki elementarne są opisywane jako energia - dodatnia, ujemna. Zawsze jako energia, która nie ma nośnika. Niematerialna energia?…

  • Konwersja wewnętrzna

    Skąd wiemy, że podczas konwersji wewnętrznej energia wzbudzenia jądra atomowego zostaje przekazana bezpośrednio elektronowi na powłoce atomu? Jakie fakty doświadczalne za tym przemawiają?…

  • Które izotopy są stabilne?

    Czy istnieje algorytm który na podstawie samej liczby protonów w jądrze poda liczby neutronów które tworzą stabilne izotopy?…

  • Jak sobie wyobrażać spin elektronu?

    W literaturze popularno-naukowej często podaje się że spin (wewnętrzny moment pędu) można sobie wyobrazić jako własność związaną z ruchem cząstki wokół własnej osi. Taki obraz spinu łatwo sobie wyobrazić w przypadku kiedy cząstka np. elektron jest sztywną kulką. Problem pojawia się jednak kiedy myślę o spinie w przypadku elektronu, który…

  • Fotony i antymateria

    Czy fotony należałoby zaliczyć do "naszej" materii, czy raczej do antymaterii? Czy na podstawie obecnej ilości fotonów można by uwiarygodnić wyliczoną ilość materii powstałą w Wielkim Wybuchu? Czy można by zidentyfikować "inne" światło gdyby napłynęło z innej "anty-galaktyki"?…

  • Kwantowa natura czasoprzestrzeni?

    Marek Demiański napisał: "Spodziewamy się, że przy takich małych odległościach przestrzeń i czas nie będą ciągłe, ujawni się ich kwantowa natura." * A co nas skłania do spodziewania się, że przestrzeń i czas mogą nie być ciągłe?…

  • Dlaczego nie ma swobodnych kwarków?

    Według definicji encyklopedycznych protony, neutrony i inne stwory z jądra atomowego nie są cząstkami elementarnymi, lecz składają się z mniejszych cząstek, zwanych kwarkami. Są ich różne generacje, ładunki, ale to nie ważne w tym pytaniu. "Przyciągają się" za pomocą tkz. odz. silnego, wymieniając między sobą gluon, tak jak foton jest…

  • Przeskok elektronu

    W jaki sposób elektron przeskakuje na wyższy orbital w trakcie wzbudzenia? Jak wygląda orbital w trakcie tego procesu, gdy elektron nie znajduje się jeszcze na orbitalu docelowym ani na pierwotnym? Jak długo trwa taki przeskok? Jakie warunki, prócz odpowiedniej energii kwantu wzbudzającego promieniowania, muszą być spełnione aby skok się powiódł?…