Wikipédia

„Részecskecsaládok” változatai közötti eltérés

Laptörténet interaktív böngészése
[nem ellenőrzött változat][nem ellenőrzött változat]
← Régebbi szerkesztésÚjabb szerkesztés →
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
VizuálisWikiszöveges
→‎Hidrogén–hélium-arányból: Bővítés a Lovas jegyzet alapján
46. sor:
==Hány részecskecsalád van?==
Az egymást követő családokat egyre később találták meg, mivel azok egyre nagyobb tömegű részecskéket tartalmaznak, amelyek előállításához egyre nagyobb energiára kell a részecskéket gyorsítani. Felmerül a kérdés, hogy nincs-e még nehezebb elemekből álló negyedik generáció. Két független mérés azt mutatja viszont, hogy pontosan három részecskecsalád létezik.
A modern elméleti részecskefizika egyik nagy nyitott kérdése, hogy miért pont három család van, és miért vannak egyáltalán családok.▼
 
===Z-szélességből===
A [[CERN]] ''nagy elektron-pozitron gyorsítójánakgyorsítógyűrű''jének, a [[LEP]]-nek méréseibenméréseinek első időszakbanidőszakában a [[W- és Z-bozonok|Z-bozon]] bomlását vizsgálták. Az annál gyorsabban bomlik el, mennél többféle lehetősége van. Mennél többféle neutrínó létezik, annál többféle módon bomolhat, annál gyorsabban bomlik. A LEP méréseiben az összeütközö elektronok és [[pozitron]]ok energiája eleinte a Z-bozon [[tömeg-energia ekvivalencia|nyugalmi tömegének megfelelő energia]] környékén voltak: a [[határozatlansági reláció]] miatt már akkor is létrejöhet a Z-bozon, amikor az összenergia még kisebb, mint a Z-bozon tömegnek megfelelő. Az energia növelésével a Z-bozon létrejötte, és ezzel együtt a kölcsönhatás valószínűsége ([[hatáskeresztmetszet]]e) is megnövekszik, majd a Z-bozon tömegét elhagyva ismét csökken. Ennek a görbének a félértékszélessége függ a Z-bozon élettartamától. A félértékszélességből kiszámítható a létező (könnyű)neutrínók száma. Ha a negyedik generáció neutrínója jelentősen nehezebb lenne a Z-bozonnál, akkor a mérés hamis eredménnyel szolgálna, erre azonban a három család neutrínóinak rendkívül kicsi tömege alapján kicsi az esély. A LEP a működése során rengeteg Z-bomlást vizsgált, amelyből a [[standard modell]] alapján végzett számításokból a könnyű neutrínók számára N=2,994±0,012 értéket kaptak.
 
===Hidrogén–hélium-arányból===
A [[CERN]]-es méréstől függetlenül a [[világegyetem]] anyagösszetételéből is kiszámítható a részecskecsaládok száma. Kezdetben ugyanis a protonok és neutronok száma megegyező. Meddig van ez így? A tömegkülönbségüknek [[tömeg-energia ekvivalencia|megfelelő energia]] 1,293 MeV. Ha ennél jóval nagyobb a részecskék egy szabadsági fokra jutó energiája, akkor a leptonokkal ütközve minkét irányú átalakulás előfordul. A [[Maxwell-Boltzmann-eloszlás|Maxwell–Boltzmann-eloszlásból]] kiszámítható, hogy 100 MeV → 10<sup>12</sup> K esetén még lényegében 1 az arány, a hőmérséklet csökkenésével viszont egyre nagyobb lesz a proton/neutron arány, viszont elkezdődik a könnyű [[nukleoszintézis|atommagok képződése]], melyben a neutronok már nem bomlanak. Az, hogy ez a lehűlés milyen gyorsan megy végbe, és ezáltal a neutronok mekkora része tud elbomlani, függ attól, hányféle lepton van. A világegyetem anyagösszetétele megfigyelhető: a proton/neutron arány 87/13, amelyből levezethető, hogy háromféle leptoncsalád, és ezáltal háromféle részecskecsalád van. Bővebben: [Lovas, 2000, 47-48. old.]
 
▲A modern elméleti részecskefizika egyik nagy nyitott kérdése, hogy miért pont három család van, és miért vannak egyáltalán családok.
 
==Források==
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/wiki/Részecskecsaládok”