Από ΛΕΠΤΟΝΙΑ και ΚΟΥΑΡΚ κυρίως . . ..

Παρουσίαση με θέμα: "Από ΛΕΠΤΟΝΙΑ και ΚΟΥΑΡΚ κυρίως . . .."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 από ΛΕΠΤΟΝΙΑ και ΚΟΥΑΡΚ κυρίως . . .

2 άτομο πυρήνας πρωτόνιο κουάρκ down κουάρκ up ηλεκτρόνιο

3 από ΛΕΠΤΟΝΙΑ και από ΚΟΥΑΡΚ
το πιο διάσημο από τα ΛΕΠΤΟΝΙΑ είναι το ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ ; Και αμέσως μετά, το φοβερό εκείνο πιτσιρίκι που το λένε ΝΕΤΡΙΝΟ ; κι εγώ σου απάντησα στο συναφές ερώτημα «από τι ΚΥΡΙΩΣ αποτελείται το ΓΝΩΣΤΟ Σύμπαν» σύμφωνα με τις θεωρίες που κυριαρχούν μέχρι και σήμερα το απόγευμα και τα δύο διασημότερα ΚΟΥΑΡΚ είναι το UP και το DOWN είναι η απάντηση στο ερώτημα που διστάζεις να μου κάνεις Ακριβώς . . Υποθέτω βέβαια ότι εννοείς το ΝΕΤΡΙΝΟ του ηλεκτρονίου τι θα πει αυτό ; από ΛΕΠΤΟΝΙΑ και από ΚΟΥΑΡΚ Murray Gell-Mann !!! με εντυπωσιάζετε . . Ήθελα πράγματι να σας ρωτήσω «από ΤΙ αποτελείται το Σύμπαν» . .

4 ο μπαμπάς είναι στη δική μου ηλικία και όταν πήγαινε στο Πανεπιστήμιο
οι φυσικοί θεωρούσαν τα ΑΔΡΟΝΙΑ – όπως το ΠΡΩΤΟΝΙΟ – «ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ» Ναι αλλά ο μπαμπάς έλεγε τις προάλλες ότι το Σύμπαν αποτελείται από ΛΕΠΤΟΝΙΑ και από ΑΔΡΟΝΙΑ Δεν υπονοώ κάτι τέτοιο. Απλώς δεν περιγράφει το Σύμπαν με στοιχειώδη σωματίδια. Υπονοείτε ότι ο μπαμπάς έχει άδικο ; Και τι έγιναν τα ΑΔΡΟΝΙΑ ; εξαφανίστηκαν όταν έκαναν την εμφάνισή τους τα QUARKS ; και οι φυσικοί της εποχής μας υποστηρίζουν ότι τα αδρόνια ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ αλλά καθένα από αυτά συγκροτείται από quark Τα ΑΔΡΟΝΙΑ δεν έπαψαν να υπάρχουν . Είναι μια ζωντανή παρουσία στη Φυσική του σήμερα. Σε λίγους μήνες θα λειτουργήσει στο CERN ο LARGE HADRON COLLIDER Σε κάθε πρωτόνιο του γνωστού Σύμπαντος βρίσκονται τρία ΚΟΥΑΡΚ, δύο UP κι ένα DOWN, φυλακισμένα «μέσα εκεί» εδώ και 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια Ο ΜΕΓΑΛΟΣ ΘΡΑΥΣΤΗΣ ΑΔΡΟΝΙΩΝ , ο LHC είναι ένας επιταχυντής σωματιδίων στον οποίο θα συγκρούονται πρωτόνια ενέργειας 14 TeV

5 Λεπτόνια

6 e ηλεκτρόνιο

7 οι Γερμανοί επέμεναν ότι είναι ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ενώ οι Άγγλοι
οι Άγγλοι είχαν δίκιο έτος 1890, το ερώτημα «τι είναι οι ΚΑΘΟΔΙΚΕΣ ΑΚΤΙΝΕΣ; » ήταν στο επίκεντρο και η διαμάχη για την απάντηση στο αποκορύφωμά της οι Γερμανοί επέμεναν ότι είναι ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ενώ οι Άγγλοι πίστευαν ότι πρόκειται για ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ καθένα από τα οποία έβγαινε από τα σπλάχνα ενός ΑΤΟΜΟΥ

8 και οι Άγγλοι είχαν δίκιο,
εάν οι Άγγλοι είχαν δίκιο, το νεογέννητο για την ανθρώπινη σκέψη αυτό ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ θα έπρεπε να είναι ένα χωρίς προηγούμενο ΠΙΤΣΙΡΙΚΙ με μάζα 1800 φορές μικρότερη από τη μάζα του ελαφρότερου ΑΤΟΜΟΥ, του μικρότερου δηλαδή -μέχρι τότε- όντος που είχε συλλάβει ο ανθρώπινος νους και οι Άγγλοι είχαν δίκιο, ο J.J. THOMSON έγινε πατέρας, έτος 1897, το νεογέννητο βαφτίστηκε electron και από νωρίς φάνηκε ότι θα γίνει το ΑΓΑΠΗΜΕΝΟ των ΧΗΜΙΚΩΝ και των ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ

9 εκτός από αυτό, συνδέθηκε και με τη δημιουργία του ΦΩΤΟΣ, έγινε βασικό στοιχείο των μοντέλων για το ΑΤΟΜΟ, έγινε το αρχέτυπο της έννοιας σωματίδιο - κύμα, αλλά έγινε τελικά και ένας από τους μεγαλύτερους πρωταγωνιστές στην οικοδόμηση της Φυσικής του 20ου αιώνα, στον οποίο θεωρήθηκε ΛΕΠΤΟΝΙΟ Και μολονότι τα νεώτερα από αυτό - ΠΡΩΤΟΝΙΟ, ΝΕΤΡΟΝΙΟ και όλα τα ΑΔΡΟΝΙΑ - έπαψαν να θεωρούνται ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ εκείνο «άντεξε» και οι φυσικοί το θεωρούν ακόμα Τι θα λέμε στο μέλλον; Τι κρύβεται «ΜΕΣΑ» σε κάθε ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ; Ίσως μία παλλόμενη ΧΟΡΔΗ ίσως κάτι άλλο που η φαντασία μας δεν μπορεί προς το παρόν να συλλάβει

10 Σήμερα το electron είναι ο ηλικίας 110 ετών πατριάρχης όλων των στοιχειωδών σωματιδίων

11 νe νετρίνο

12 «δέκα εντολές της επιστήμης» ένας οδηγός Αλήθειας.
Από τη δεκαετία του 1920 η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ της ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ εμπλουτισμένη από την ισοδυναμία μάζας- ενέργειας Ε = mc2 είχε γίνει μία από τις «δέκα εντολές της επιστήμης» ένας οδηγός Αλήθειας. Ένα από τα φαινόμενα που δεν είχαν ικανοποιητικά ερμηνευτεί ήταν η ραδιενέργεια β Η θεωρία που είχε προταθεί παραβίαζε τον νόμο ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ της ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ καθώς έλειπε μια ποσότητα ενέργειας από τον ισολογισμό Το 1931 ο γεννημένος στη Βιέννη Wolfgang Pauli διατηρώντας «θρησκευτική πίστη» στην εντολή της ΔΙΑΤΗΡΗΣΗΣ προχώρησε τολμηρά στην επινόηση της ύπαρξης ενός ΣΩΜΑΤΙΔΙΟΥ το οποίο όφειλε να μην έχει ούτε μάζα ούτε ηλεκτρικό φορτίο Πίστεψε ότι υπάρχει ένα σωματίδιο – φάντασμα, το οποίο ήταν ίσως αδύνατο να ανιχνευτεί Το βάφτισε ΝΕΤΡΙΝΟ που στα ιταλικά σημαίνει ΟΥΔΕΤΡΟΠΙΤΣΙΡΙΚΙ Την επόμενη χρονιά ο γεννημένος στη Ρώμη Enrico Fermi έχοντας και αυτός πιστέψει στην ύπαρξη του, του έδωσε και όνομα

13 Στα χρόνια που ακολούθησαν καμία από τις ιδέες που προτάθηκαν
για την ανίχνευσή του δεν καρποφόρησε Το χωρίς μάζα και ηλεκτρικό φορτίο πλάσμα της σκέψης του Pauli ή δεν υπήρχε ή δεν αλληλεπιδρούσε με την ύλη ίσως, πάλι , η ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ να ήταν ένας νόμος που δεν ίσχυε στην περίπτωσή του και κύλησαν χρόνια 25 με τους φυσικούς που πίστευαν στην ύπαρξή του να κυνηγούν το πιτσιρίκι φάντασμα Η γόνιμη ιδέα για την ανίχνευση του νετρίνου έκανε τελικά την εμφάνισή της το έτος 1956, 25 ολόκληρα χρόνια μετά τη νοητική σύλληψη, και έγινε στο USA από τους Cowan και Reines Το ΝΕΤΡΙΝΟ από σωματίδιο φάντασμα έγινε ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΣ σωματίδιο, ΛΕΠΤΟΝΙΟ ενσωματωμένο στον κορμό της Φυσικής Θεωρείται ένας από τους μεγάλους «αλήτες του Σύμπαντος»

14 Ανίχνευση ΝΕΤΡΙΝΩΝ

15 Σήμερα το ΝΕΤΡΙΝΟ είναι ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΣ σωματίδιο ένα σωματίδιο – Αλήθεια,
ικανό να εκδηλώνει μια ασθενή αλληλεπίδραση με την υπόλοιπη ύλη . . άρα ΛΕΠΤΟΝΙΟ

16 μ ένα βαρύ αντίγραφο του ηλεκτρονίου
το μαιευτήριο ψηλά, στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας πεθαίνει λίγο μετά που θα γεννηθεί αλλά προλαβαίνει να φθάσει κάτω Οι φυσικοί της εποχής μας εξακολουθούν να πιστεύουν ότι δεν συγκροτείται από άλλα σωματίδια ότι είναι δηλαδή ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΣ σωματίδιο

17 Τo 1936 o Carl Anderson ανίχνευσε ένα παράξενο σωματίδιο στις κοσμικές ακτίνες και παρατήρησε ότι η καμπύλωσή του από μαγνητικό πεδίο οδηγούσε στο συμπέρασμα ότι ηλεκτρικό του φορτίο ήταν αρνητικό και ότι η μάζα του ήταν πέντε περίπου φορές μικρότερη από εκείνη του πρωτονίου και 200 περίπου φορές μεγαλύτερη από του ηλεκτρονίου. Κάπου στη μέση δηλαδή και το ονόμασε mesotron , στα ελληνικά μεσόνιο. Έμοιαζε βέβαια με βαρύ ασταθές ηλεκτρόνιο Στην αρχή θεωρήθηκε ότι είναι το πι μεσόνιο που είχε προβλέψει θεωρητικά ο Hideki Yukawa Αργότερα οι φυσικοί διέκριναν ότι πρόκειται για άλλο σωματίδιο, το ονόμασαν muon, χρησιμοποίησαν για τον συμβολισμό του το ελληνικό γράμμα μ, και στη γλώσσα μας το είπαμε μιόνιο, που μπορεί να συναντηθεί κανείς με ένα μιόνιο ; Τα μιόνια σχηματίζονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης, όταν πρωτόνια υψηλών ενεργειών - διαστημικής προέλευσης – συγκρούονται με μόρια του αέρα

18 πόσο ζει ένα μιόνιο ; Όταν μας λες ότι δηλαδή ;
ένα κλάσμα του δευτερολέπτου δηλαδή ; ποιο κλάσμα; ένα πέμπτο; ένα εκατοστό; εκατομμυριοστό Αυτό θα πει ότι δεν προλαβαίνει να κάνει το ταξίδι από την ανώτερη ατμόσφαιρα μέχρι το γήινο εργαστήριο Πεθαίνει πριν έλθει σε μας ξεχνάς αυτό που μας δίδαξε η Ειδική Σχετικότητα για τη ΔΙΑΣΤΟΛΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ Καθώς κινείται με ταχύτητα 0,98 της ταχύτητας του φωτός η διάρκεια της ζωής του αυξάνεται τόσο, ώστε κάποια μιόνια να φθάνουν στο έδαφος Όταν μας λες ότι γεννιέται στα ανώτερη ατμόσφαιρα, ζει μόνο εκατομμυριοστό του δευτερολέπτου και προλαβαίνει να φθάσει στο γήινο έδαφος κάτι δεν πάει καλά Κι όμως φθάνει στο γήινο εργαστήριο. Εκεί εξάλλου το ανιχνεύσαμε και εξακολουθούμε να το ανιχνεύουμε στα Bubble Chambers το 1962 ανιχνεύσαμε και το νετρίνο του, το νμ . έχουμε προσδιορίσει και τη μάζα του, 207 MeV, 200 περίπου φορές βαρύτερο από το ηλεκτρόνιο και το αρνητικό του φορτίο ίσο με εκείνο του ηλεκτρονίου

19 μιόνια Και αν συναντηθώ με μιόνιο εδώ στη γη
αυτό θα προέρχεται από την κοσμική ακτινοβολία; Μπορείς να δημιουργήσεις δικά σου μιόνια, αν και θα σου στοιχίσει πολύ σε ευρώ Τι πρέπει να κάνω ; Θα χρειαστεί να αγοράσεις έναν επιταχυντή Τι εννοείς; Σαν εκείνους που έχουν στο FERMILAB, στο Stanford, στο BROOKEHAVEN και στο CERN ; Θα βρεις και κανένα μεταχειρισμένο, αλλά . . ακόμα κι αν φτιάξεις μιόνια δεν θα ξέρεις αν υπάρχουν είναι, βλέπεις, αόρατα θα χρειαστείς λοιπόν κι έναν ανιχνευτή Ίσως πρέπει να εγκαταλείψω το σχέδιο στόχος πρωτόνια ενεργοποιημένα από επιταχυντή μιόνια πιόνια

20

21 Brookhaven Fermilab Stanford

22 τ ένα βουβάλι με λεπτούς τρόπους ένα πολύ πιο βαρύ
αντίγραφο του ηλεκτρονίου ένα βουβάλι με λεπτούς τρόπους έρχεται στο πάρτι της Πραγματικότητας για ελάχιστο χρονικό διάστημα του δευτερολέπτου - για να διασπαστεί σε νετρίνο τ και σε μποζόνιο W+ ανακαλύφθηκε στο STANDFORD της Καλιφόρνιας η πρώτη του εμφάνιση έγινε το 1974 με το SPEAR, το Stanford Positron Electron Accelerating Ring και τρία χρόνια αργότερα η ύπαρξη του επιβεβαιώθηκε. το ονόμασαν tau χρησιμοποίησαν για τον συμβολισμό του το ελληνικό γράμμα τ, και στη γλώσσα μας το είπαμε ταυ η μάζα του προσδιορίστηκε 3500 περίπου φορές μεγαλύτερη από εκείνη του ηλεκτρονίου και το αρνητικό ηλεκτρικό του φορτίο ίσο με εκείνο του ηλεκτρονίου το συζυγές νετρίνο του, ντ , μάλλον υποτέθηκε παρά ανιχνεύθηκε.

23 τα 6 ΛΕΠΤΟΝΙΑ 107 1784 0,51 το ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ το ΜΙΟΝΙΟ το ΤΑΥ
τα 6 ΛΕΠΤΟΝΙΑ μάζα ηρεμίας σε ΜeV ηλεκτρικό φορτίο σε e Αυτό το ταυ είναι τεράστιο ! πώς είναι δυνατόν ένα τέτοιο βουβάλι MeV να θεωρείται ΛΕΠΤΟΝΙΟ ; Αυτό είναι πιο μεγάλο κι από πρωτόνιο 0,51 το ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ -1 το ΜΙΟΝΙΟ 107 -1 το ΤΑΥ 1784 -1 Μα η διάκριση σε ΛΕΠΤΟΝΙΑ και σε ΑΔΡΟΝΙΑ δεν έγινε με κριτήριο τη μάζα, αλλά με κριτήριο το «πώς αλληλεπιδρούν. Τα λεπτόνια δεν αλληλεπιδρούν με ισχυρές δυνάμεις όπως τα αδρόνια. Η ΛΕΠΤΟΤΗΤΑ τους κρίνεται με βάση τη συμπεριφορά τους και όχι το πόση είναι η μάζα τους το ΝΕΤΡΙΝΟ του ηλεκτρονίου το ΝΕΤΡΙΝΟ του μιονίου το ΝΕΤΡΙΝΟ του ταυ